A telemetric unit for strain gauge measurement of torque acting on rotating shafts

Result code in IS VaVaI

<a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F47718684%3A_____%2F23%3A10001620" target="_blank" >RIV/47718684:_____/23:10001620 - isvavai.cz</a>

Result on the web

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Result language

čeština

Original language name

Modul tenzometrické měřící jednotky krouticího momentu na rotujícím hřídeli s telemetrií

Original language description

Měření krouticího momentu na rotujících částech strojů se zubovými převody může včasně detekovat celou řadu poruch. Zejména se jedná o poruchové módy lokalizované na ozubených kolech jako je chybějící zub, deformace zubu, zadírání zubového převodu nebo poškození zubů průchodem elektrického proudu. Torzní vibrace rotačních strojů lze dle ČSN ISO 22266-1 měřit několika způsoby. Z hlediska dlouhodobého monitorování stavu zařízení jsou ideální ty způsoby, které nevyžadují montáž napájených snímačů na rotující hřídel (např. přírůstkové měření zebrované pásky nebo ozubeného kola). Tato měření však nejsou proveditelná v prostředí skříně převodovky, kde je prostor kolem hřídele nasycen olejovými kapičkami.Funkční vzorek tedy slouží k ověření funkčnosti a životnosti nově vyvinuté jednotky pro měření kroutícího momentu a telemetrické přenos měřených dat, která je určená pro montáž na rotující hřídele strojů se zubovými převody. Kroutící moment je měřen tenzometricky. Konkrétně je na měřené rotující hřídeli nalepena čtveřicí tenzometrů. Snímaní analogových veličin, jejich digitalizace a přenos pomocí standardu Bluetooth jsou zajištěny elektronikou napájenou bezdrátovým indukčním zdrojem. Celý modul tenzometrické měřící jednotky je uložen ve speciálním plastovém pouzdru vyrobeném 3D tiskem, které chrání tenzometry, telemetrickou jednotku i zdroj indukčního napájení proti agresivnímu prostředí uvnitř převodovky, které je tvořeno zejména horkým proudícím olejem.

Czech name

Modul tenzometrické měřící jednotky krouticího momentu na rotujícím hřídeli s telemetrií

Czech description

Měření krouticího momentu na rotujících částech strojů se zubovými převody může včasně detekovat celou řadu poruch. Zejména se jedná o poruchové módy lokalizované na ozubených kolech jako je chybějící zub, deformace zubu, zadírání zubového převodu nebo poškození zubů průchodem elektrického proudu. Torzní vibrace rotačních strojů lze dle ČSN ISO 22266-1 měřit několika způsoby. Z hlediska dlouhodobého monitorování stavu zařízení jsou ideální ty způsoby, které nevyžadují montáž napájených snímačů na rotující hřídel (např. přírůstkové měření zebrované pásky nebo ozubeného kola). Tato měření však nejsou proveditelná v prostředí skříně převodovky, kde je prostor kolem hřídele nasycen olejovými kapičkami.Funkční vzorek tedy slouží k ověření funkčnosti a životnosti nově vyvinuté jednotky pro měření kroutícího momentu a telemetrické přenos měřených dat, která je určená pro montáž na rotující hřídele strojů se zubovými převody. Kroutící moment je měřen tenzometricky. Konkrétně je na měřené rotující hřídeli nalepena čtveřicí tenzometrů. Snímaní analogových veličin, jejich digitalizace a přenos pomocí standardu Bluetooth jsou zajištěny elektronikou napájenou bezdrátovým indukčním zdrojem. Celý modul tenzometrické měřící jednotky je uložen ve speciálním plastovém pouzdru vyrobeném 3D tiskem, které chrání tenzometry, telemetrickou jednotku i zdroj indukčního napájení proti agresivnímu prostředí uvnitř převodovky, které je tvořeno zejména horkým proudícím olejem.

Type

G_funk - Functional sample

CEP classification

—

OECD FORD branch

20705 - Remote sensing

Project

<a href="/en/project/FW03010244" target="_blank" >FW03010244: New generation of on-line monitoring for the gearbox diagnostic with help of artefictial inteligency</a><br>

Continuities

P - Projekt vyzkumu a vyvoje financovany z verejnych zdroju (s odkazem do CEP)

Publication year

2023

Confidentiality

C - Předmět řešení projektu podléhá obchodnímu tajemství (§ 504 Občanského zákoníku), ale název projektu, cíle projektu a u ukončeného nebo zastaveného projektu zhodnocení výsledku řešení projektu (údaje P03, P04, P15, P19, P29, PN8) dodané do CEP, jsou upraveny tak, aby byly zveřejnitelné.

Internal product ID

VZU-TNZ-56/23/161

Numerical identification

VZU-TNZ-56/23/161

Technical parameters

Funkční vzorek se skládá z telemetrické a měřicí jednotky montované na hřídel rotačního stroje, bezdrátového zdroje napájení a přijímače digitálního bezdrátového signálu. Telemetrická a měřicí jednotka sestává z vysílací antény, tenzometrické růžice nalepené na hřídeli a modulu Transmission Dynamics SN 164 701, který zajišťuje měření analogových signálů z tenzometrického můstku, jejich převod do digitální podoby a přenos pomocí standardu Blueetooth. Elektronika je umístěna do speciálního děleného pouzdra vyrobeného pomocí 3D tisku z materiálu odolného proti působení převodovkového oleje a teplot do 90 °C. O napájení telemetrické a měřicí jednotky se stará bezdrátový indukční napájecí zdroj vyvinutý speciálně pro předložený výsledek. Přijímací cívka indukčního zdroje je nesena výše zmíněným pouzdrem, přičemž je možné nastavit její radiální i axiální polohu. Vysílací cívka je pak namontována do děleného nerotujícího nosiče a protéká jí proud generovaný zdrojem obdélníkových pulzů. Digitální signál je zaznamenán přijímačem Blueetooth signálu a převeden zpět do analogové podoby. Analogový signál může být dále zaveden do analyzátoru dynamických signálů nebo do systému pro sběr dat a monitorování stavu zařízení. Funkční vzorek byl závazným výstupem V2 projektu FW03010244. Hlavním řešitelem projektu byl Wikov MGI a.s., Zbečník 356, 549 31 Hronov, IČO: 26491826. Doba řešení: 1. 1. 2021 - 31. 12. 2023. Kontaktní osoba: Ing. Jan Křepela, Ph.D. (hlavní řešitel projektu), e-mail: jkrepela@wikov.com.

Economical parameters

Funkční vzorek byl vyvinut za účelem výzkumu v oblasti bezdrátového (telemetrického) monitorování stavu rotujících strojů se zubovými převody. Na základě zkušeností získaných několikaměsíčním provozem funkčního vzorku byla ve zprávě VZU-TNZ-56/23/161 formulována doporučení konstrukčních změn pro navazující vývoj telemetrického systému určeného pro komerční využití a trvalou instalaci na točivých částech strojů. Vzhledem k účelu funkčního vzorku nejsou ekonomické parametry relevantní informací.

Application category by cost

—

Owner IČO

47718684

Owner name

Výzkumný a zkušební ústav Plzeň s.r.o.

Owner country

CZ - CZECH REPUBLIC

Usage type

A - K využití výsledku jiným subjektem je vždy nutné nabytí licence

Licence fee requirement

A - Poskytovatel licence na výsledek požaduje licenční poplatek

Web page

—