el-privod.ru

ОАО «Электропривод» разрабатывает и внедряет электротехнические комплексы для испытания сложных механических систем:

• вертолетных трансмиссий,
• механических передач,
• компрессоров,
• электродвигателей грунтов железных дорог,
• двигателей внутреннего сгорания.

В «Электроприводе» накоплен значительный опыт создания для предприятий машиностроительной отраслей электромеханических испытательных комплексов с электрическими машинами, используемыми и в качестве привода и в качестве нагружающего устройства. При этом машина нагружения работает в режиме генератора и, создавая в испытуемом объекте нагрузочные крутящие моменты, питает электроэнергией привод. Таким образом, в комплексах до 70 - 75 процентов энергии, обычно теряемой в нагружающих устройствах, полезно используется, обеспечивая их высокую экономичность.

Стендовые испытания по сравнению с натурными испытаниями имеют целый ряд преимуществ, наиболее существенными из которых являются:

• возможность на стадии разработки агрегата всесторонне проверять заложенные в его конструкцию решения и своевременно выполнять необходимые мероприятия при наличии отрицательных результатов испытаний;
• определение на основе стендовых испытаний ресурса работы как опытных, так и серийных узлов и агрегатов;
• значительное сокращение времени и стоимости стендовых испытании.

Известные установки для стендовых испытаний трансмиссий и редукторов вертолета, к которым относятся: механические замкнутые стенды с загрузочными редукторами; стенды, нагружение испытуемой трансмиссии в которых обеспечивается за счет натурных винтов, а привод осуществляется от отдельного теплового или электрического двигателя; стенды с электрическим или тепловым двигателем и гидротормозными устройствами, — обладают целым рядом недостатков. Так, например, механические замкнутые стенды требуют наличия специальных загрузочных редукторов, обычно сложных и дорогих. Унификация технических решений и автоматизация процесса испытаний в таких установках невозможна. Кроме того, они не обеспечивают требуемого быстродействия при отработке форсированных режимов нагружения.

Стенды второго и третьего типов крайне не экономичны, так как в них вся энергия, необходимая для испытаний, теряется в устройстве нагружения. Например, при 300-часовых ресурсных испытаниях хвостовой трансмиссии вертолета МИ-26 на стенде, содержащем в качестве нагрузочного устройства рулевой винт, а в качестве привода – электродвигатель, потери электрической энергии составили бы 180 тыс.кВт/ч.

Внедрение комплексов связано с решением целого ряда проблем, обусловленных особенностями испытываемых объектов.

Одной из основных проблем явилось определение оптимальных по минимуму потерь энергии силовых структур электромеханических устройств нагружения стендов.
Некоторые механические передачи характеризуются наличием в своем составе упругих звеньев со сравнительно малой крутильней жесткостью. Эта особенность значительно усложняет задачу создания установок для испытания указанных передач с требуемыми статическими и динамическими характеристиками, так как в сочетании с инерционными массами электрических машин образуется система с ярко выраженными колебательными свойствами. Для нормального санкционирования испытательных установок была решена задача демпфирования возникающих в них механических колебаний низкой частоты.

Нагрузочные устройства комплексов мощностью до 1 мгВт выполняются с помощью электрических машин постоянного тока и статических преобразователей постоянного тока.
При создании нагрузочных устройств комплексов большей мощности возникает необходимость применения машин переменного тока, так как сказывается реально существующее ограничение по удельной мощности машин постоянного тока.

Для измерения крутящего момента используются датчики различных типов.

Комплекс снабжается специально разработанными устройствами программной автоматики, что также обеспечивает качественное проведение испытаний независимо от уровня квалификации обслуживающего персонала.

Основные преимущества разработанных ОАО «Электропривод» комплексов по сравнению с известными:

• высокая точность и быстродействие воспроизведения требуемых графиков нагрузки;
• возможность точного повторения испытаний;
• реализация предельных нагрузок вплоть до разрушения без риска для человека;
• значительная экономия электрической энергии на испытаниях;
• повышение надежности и стабильности работы комплексов;
• полная автоматизация процессов испытания и независимость качества   проведенных испытаний от квалификации обслуживающего персонала;
• снижение трудовых затрат и улучшение условий эксплуатации;
• малая потребляемая мощность 6 - 10% из питающей сети по сравнению с мощностью нагружения.

Специалисты ОАО «Электропривод» и МВЗ им. М.Л. Миля совместно с предприятиями авиационной и автотракторной промышленности за последние годы внедрили целый ряд испытательных комплексов, подтвердивших их высокую эффективность.

Подобные испытательные установки могут быть широко использованы и в других отраслях промышленности — в тяжелом и транспортном машиностроении, в судостроении.

Референции