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Los fundamentos de la función de prueba conjuntos de engranajes

Hay muchas maneras diferentes de pruebas de engranajes y los montajes en los que se incorporan.
La prueba de engranajes funcionales podría definirse como una serie de pruebas que simulan la función prevista del producto en un esfuerzo por determinar si un ensamblaje funciona dentro de un rango de rendimiento específico; simplemente, un método para probar qué tan bien funcionará el ensamblaje una vez que se aplique a su propósito previsto. En el mundo de los engranajes, los métodos únicos, junto con la tecnología avanzada, han llevado a ensamblajes de engranajes de estándares exigentes y una confiabilidad y rendimiento increíbles. Por ejemplo, si una malla de engranajes está demasiado apretada, entonces el conjunto de engranajes funcionará de cierta manera. Si es demasiado flojo, entonces otras características estarán presentes. Todos estos matices o diferencias contribuyen a que tan bien funcione un ensamblaje en el "mundo real". Las tecnologías actuales pueden detectar estas diferencias insignificantes y determinar si una parte es aceptable o no antes de abandonar la línea de producción. Junto con el almacenamiento de datos y el seguimiento de piezas, esto ahora hace posible evitar que los "conjuntos defectuosos" lleguen más lejos en el proceso de producción. Este enfoque no solo genera mejoras y comprensión, sino que también agrega valor a todos y cada uno de los ensamblajes producidos, con la tranquilidad de saber que ha creado un ensamblaje que funcionará de una manera que cumpla o supere las expectativas del cliente.

Todas las características funcionales derivados de un conjunto de engranajes particular, pueden ser probados en una forma u otra, de los diferenciales utilizados en trenes de transmisión de automoción a precisión reacción de pruebascajas de cambio utilizados en la energía eólica. Tomemos, por ejemplo, los diferenciales de automóviles. Es fundamental para conocer la cantidad de reacción desarrollado con una cierta cantidad de par aplicado. En el mundo real, esto equivale a la cantidad de "jugar" su vehículo va a tener en el tren de potencia, lo que dará lugar a la ineficiencia y el ruido no deseado. En una caja de cambios molino de viento es fundamental para tener una cantidad mínima de esfuerzo para conducir. Ambos de estos ejemplos se puede probar funcionalmente con varios métodos para determinar cómo el conjunto de engranaje funcionará cuando se aplica a su aplicación prevista. Hay toda una letanía de conjuntos de engranajes que se prueban funcionalmente, que van desde componentes que integran varios trenes de transmisión, tales como los diferenciales utilizados en ejes delanteros o traseros-y engranajes solares usadas en una transmisión de cajas de dirección que componen los aparatos de gobierno completas. Otras aplicaciones, como las cajas de engranajes planetarios utilizados en aplicaciones de prensa de tornillo de bola, cajas de engranajes de baja fricción utilizan para crear energía, o grandes engranajes de toma de fuerza usados ​​en maquinaria agrícola.

Hay varias pruebas realizadas comúnmente, incluyendo contragolpe, el esfuerzo medido, la eficiencia del sistema, error de transmisión, y la medición acústica. Estas pruebas se utilizan normalmente para determinar el nivel funcional de un conjunto de engranajes. Todas estas pruebas son buenos indicadores para determinar si un conjunto de engranajes llevará a cabo a las expectativas y más allá.

las pruebas de reacción se puede separar en dos métodos: estáticos y dinámicos. En estática probar la salida (engranaje de accionamiento final) se mantiene en una posición fija y luego se aplica el par en los dos sentidos a la entrada (engranaje de accionamiento) valores de posición se capturan y se almacenan. La diferencia de los valores de posición capturados se convierte en la reacción estática de un punto de malla de engranajes. Esto entonces típicamente puede hacer de varias otras ubicaciones, y este movimiento medido se considera estática. Durante la prueba dinámica del conjunto de engranajes se gira para incorporar todas las combinaciones de engranajes de dientes. Todos los valores de posición son capturados, almacenados, y se representan en ambas direcciones. Cada valor de la posición se compara entonces con la correspondiente en la otra dirección para encontrar la mayor diferencia significativa, la diferencia significativa más pequeña o potencialmente cualquier otra diferencia que es relevante para determinar si el conjunto es funcionalmente capaz.

