Anal?gov? sn?ma? kr?tiaceho momentu

Charakteristika sn?ma?a

Digit?lny sn?ma? kr?tiaceho momentu

Sp?sob generovania k?du na v?stupe sn?ma?a je nasledovn?: minim?lne trvanie prijat?ho impulzu zodpoved? mal?mu kr?tiacemu momentu na hriadeli. Je potrebn? vyplni? trvanie sp??te, ktor? dostane na v?stupe, kr?tkymi impulzmi, ktor?ch trvanie je 400-kr?t krat?ie ako najkrat?? impulz na v?stupe sp??te, z?skan? pri ve?mi malom kr?tiacom momente. To sa rob? pomocou logick? prvok"I" a auto multibrator. Kr?tke impulzy sa posielaj? z v?stupu kolektora multibr?tora na druh? vstup hradla AND. A prv? vstup prij?ma impulzy zo sp???a?a. Po?et impulzov multibr?tora je ?mern? kr?tiacemu momentu na hriadeli. Na v?stupe logick?ho prvku sa vytv?raj? zhluky logick?ch impulzov. Po??tadlo po??ta po?et impulzov pre ka?d? vstup. Elektronick? s??tacie po??tadlo vypo??ta po?et impulzov na ka?dom pakete, na z?klade v?po?tov sa objav? digit?lny k?d zodpovedaj?ci kr?tiacemu momentu na hriadeli.

2.2 Prevodov? pomer ?tart?r-motor.?tart?r s prevodovkou

Parameter, ktor? ur?uje racion?lnu koordin?ciu v?konov?ch charakterist?k elektrick?ho ?tartovacieho zariadenia so ?tartovac?mi charakteristikami spa?ovacieho motora, je prevodov? pomer i ds pohonu od ?tart?ra k motoru.

Tento parameter ovplyv?uje uhol sklonu mechanick?ch charakterist?k ?tart?ra. Pre ka?d? motor a dan? podmienky ?tartovania existuj? optim?lne prevodov? pomery, pri ktor?ch sa vyu??vaj? v?konov? charakteristiky ?tartovacieho zariadenia. Pri bezprevodovej prevodovke nem??e by? prevodov? pomer i dc v???? ako 16, ?o je obmedzen? mechanickou pevnos?ou hnacieho prevodu ?tart?ra.

anot?cia

A.S. Gurinov, V.V. Dudn?k, V.L. Gaponov, V.V. Kala?nikov

Tento ?l?nok predstavuje zariadenie na meranie kr?tiaceho momentu na rotuj?cich hriade?och r?znych typov technick? syst?my. Zariadenie je zalo?en? na digit?lnom r?diovom kan?li. Je op?san? met?da kalibr?cie zariadenia a uveden? pr?klady meran? na hriade?och r?znych mechanizmov.
K???ov? slov?: tenzometer, kr?tiaci moment, digit?lny r?diov? kan?l.

