Способы устранения шумовых помех от преобразователя частоты при измерениях кинематических параметров редуцирующих механизмов

Abstract

В статье рассматриваются вопросы, относящиеся к проблеме устранения шумовых помех при получении сигнала с датчика частоты вращения во время измерений и контроля кинематических параметров редуцирующих механизмов на испытательном специализированном стенде. Показаны недостатки испытательных стендов при их использовании для измерений кинематической погрешности и ее гармонических составляющих с понижением частоты вращения ведущего вала редуктора. Показано, что преобразователь частоты, подключенный к электродвигателю на испытательном стенде и используемый для понижения частоты вращения электродвигателя, является источником шумовых помех, искажающих полезный сигнал, поступающий с датчика частоты вращения. Отмечено, что известные методы фильтрации сигнала на основе математических зависимостей не обеспечивают полное устранение шума и не могут быть использованы при контроле показателей точности передач после их изготовления. С целью полного устранения шумовых помех разработаны три способа фильтрации на основе численных методов, которые могут эффективно использоваться на испытательных стендах при измерениях и контроле кинематических параметров, представляющих показатели точности редуцирующих механизмов. Представлены графики кинематической погрешности редуктора и ее численные значения до и после фильтрации сигнала с помощью разработанных способов. Показана зашумленность сигнала, полученная с разной частотой вращения ведущего вала редуктора. Даны рекомендации по использованию разработанных способов фильтрации сигнала при измерениях в зависимости от частоты вращения ведущего вала. Разработанные способы фильтрации сигнала позволяют получить достоверные измеряемые значения и обеспечить высокую точность контроля испытательных стендов. The article discusses issues related to the problem of eliminating noise interference when receiving a signal from a speed sensor during measurements and monitoring of kinematic parameters of reducing mechanisms on a specialized test bench. The disadvantages of the test benches are shown when they are used to measure the kinematic error and its harmonic components with a decrease in the speed of rotation of the drive shaft of the gearbox. It is shown that a frequency converter connected to an electric motor on a test bench and used to lower the speed of the electric motor is a source of noise interference that distorts the useful signal coming from the speed sensor. It is noted that the known signal filtering methods based on mathematical dependencies do not provide complete noise elimination and cannot be used to control the accuracy of transmissions after their manufacture. In order to completely eliminate noise interference, three filtration methods based on numerical methods have been developed that can be effectively used on test benches for measuring and controlling kinematic parameters representing the accuracy of reducing mechanisms. Graphs of the kinematic error of the gearbox and its numerical values before and after filtering the signal using the developed methods are presented. The noise level of the signal obtained with different rotational speeds of the drive shaft of the gearbox is shown. Recommendations are given on the use of the developed signal filtering methods for measurements depending on the speed of rotation of the drive shaft. The developed signal filtering methods make it possible to obtain reliable measured values and ensure high accuracy of control of test benches.