Medir la cantidad de esfuerzo que se necesita para convertir un engranaje de montaje también conocido como par a su vez-es otra prueba común que se realiza en conjuntos de engranajes. Los métodos pueden variar, pero por lo general consisten en la medición de la entrada, salida, y el avance y / o inversión de par en alguna combinación u otra. Una vez capturados y se representan estos valores se usan entonces para determinar si el conjunto está dentro de un cierto umbral. Pares de alta, baja y media suelen ser también capturados, y los límites pueden poner alrededor de estos valores, además de ser utilizado como ubicaciones en el conjunto de engranajes para realizar pruebas estáticas adicionales holgura.

La eficiencia de los engranajes es a menudo otra prueba que puede ayudar a determinar si un conjunto de engranajes funciona a un nivel aceptable. La eficiencia de un conjunto de engranajes se calcula midiendo el par requerido para impulsar la entrada (engranaje impulsor) contra un par resistivo que se aplica a la salida (engranaje impulsado final). Esta relación se conoce como eficiencia. Además, la variación de la carga resistiva aplicada a la salida también determinará si la eficiencia de un conjunto de engranajes se ve afectada por el nivel de carga que tiene la unidad.

mediciones acústicas pueden variar de medir el ruido en decibelios como el conjunto de engranajes está siendo conducido a la vibración de detección generada mientras que el conjunto de engranajes está girando. Aunque no está probado como comúnmente en el entorno de producción, sigue siendo una prueba válida para llevar a cabo; después de todo, ¿quién quiere escuchar a una caja de cambios ruidosa?
La cantidad de error en una revolución de la rotación en un conjunto de engranajes se puede definir como error de transmisión, que a menudo se prueba en conjuntos de engranajes, tales como cajas de engranajes planetarios. error de transmisión se induce normalmente en un conjunto de engranajes de las variaciones en las dimensiones de los dientes, alto par, y de cuerda. Por ejemplo, si una caja de cambios tiene una relación de uno a uno de la entrada a la salida, una revolución en la entrada debe ser igual a una revolución en la salida, y 90 grados en la entrada debe ser la misma en la salida, y cualquier error generado durante una revolución se considera error de transmisión. Esto a menudo se prueba con las mediciones finitas como décimas de grado, o sólo unos minutos de arco.

Las tecnologías actuales utilizadas para desarrollar equipos de prueba de engranajes han mejorado drásticamente en los últimos años. Las tasas de muestreo más altas para dispositivos electrónicos y sensores integrados en paquetes más pequeños han permitido que los sistemas se desarrollen e integren con mayor facilidad que en el pasado. Algunas de las tecnologías actuales que se utilizan para realizar estas pruebas pueden abarcar desde varios sensores incorporados a un PLC hasta sistemas servo de circuito cerrado completos que controlan el movimiento, así como también captan múltiples sensores. Sin embargo, como con la mayoría de las cosas, obtienes lo que pagas. Los sensores para medir el par, el desplazamiento, la vibración y las emisiones acústicas se usan comúnmente para probar un ensamble de engranajes, y las configuraciones pueden variar de una a todas en una configuración u otra. Algunos de los sistemas más sofisticados crearán gráficos de par de torsión contra ángulo, mientras que los sistemas simples solo capturarán puntos individuales durante la prueba. Comprender las necesidades y expectativas del cliente es obligatorio para realizar con éxito la prueba de un conjunto de engranajes.

