Диагностика спироидного редуктора ПС-124

Внедрение: 2021 г.

Экспериментальные исследования высоконагруженных спироидных редукторов ПС‑124 проводились на научно-производственном предприятии ООО «Механик» Ижевского государственного технического университета имени М.Т. Калашникова [1]. Испытания проходили на стенде, работающем по замкнутой схеме. Стенд состоит из электрического привода с редуктором на базе асинхронного трехфазного двигателя АИР80В4У2, исследуемого спироидного редуктора ПС‑124, цилиндрического редуктора и дискового тормоза, который создавал нагружающий момент, измеряемый динамометром ДПУ‑0,2‑2. Датчик вибрации с диапазоном частот 0…2000 Гц был установлен на спироидный редуктор посредством магнита. Данные о вибрации через усилитель заряда LE‑41 поступали в модуль LTR22 системы сбора данных LTR, далее в виде графика отображались на экране ноутбука.

Эксперименты проводились при вращении двигателя в двух направлениях. Исследуемый спироидный редуктор ПС‑124 прошел 3000 циклов обкатки: 2 оборота, пауза, 2 оборота в другую сторону, пауза, что составило 12 000 оборотов. На выходе цилиндрического редуктора частота вращения составила 21 об/мин. Общий вид стенда представлен на рисунке 1.

Рисунок 1. Общий вид стенда. 

Информативные составляющие спектра вибрации редуктора, состоящие из частоты вращения редуктора, частоты зацепления и их гармоник, подвержены влиянию неисправностей. Идентификация неисправности связана с появлением частоты, характерной для данной неисправности.

На рисунке 2 приведен пример результатов измерений вибрации спироидного редуктора с нагрузкой 600 Н•м на модульной системе сбора данных LTR.

Рисунок 2. Пример осциллограммы и спектра вибрации для спироидного редуктора с нагрузкой 600 Н•м.

Анализ результатов эксперимента по исследованию вибрации спироидного редуктора ПС‑124 показал, что наблюдается понижение уровня вибрации на частоте 200…300 Гц на 5 дБ при увеличении момента сопротивления до 1000 Н•м при вращении редуктора по часовой стрелке и при увеличении момента сопротивления до 800 Н•м при вращении редуктора против часовой стрелки. Также наблюдается повышение уровня вибрации на частоте 700…800 Гц на 5 дБ при увеличении момента сопротивления до 1000 Н•м при вращении редуктора по часовой стрелке и при увеличении момента сопротивления до 800 Н•м при вращении редуктора против часовой стрелки. При превышении данных уровней вибрации велика вероятность возникновения дефекта.

Экономическая эффективность применения систем диагностирования обусловлена повышением надежности и качества, уменьшением аварий, снижением брака, уменьшением времени простоя дорогостоящего оборудования, сокращением затрат на техническое обслуживание и ремонт.

Источник:
Никитин Ю.Р., Глазырин В.А., Штоллманн В. Диагностика спироидного редуктора ПС‑124 // Теория и практика зубчатых передач и редукторостроения: сборник докладов научно-практической конференции. – Ижевск, изд-во: УИР ИжГТУ. – 2021. – С. 106‑118.

Разработчик: Никитин Ю.Р., Глазырин В.А. (ИжГТУ имени М. Т. Калашникова, Ижевск), Штоллманн В. (Технический университет Зволена, Словакия)