СТЕНДЫ С НАГРУЖЕНИЕМ ОТНОСИТЕЛЬНЫМ ПОВОРОТОМ КОРПУСОВ РЕДУКТОРОВ
Рассмотрим в качестве примера применения способа В. Н. Кудрявцева схему и конструкцию стенда, примененного для обкатки и контрольных испытаний одновременно трех редукторов скребкового конвейера СКР-11. Здесь 2— балансирный электродвигатель с рычажным динамометром; 1, 3 а 4 — испытываемые редукторы; 6 — редуктор стенда, подвешенный на опорах качения на двух кронштейнах. Его конический ритцель подвижными муфтами с шарнирами Гука 5 соединяется с коническим ритцслем редуктора 4, а выходной вал зубчатой муфтой 7 соединен с выходным валом редуктора 1. Конический ритцель редуктора 1 зубчатой муфтой соединен с одним из концов вала ротора балансирного электродвигателя. С другой стороны к ба-лансирному двигателю присоединяется конический ритцель редуктора 3, выходной вал которого жесткой муфтой соединен с выходным валом редуктора 4.
Собранные по этой схеме редукторы 1; 3; 4 и 6 представляют собой замкнутую систему. Поэтому, если на рычаг 8, соединенный с корпусом редуктора 6, поместить груз 9, то передачи редукторов будут нагружены определенным моментом, величину которого можно найти, рассмотрев равновесие системы, приведенной на схеме.
Если бы вал III мог свободно поворачиваться, то приложение груза Р вызвало бы разворот корпуса редуктора вокруг шестерни а, но вал III в замкнутой установке кинематически соединен с выходным валом рассматриваемого редуктора и не может повернуться. Поэтому, как видно из фиг. 169, все передачи установки будут нагружены некоторыми моментами, величину которых можно найти, составив уравнение моментов относительно оси выходного вала редуктора стенда.
Из схемы, приведенной на схеме видно, что при указанном стрелкой направлении вращения балансирного двигателя редукторы 1 и 3 будут работать как мультипликаторы, а редукторы 2 и 4 — в редукторном режиме, так как энергия циркулирует по замкнутому контуру в определенном направлении, но редукторы включены не последовательно, а попарно встречно друг другу. Поэтому при работе стенда только два редуктора обкатываются в нормальных условиях.
Во время эксплуатации редукторы скребкового конвейера СКР-П работают на понижение числа оборотов и могут реверсироваться, поэтому важно, чтобы каждый редуктор был обкатан по обоим профилям и при правильном направлении передачи мощности, иначе обкатка не может быть признана удовлетворительной.
Для выполнения этих требований следует периодически изменять направление вращения двигателя и положение нагружателя. Для этого рычаг с грузом (рис. 3) соединен с корпусом редуктора червячного шарнирно и может разворачиваться вокруг вертикальной оси на 180°. Перевод груза из одного крайнего положения в противоположное приводит к изменению направления.
Обкатку удобно выполнять в четыре этапа.
I-этап — двигатель вращается по часовой стрелке. Груз нагружающего устройства находится с левой стороны редуктора.
В этом случае редукторы 1 и 3 работают как мультипликаторы
а редукторы 6 и 4, как редукторы. Обкатываются правые профили
зубьев шестерен.
II этап — двигатель вращается против часовой стрелки, груз находится с левой стороны редуктора.
В этом случае редукторы 6 и 4 работают как мультипликаторы, а редукторы 1 и 3 работают в нормальном режиме.
Обкатываются левые профили зубьев шестерен.
III этап — двигатель вращается против часовой стрелки, груз переведен на правую сторону редуктора.
При этом редукторы 1 и 3 продолжают работать в режиме мультипликатора. но обкатываются уже левые профили зубьев шестерен.
IV этап — двигатель вращается по часовой стрелке, не груз переведен на правую сторону.
Редукторы 6 и 4 при этом работают как мультипликаторы, 1 и 2 как редукторы. Обкатываются правые профили зубьев шестерен.
Эти этапы должны проводиться в указанном порядке при каждой ступени нагрузки.
Контроль к. п. д. можно проводить на любом из указанных этапов, так как с достаточной точностью можно принять, что к. п. д. зубчатой передачи не зависит от того, какая шестерня является ведущей.
Уточнение к. п. д. для каждого редуктора в отдельности может быть сделано по показаниям термометров, установленных в определенных местах всех редукторов.
Подсчитаем теперь, с какой точностью должны быть определены моменты на балансирном двигателе и нагружающем устройстве для того, чтобы относительная ошибка при определении к. п. д. не превышала 1%.
Редуктор стенда с нагружателем показан на схеме. В качестве редуктора стенда использован типовой редуктор скребкового конвейера СКР-11. На выводные концы его последнего вала насажены шарикоподшипники качения, кольца которых крепятся в специальных кронштейнах 14, установленных на раме. Длина кронштейнов выбрана такой, что между основанием корпуса редуктора и фундаментальной рамой остается зазор 15—20 мм.
