НТЦ-13.09.5 “Редукторные передачи”

Учебный лабораторный стенд предназначен для исследования режимов работы зубчатых передач, в том числе и червячных. 

Стенд представляет собой конструкцию с интегрированной измерительной системой, модулем управления и модулем нагрузки. Модули стенда установлены на жёсткое основание. Конструкция стенда позволяет производить быструю установку исследуемого редуктора и подсоединение его к приводному механизму и механизму нагрузки. Модуль нагрузки предназначен для создания механического момента на выходном валу редуктора до 6 Н*м.

Модуль управления включает в себя:
1. Приводной двигатель со следующими характеристиками:

• мощность – не менее 180 Вт;
• скорость вращения – не менее 157 рад/сек.

2. Блок управления на базе преобразователя частоты со следующими функциями:

• запуск, останов, реверс вращения двигателя;
• плавная регулировка скорости вращения двигателя;
• плавная регулировка момента нагрузки на выходном валу редуктора.

Модуль измерений включает в себя:
1. Оптический датчик скорости входного вала редуктора со следующими характеристиками:

• диапазон измеряемых скоростей – 0..400 рад/сек;
• точность измерения – 1 рад/сек.

2. Оптический датчик скорости выходного вала редуктора со следующими характеристиками:

• диапазон измеряемых скоростей – 0..400 рад/сек;
• точность измерения – 1 рад/сек.

3. Измеритель момента на входном валу редуктора со следующими характеристиками:

• диапазон измерения – 0..6 Н*м;
• точность измерения – 0,05 Н*м.

4. Измеритель момента на выходном валу редуктора со следующими характеристиками:

• диапазон измерения – 0..6 Н*м;
• точность измерения – 0,05 Н*м.

5. Микропроцессорное измерительное устройство, которое реализовано на базе микроконтроллера dsPIC33fj32mc204. Микроконтроллер, схема преобразования сигналов, схема питания и дополнительные системы реализованы на одной плате для повышения помехоустойчивости системы. Схемотехнически реализована защита по входам контроллера для повышения надёжности системы измерения при возникновении аварийных ситуаций. Система измерения является многоканальной, позволяя получать данные со всех источников сигналов одновременно.

Характеристики системы измерений:

• разрешающая способность измерения аналоговых сигналов – 10 бит;
• точность вычисления электрической мощности – 0,5 Вт;
• точность прочих измерений – 2%.

Измерительная система позволяет измерить следующие параметры:

• скорость входного вала редуктора;
• скорость выходного вала редуктора;
• момент на входном валу редуктора;
• момент на выходном валу редуктора.

На основании измеренных данных измерительная система вычисляет следующие параметры:

• мощность на входном валу редуктора;
• мощность на выходном валу редуктора;
• КПД редуктора.

Стенд комплектуется программным обеспечением, которое представляет собой интерактивное Windows-приложение. Подключение стенда к ПК осуществляется через USB-порт, используемый протокол связи – ModBus. После запуска программное обеспечение автоматически проверяет подключение и устанавливает связь со стендом. Обмен данными со стендом происходит непрерывно на всём протяжении выполнения эксперимента.

Во время работы программного обеспечения на экране компьютера в режиме реального времени отображаются измеряемые величины, позволяя автоматизировать процесс регистрации данных. По нажатию на кнопку, происходит заполнение строки данных в общей таблице. Таким образом, после выполнения работы пользователь получает таблицу данных эксперимента. В программном обеспечении реализована возможность копирования либо сохранения в выбранный файл полученных данных в формате, совместимом для дальнейшего использования данных для построения графиков зависимостей величин в программах Microsoft Office Word, Microsoft Office Excel.