一種新型多功能機(jī)械傳動試驗臺的設(shè)計
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3.2負(fù)載和轉(zhuǎn)速控制
通過PC812-PG的模擬量輸出口分別對變頻器和數(shù)字閥發(fā)出電壓信號，實現(xiàn)對轉(zhuǎn)速和載荷的控制。
4試驗臺的設(shè)計特色及用途
該設(shè)計方案將傳統(tǒng)的機(jī)械傳動實驗臺與新興的計算機(jī)技術(shù)有機(jī)地結(jié)合起來，計算機(jī)實現(xiàn)對轉(zhuǎn)速、載荷的數(shù)字控制，使轉(zhuǎn)速和載荷反應(yīng)靈敏，能夠較好地模擬實際工況，實現(xiàn)對實驗臺轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速信號準(zhǔn)確、在線、實時、高速采集和處理。采用變頻器可實現(xiàn)恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速和恒功率調(diào)速，省去以往用控制柜的不便。該試驗臺還具有很強(qiáng)的開發(fā)潛力，通過軟件版本的不斷升級和少量的硬件改進(jìn)，可以使試驗臺的適用范圍不斷增加。
適用的機(jī)械傳動裝置有，圓柱齒輪減速箱、變速器、錐齒輪、汽車驅(qū)動橋，蝸桿減速器、行星齒輪減速器、鏈帶傳動、傳動等裝置。
下面是采集負(fù)載恒為M=130N•m，減數(shù)器輸入端N=1000r/min的轉(zhuǎn)速信號的1k數(shù)據(jù)（如圖4和圖5），進(jìn)行傅立葉變換或小波變換（略），可對系統(tǒng)進(jìn)行分析和故障診斷。圖6為在不同轉(zhuǎn)速、不同負(fù)載下傳動效率曲線圖，圖中曲線由上至下的輸入轉(zhuǎn)速分別為600r/min、800r/min、1000r/min、1200r/min、1600r/min。
實驗臺轉(zhuǎn)動時，要消耗電動機(jī)一部分功率，其只隨傳動軸轉(zhuǎn)速的變化而變化。引起該功率損失的主要因素有傳動件在轉(zhuǎn)動時的摩擦、由于加工和裝配誤差而加大的摩擦以及攪油、空氣阻力和其它動載荷等。隨著轉(zhuǎn)速的增加，由于功率損失增加，在相同負(fù)載下傳動效率會有所降低。從圖6可以看到，相同負(fù)載下，轉(zhuǎn)速越高，效率越低，也表明實驗臺的測試結(jié)果與理論是相符合的。實驗臺是9級精度閉式圓柱齒輪傳動，其傳動效率的理論值應(yīng)在96％左右，由于電機(jī)、加載器、傳動器、軸承等的摩擦，油損失、攪裝配誤差以及測量值的誤差，使得計算出的傳動效率低于理論值。
結(jié)論
該新型多功能機(jī)械傳動試驗臺以機(jī)械功率流封閉式機(jī)械傳動試驗臺為基礎(chǔ)，以計算機(jī)為核心，采用變頻器和交流電動機(jī)作為調(diào)速系統(tǒng)，以液壓泵站和加載器構(gòu)成加載系統(tǒng)模擬實際工況，使用轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器獲取轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)，與圓柱齒輪減速箱一起構(gòu)成了功率流封閉的機(jī)械傳動試驗臺。整個試驗臺以計算機(jī)作為控制與處理中心，該設(shè)計方案充分體現(xiàn)計算機(jī)資源和數(shù)字化技術(shù)的靈活運(yùn)用。本文研制的試驗臺已成功地用于系統(tǒng)傳動功率、機(jī)械產(chǎn)品承受載荷的測試。多次試驗表明，該試驗臺與現(xiàn)有的其它同類試驗臺相比，自動化程度大大提高，模擬實際工況的能力明顯增強(qiáng)。
參考文獻(xiàn)
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