СПОСОБЫ УСТРАНЕНИЯ ШУМОВЫХ ПОМЕХ ОТ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ЧАСТОТЫ ПРИ ИЗМЕРЕНИЯХ КИНЕМАТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ РЕДУЦИРУЮЩИХ МЕХАНИЗМОВ

Александр Валентинович Капитонов; Олег Александрович Капитонов; Владислав Сергеевич Дроздов

doi:10.36773/1818-1112-2025-137-2-62-67

Авторы

Александр Валентинович Капитонов Межгосударственное образовательное учреждение высшего образования «Белорусско-Российский университет» https://orcid.org/0000-0001-8213-6320
Олег Александрович Капитонов Межгосударственное образовательное учреждение высшего образования «Белорусско-Российский университет»
Владислав Сергеевич Дроздов Межгосударственное образовательное учреждение высшего образования «Белорусско-Российский университет»

DOI:

https://doi.org/10.36773/1818-1112-2025-137-2-62-67

Ключевые слова:

способы фильтрации, шумовые помехи, измерения кинематических параметров, редуцирующие механизмы, показатели точности

Аннотация

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.

Биографии авторов

Александр Валентинович Капитонов, Межгосударственное образовательное учреждение высшего образования «Белорусско-Российский университет»

Кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры «Технология машиностроения», МОУВО «Белорусско-Российский университет», Могилев, Беларусь.

Олег Александрович Капитонов, Межгосударственное образовательное учреждение высшего образования «Белорусско-Российский университет»

Старший преподаватель кафедры «Электропривод и автоматизация промышленных установок», МОУВО «Белорусско-Российский университет», Могилев, Беларусь.

Владислав Сергеевич Дроздов, Межгосударственное образовательное учреждение высшего образования «Белорусско-Российский университет»

Студент машиностроительного факультета МОУВО «Белорусско-Российский университет», Могилев, Беларусь.

Библиографические ссылки

Jiangsu Lanmec Technology Co., Ltd. [сайт]. – URL: https://ru.made-in-china.com/co_lanlingjidian/company_info.html?pv_id=1itkva893aa a&faw_id=1itkvabds458 (дата обращения: 13.06.2025).

Стенд для испытания редукторов и трансмиссий. – URL: https://www.atestman.com/product/reducer-and-transmission-test-bench-13.html (дата обращения: 13.06.2025).

Повышение точности механических передач на основе компьютерного моделирования и использования технологий искусственного интеллекта: монография / В. М. Пашкевич, М. Ф. Пашкевич, Д. А. Забелин, Ю. В. Козлов. – Могилев : Белорус.-Рос. ун-т, 2011. – 139 с.

Патент BY 4858, МПК G 01M 13/02. Стенд для контроля кинематической точности передач: № 19981066: заявлено 26.11.1998: опубл. 03.12.2002 / Пашкевич М. Ф., Геращенко В. В., Пашкевич В. М., Пашкевич А. М., Капитонов А. В.; заявитель Могилев. машин. ин-т. – 5 с.

Патент BY 4341, МПК G 01M 13/02. Устройство для контроля кинематической точности зубчатых передач: № 19980949: заявлено 21.10.1998: опубл. 30.03.2002 / Пашкевич М. Ф., Геращенко В. В., Пашкевич В. М., Пашкевич А. М., Капитонов А. В.; заявитель Могилев. гос. техн. ун-т. – 4 с.

Патент BY 24475, МПК G 01M 13/02 (2019.01). Устройство для определения значений кинематических погрешностей механической передачи: № 20220272: заявлено 31.10.2022: опубл. 20.12.2024 / Капитонов А. В., Пашкевич В. М., Капитонов О. А.; заявитель Белорус.-Рос. ун-т. – 5 с.

Патент BY 24474, МПК G 01M 13/02 (2019.01). Стенд для испытания механической передачи: № 20220271: заявлено 31.10.2022: опубл. 20.12.2024 / Капитонов А. В., Пашкевич В. М., Капитонов О. А.; заявитель Белорус.-Рос. ун-т. – 5 с.

Пашкевич, М. Ф. Стенды для испытания редукторов / М. Ф. Пашкевич, В. В. Геращенко. – Минск : БелНИИНТИ, 1991. – 44 с.

Гутников, В. С. Фильтрация измерительных сигналов / В. С. Гутников. – Л. : Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1990. – 192 с.

Ивашко, А. В. Методы и алгоритмы цифровой обработки сигналов: учеб. пособие / А. В. Ивашко. – Харьков : НТУ «ХПИ», 2003. – 233 с.

Капитонов, А. В. Кинематические и массогабаритные характеристики ресурсоэффективных механических передач. Компьютерное моделирование, экспериментальная оценка: монография / А. В. Капитонов, В. М. Пашкевич. – Могилев : Белорус.-Рос. ун-т, 2017. – 248 с.

Методы экспериментальных исследований кинематической точности планетарных передач с промежуточными телами качения и контроля профиля беговых дорожек / А. В. Капитонов, С. Г. Черняков, К. В. Сасковец, А. И. Касьянов // Вестник Белорусско-Российского университета. – 2016. – № 2 (51). – С. 41–50. – DOI: 10.53078/20778481.

Капитонов, А. В. Методы оценки точности малогабаритных планетарных передач с промежуточными телами качения / А. В. Капитонов, В. М. Пашкевич // Актуальные вопросы машиноведения: сб. тр. / Объедин. ин-т машиностр. НАН Беларуси. – Минск, 2020. – Вып. 9. – С. 51–54.

Kapitonov, A. V. Optimization of geometrical parameters and estimation of kinematic accuracy of resource effective planetary transmission. / A. V. Kapitonov // Advances in Engineering Research. – 2018. – Vol. 158. – P. 165-168. – DOI: 10.2991/avent-18.2018.32.

Капитонов, А. В. Совершенствование стенда и методики для контроля кинематических и точностных параметров редуцирующих механизмов / А. В. Капитонов, В. М. Пашкевич, О. А. Капитонов // Актуальные вопросы машиноведения: сб. тр. / Объедин. ин-т машиностр. НАН Беларуси. – Минск, 2022. – Вып. 11. – С. 53–56.

Капитонов, А. В. Точность и контроль малогабаритных планетарных механизмов: монография / А. В. Капитонов. – Могилев : Белорус.-Рос. ун-т, 2021. – 160 с.

Марков, А. Л. Измерение зубчатых колес (допуски, методы и средства контроля) / А. Л. Марков. – Л. : Машиностроение, 1977. – 280 с.

Технология производства и методы обеспечения качества зубчатых колес и передач: учебное пособие / В. Е. Антонюк, В. Е. Старжинский, Е. В. Шалобаев [и др.]. – СПб. : ЦОП Профессия, 2007. – 832 с.

Капитонов, А. В. Исследование кинематической точности планетарных роликовых передач методами гармонического анализа и контроля в сборе / А. В. Капитонов, С. Г. Черняков // Вестник Белорусско-Российского университета. – 2011. – № 4 (33). – С. 40–50. – DOI: 10.53078/20778481.

Исследование кинематической погрешности планетарного эксцентрикового редуктора / А. В. Капитонов, Д. В. Непша, М. В. Гончаров [и др.] // Вестник Белорусско-Российского университета. – 2014. – № 3 (44). – С. 14–24. – DOI: 10.53078/20778481.