Sensores, electrónica y software son los componentes clave que se utilizan para hacer un sistema. Sensores consisten normalmente en codificadores digitales de alta precisión para la retroalimentación de posición, sensores de fuerza base del calibrador de tensión para mediciones de par, y acelerómetros base de cuarzo de la resonancia, sólo para nombrar unos pocos. Los sensores tienen que ser capaces de medir con precisión "sobre la marcha", y muchas veces con ciclos de trabajo de alta velocidad, que a su vez se traduce en la necesidad de utilizar a la electrónica altamente sofisticados. Electrónica utilizados en aplicaciones de pruebas de engranajes requieren la capacidad de tomar en más de un sensor y la capacidad para que las frecuencias de muestreo más altas. Otro aspecto a menudo pasado por alto y más complejo de un sistema de prueba puede ser el software. El software debe ser desarrollado de una manera que es intuitivo, así como lo suficientemente flexible como para hacer el cambio de parámetros y límites sencilla y fácil de entender.

Muchas compañías ofrecen ahora soluciones llave en mano que incorporan todo lo necesario, incluyendo programa., electrónica, cables y sensores. El resultado de par-a-giro-pruebacreciente demanda de soluciones llave en mano ha surgido en una especie de nicho de la industria.

Las empresas que ahora se especializan en sistemas de prueba llave en mano a menudo terminan eliminando la solución única "improvisado". Estos sistemas llave en mano no sólo ofrecen la facilidad de instalación, sino también un punto de contacto cuando surgen problemas. sistemas llave en mano a menudo son suficientes para llevar a cabo las diferentes pruebas requeridas flexibles, con un software que es lo suficientemente intuitivo para la mayoría de los ingenieros de fabricación de captar y mantener, y con la fiabilidad necesaria para minimizar el tiempo de inactividad y los costes en el entorno de producción.

Integración y aplicación de la tecnología para el proceso es otro aspecto importante de un "probador funcional marcha." Las máquinas deben construirse como un indicador.

La fijación de precisión y las herramientas deben diseñarse de manera que puedan acoplarse y moverse con una mínima cantidad de fricción y desalineación. Cualquier fricción inducida causará que las lecturas se desvíen, y la desalineación causará una carga lateral. Este error inducido será medido, y algunas veces amplificado, por los sensores. Esto se agregará a los valores capturados durante una prueba específica, lo que hará que una parte potencialmente buena sea una parte mala. Por ejemplo, si hay una carga lateral inducida en la pieza, esto puede causar valores de torque más altos, lo que resultaría en mayores números de reacción. Esta variación puede ser la diferencia entre una parte buena y una mala. Así que la carga lateral inicial puede influir en los resultados de una manera muy negativa.

La ubicación de los sensores utilizados es otro factor importante a considerar cuando se construye una máquina para que funcione como ensamble de engranajes de prueba. Los sensores deben ubicarse lo más cerca posible de la pieza. Se medirá cualquier cosa entre el sensor y la pieza, como piezas móviles como herramientas, por lo que mantener el sensor lo más cerca posible de la pieza minimizará las mediciones no deseadas.

sistema de eficiencia

Con una cuidadosa investigación en los equipos de ensayo, junto con un diseño mecánico inteligente, el resultado es un probador de función que es un pedazo de larga duración, capaz de equipo. tecnología probada, la innovación, la creatividad y un poco de recorrer un largo camino hacia la incorporación de las pruebas de función con éxito en el entorno de producción. Muchas empresas están empezando a darse cuenta de los ahorros de costos reales asociados con las pruebas plenamente la funcionalidad de una parte, y no sólo en conjuntos de engranajes, pero con muchas de las piezas, componentes y conjuntos producidos en todas las facetas de la industria. Todo se reduce a si el costo inicial es mayor que el valor añadido real. Tenga en cuenta que todos a dormir mejor por la noche sabiendo que el producto que producimos va a funcionar al máximo de su capacidad, y con los datos que lo respalde.

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