Modul tenzometrické měřící jednotky krouticího momentu na rotujícím hřídeli s telemetrií

Kód výsledku v 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>

Výsledek na webu

—

DOI - Digital Object Identifier

—

Jazyk výsledku

čeština

Název v původním jazyce

Modul tenzometrické měřící jednotky krouticího momentu na rotujícím hřídeli s telemetrií

Popis výsledku v původním jazyce

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.

Název v anglickém jazyce

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

Popis výsledku anglicky

Measuring the torque on rotating parts of geared machines can detect a wide range of faults early. In particular, failure modes localized on the gears such as missing tooth, tooth deformation, gear jamming or tooth damage due to electrical discharge. Torsional vibrations of rotating machines can be measured in several ways according to ISO 22266-1. From the point of view of long-term condition monitoring, methods that do not require the mounting of transducers powered by electricity on the rotating shaft (e.g. incremental measurement of a zebra belt or gear) are recommended. However, these measurements are not feasible inside a gearbox where the environment is contaminated with oil droplets.This result of the research is used to verify the functionality and durability of a newly developed unit for torque measurement and telemetric transmission of measurement data. The unit shall be mounted on rotating shafts of geared machines. The torque is measured using a quadruple strain gauge that is attached to the measured rotating shaft. The acquisition of analogue signals, their conversion to digital data and transmission via Bluetooth standard are provided by electronics powered by a wireless inductive source. The entire strain gauge module is enclosed in a special 3D-printed plastic housing that protects the strain gauges, telemetry unit and inductive power supply against the aggressive environment inside the gearbox, which consists mainly of hot flowing oil.

Druh

G_funk - Funkční vzorek

CEP obor

—

OECD FORD obor

20705 - Remote sensing

Projekt

<a href="/cs/project/FW03010244" target="_blank" >FW03010244: Nová generace on-line monitoringu pro diagnostiku převodovek s využitím umělé inteligence</a><br>

Návaznosti

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

Rok uplatnění

2023

Kód důvěrnosti údajů

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.

Interní identifikační kód produktu

VZU-TNZ-56/23/161

Číselná identifikace

VZU-TNZ-56/23/161

Technické parametry

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.

Ekonomické parametry

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.

Kategorie aplik. výsledku dle nákladů

—

IČO vlastníka výsledku

47718684

Název vlastníka

Výzkumný a zkušební ústav Plzeň s.r.o.

Stát vlastníka

CZ - Česká republika

Druh možnosti využití

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

Požadavek na licenční poplatek

A - Poskytovatel licence na výsledek požaduje licenční poplatek

Adresa www stránky s výsledkem

—