Кронштейны выполнены сварными. Стойка имеет жесткое тавровое сечение. Стакан подшипника стальной точеный. На верхней части стакана установлена небольшая стрелка 11, а против нее на корпусе редуктора—шкала 10 с градусными делениями. Эта шкала служит для облегчения правильного монтажа стенда, при котором редуктор должен устанавливаться строго горизонтально. Центр тяжести редуктора смещен относительно оси последнего вала, поэтому установленный на опорах качения редуктор поворачивается. Для его уравновешивания с задней стороны к корпусу редуктора жестко прикреплен рычаг 15 с грузом 16 на конце. Величина груза 16 выбирается так, чтобы при рассоединенных муфтах на первом и последнем валах редуктор находился в равновесии.
На верхней крышке редуктора болтами крепится плита 9 нагружающего устройства со смонтированным над осью последнего вала редуктора винтом 7, на котором может поворачиваться верхняя поворотная часть нагружателя. При помощи гайки 8 поворотная часть нагружателя может фиксироваться в нужном положении. Редуктор червячный представляет собой два кронштейна, соединенных друг с другом сварной рамой из уголков. На кронштейнах установлены опоры винта 3, который при помощи маховичка 6 может вращаться, заставляя гайку 5 перемещаться вдоль него в своих направляющих. Перемещаясь гайка 5 тянет за собой и соединенный с ней груз 4. С противоположной стороны к нагружателю приварен рычаг 2 с грузом 1. Величина груза 1 подбирается так, что при снятом грузе 4 редуктор находится в равновесии.
Такая конструкция нагружателя позволяет во время работы стенда без особого труда менять величину нагрузки по величине и по направлению. Действительно, при перемещении груза по направляющим одновременно изменяется плечо его приложения относительно оси вала редуктора, а значит, и величина нагрузки. Поворачивая нагружатель на 180° в горизонтальной плоскости вокруг винта 7, можно изменить направление нагрузки при неизменном направлении скорости. Все это дает возможность обкатать все четыре редуктора в нормальном режиме по обоим профилям, что важно для реверсивных передач.
Указатель уровня 12 и термометр 13 позволяют во время работы стенда контролировать температуру и количество масла. Приборы эти устанавливаются на специальном тройнике который ввинчивается в отверстие для слива масла.
Ротор балансирного двигателя на подшипниках качения подвешивается к неподвижным кронштейнам. Для определения величины крутящего момента на двигателе использован рычажный динамометр, конструкция которого представлена на схеме. Он напоминает динамометр, описанный в гл. X, однако, имеет и конструктивные отличия, так как шкала динамометра в данном случае используется для отсчета. В связи с этим для обеспечения постоянства длины рычагов при различных углах наклона статора к концам обоих рычагов прикреплены пластины, торцовая поверхность которых обработана по дуге окружности, проведенной из центра ротора двигателя. Грузы подвешиваются к рычагу на тонких стальных канатах, опирающихся на цилиндрические поверхности пластин и закрепленных на них. От соскакивания канаты удерживаются боковыми пластинами.
Точность рычажного динамометра значительно повышена благодаря посадке подшипников кронштейнов не на стаканы статора, а непосредственно на вал ротора. При этом сила трения в опорах постоянна по величине и по направлению (относительная скорость имеет
постоянное направление) и может быть легко компенсирована специальным грузом Р, установленным так, что момент, создаваемый им, противоположен по направлению моменту трения. При изменении направления вращения двигателя груз переносят на противоположную сторону корпуса двигателя.
Шарнирный вал стенда должен быть надежно огражден, так как он вращается с числом оборотов, равным числу оборотов двигателя и может явиться причиной производственных травм. Хорошо ограждаться должны также муфты, соединяющие ротор электродвигателя с ведущими валами редукторов. Эти муфты лучше всего выполнити зубчатыми, так как они должны быть жесткими и в то же время допускать известную погрешность при монтаже. Муфты должны быть снабжены предохранительными устройствами, устраняющими самопроизвольное рассоединение какой-либо муфты во время работы стенда, что может привести к аварии. Одну из муфт следует снабдить легкоразъемным предохранительным устройством. Эта муфта при монтаже должна собираться последней, причем перед соединением следует поворотом полумуфт друг относительно друга добиться горизонтального положения шарнирного вала при номинальной нагрузке. Такую установку облегчает шкала, укрепленная на редукторе стенда. На ней делается отметка, соответствующая положению стрелки при нулевой нагрузке и правильной установке муфты (шарнирный вал несколько изогнут и редуктор наклонен). Когда нагрузка повышается до номинальной, за счет деформаций деталей редуктор поворачивается и шарнирный вал занимает строго горизонтальное положение. Монтаж стенда производится при нулевой нагрузке, поэтому для правильной установки необходимо так повернуть полумуфты, чтобы стрелка оказалась против соответствующей отметки; после этого муфта соединяется и закрепляется предохранительными устройствами.
