Torque and capacity measurement in rotating transmission

Abstract

The task of measuring, monitoring and recording of the torque, mechanical stress and capacity is relevant for most transmissions of die process and transport machines. The importance of this problem is increased by an order in terms of unsteady loads (random, impulsive, alternating, etc.). The disadvantage of its correct solution by experimental methods is substantially limited by the need for expensive and unreliable, environmentally dangerous current collectors. To measure the dynamic and kinematic parameters of the rotating transmission by modem information computer technologies, we propose equipping the mechanical transmission with two additional half-couplings with point magnets fixed thereon, the scope of each includes one or more Hall sensors. The application of the developed technique allows determining the torsional rigidity of the transmission experimentally, and allows recording the actual torque and capacity per turn (or a part of the turn) of the transmission of a process or transport machine and record the same online in the computer electronic memory. This, in turn, allows an online assessment of the residual transmission resource, machine operation per shift and generate its operation history, which provides an invaluable information both to the machine developer and owner.

Завдання вимірювання, моніторингу та обліку крутного моменту, механічних навантажень і потужності є актуальним для більшості передач машин для обробки та транспортування. Важливість цієї проблеми збільшується на порядок з точки зору нестабільних навантажень (випадкових, імпульсних, чергувальних і т. д.). Недоліком її правильного рішення за допомогою експериментальних методів суттєво обмежується потребою в дорогих і ненадійних, екологічно небезпечних колекторах струму. Для вимірювання динамічних і кінематичних параметрів обертової передачі модемними інформаційними комп'ютерними технологіями ми пропонуємо обладнати механічну передачу двома додатковими напівз'єднаннями з фіксованими на них точковими магнітами, обсяг кожної з яких включає в себе один або декілька датчиків Холу. Застосування розробленої техніки дозволяє експериментально визначати крутизну жорсткості передачі і дозволяє записувати фактичний крутний момент та потужність на одну чергу (або частину повороту) передачі процесу або транспортної машини і записувати це ж в інтернеті в електронну пам'ять комп'ютера. Це, в свою чергу, дозволяє проводити онлайн-оцінку ресурсу залишкового ресурсу, роботи машини за зміну та генерувати його історію операцій, що надає безцінну інформацію як для розробника машини, так і для власника.

Задача измерения, контроля и регистрации крутящего момента, механических напряжений и мощности важна для большинства передач машин для обработки и транспортировки. Важность этой проблемы возрастает на порядок с точки зрения нестационарных нагрузок (случайных, импульсных, чередующихся и т.д.). Недостаток его правильного решения экспериментальными методами существенно ограничен потребностью в дорогостоящих и ненадежных, экологически опасных токоприемниках. Чтобы измерить динамические и кинематические параметры вращающейся передачи с помощью компьютерных технологий, мы предлагаем оснастить механическую коробку двумя дополнительными полусоединениями с установленными на них точечными магнитами, каждый из которых включает в себя один или несколько датчиков Холла. Применение разработанной методики позволяет экспериментально определить жесткость при кручении и позволяет регистрировать фактический крутящий момент и мощность на ход (или часть оборота) передачи процесса или транспортной машины и записывать это в интернете в компьютерную электронную память. Это, в свою очередь, позволяет проводить онлайн-оценку остаточного ресурса передачи, работу машины в смену и генерировать ее историю операций, что дает бесценную информацию как разработчику, так и владельцу машины.