?vod. Kr?tiaci moment na hriade?och technick? zariadenia je d?le?it? charakteristika, ktor? ur?uje hranice pou?ite?nosti a efekt?vnosti pou??vania zariaden?. Jej meranie, najm? na rotuj?cich hriade?och pohybliv?ch zariaden?, je zlo?it? technick? probl?m, pre ktor? bolo vo svete vyvinut? zna?n? mno?stvo zariaden? s r?znym princ?pom ?innosti. V niektor?ch pr?padoch sa ur?enie kr?tiaceho momentu, a teda aj v?konu objektu, vykon?va pomocou nepriamych indik?torov. Napr?klad v automobiloch m??e by? kr?tiaci moment ur?en? pr?vodom paliva, teplotou v?fukov?ch plynov a in?mi ?dajmi. Tento pr?stup neumo??uje ur?i? po?adovan? v?kon s vysok?m stup?om spo?ahlivosti. Presn? meranie moment sa vykon?va pomocou syst?mov, ktor? ur?uj? torzn? deform?ciu hriade?a, av?ak tak?to syst?my m??u by? ve?mi zlo?it?.
Meranie kr?tiaceho momentu na hriadeli. Jednou z be?n?ch met?d merania deform?cie hriade?a je pou?itie tenzometrick?ho most?ka. V tomto pr?pade s? odporov? tenzometre nalepen? na hriadeli pod uhlom 45° k osi ot??ania, elektricky prepojen? cez most?kov? obvod. Pou?itie tohto obvodu zvy?uje citlivos?, zlep?uje linearitu v?slednej charakteristiky a v?razne zni?uje vplyv teploty na v?stupn? sign?l. V?hodou mosta navy?e je, ?e meria len zmenu a nie celkov? odpor.
Hlavn?m probl?mom zariadenia s tenzometrami je prenos ?dajov o odpore citliv?ch prvkov z rotuj?ceho hriade?a k spotrebite?ovi. Na dlh? dobu Na tento ??el boli pou?it? kontaktn?, induk?n?, osvet?ovacie a in? zariadenia. Modern? v?voj v elektronike umo??uje ?o najjednoduch?? prenos ?dajov pomocou digit?lneho r?diov?ho kan?la. R?diov? vysiela? mal?ch rozmerov je mo?n? namontova? priamo na oto?n? hriade? a pren??a? parametre do nerotuj?ceho prij?ma?a. Pou?itie miniat?rnych vysiela?ov umo??uje ur?i? kr?tiace momenty na nieko?k?ch hriade?och naraz a pren??a? inform?cie do jedn?ho prij?ma?a.
Autori implementovali zariadenie vyu??vaj?ce tenzometre a digit?lny r?diov? kan?l a testovali ho na mno?stve zariaden?. Vo vyvinutom zariaden? bol ako vysiela? pou?it? hotov? r?diov? modul transceiveru DP1201A. Ide o funk?ne kompletn? zariadenie in?talovan? na doske mikrokontrol?ra. V?aka n?zkej spotrebe energie (typick? spotreba pr?du v pohotovostnom re?ime je 0,2 µA) je vysiela? optimalizovan? pre aplik?cie vy?aduj?ce komponenty ako napr. mal? ve?kosti, n?zke n?klady a digit?lne rozhranie. R?diov? modul vyu??va integrovan? poloduplexn? transceiver pracuj?ci vo frekven?nom rozsahu 433 MHz. Zabudovan? synchroniz?tor d?t umo??uje pripoji? jednoduch? mikrokontrol?ry s minim?lnymi n?kladmi na obvody. Vysiela? bol ovl?dan? cez s?riov? perif?rne rozhranie SPI. SPI je synchr?nne rozhranie, v ktorom je ka?d? prenos synchronizovan? so spolo?n?m hodinov?m sign?lom generovan?m procesorom. Ako riadiaci procesor bol pou?it? ADUC7061. Je to sp?soben? t?m, ?e m? zabudovan? 24-bitov? ADC, ??m sa vyhnete in?tal?cii dodato?n?ho prevodn?ka. To ist? pozit?vne vlastnosti Tento mikrokontrol?r mo?no prip?sa? n?zkemu nap?jaciemu nap?tiu - 2,5 V, ?o zn??i celkov? nap?jacie nap?tie a ve?kos? bat?rie na oto?nom hriadeli.
R?diov? prij?ma?, rovnako ako r?diov? vysiela?, obsahuje r?diov? modul DP1201A nakonfigurovan? na pr?jem d?t (obr. 1). Ke??e r?diov? prij?ma? nevy?aduje ADC, ako riadiaci procesor bol pou?it? PIC16F876A. Rovnako ako ADUC7061 m? mal? rozmery a s?riov? perif?rne SPI rozhranie. ?daje prijat? a spracovan? procesorom sa prenes? do meracieho syst?mu.

Ry?a. 1. Vzh?ad dosky vysiela?a a prij?ma?a mera?a kr?tiaceho momentu

V?eobecn? prev?dzkov? sch?ma mera?a kr?tiaceho momentu je zn?zornen? na obr. 2. Dosah digit?lneho r?diov?ho kan?la je asi 100 m, ?o je dos? na to, aby z?skal charakteristiky pri in?tal?cii prij?ma?a na stacion?rnu z?klad?u alebo na neoto?n? ?as? vozidla.
Ako je zrejm? z obr?zku, vysiela? je in?talovan? priamo na hriadeli a pod n?m je in?talovan? protiz?va?ie vo forme bat?rie vysiela?a, ktor? kompenzuje hmotnos? vysiela?a. Na hriadeli je prilepen? aj tenzometrick? most?k, pozost?vaj?ci zo 4 tenzometrov pripojen?ch k vysiela?u. Pri nalepovan? tenzometrov je potrebn? po??ta? s t?m, ?e pre kvalitn? meranie by vo vzdialenosti 20 mm v?avo a vpravo od oblasti nalepenia tenzometra nemalo doch?dza? k zmen?m tvaru ani hr?bky hriade?a.

Ry?a. 2. Blokov? sch?ma mera?a kr?tiaceho momentu

Vo v?eobecnosti m? mera? kr?tiaceho momentu mal? rozmery a hmotnos?, ?o umo??uje jeho in?tal?ciu na hriadele priemyseln? zariadenia, Vozidlo a do in?ch zariaden?.
Na kalibr?ciu sn?ma?ov bol vytvoren? program, ktor? pomocou nieko?k?ch bodov a zn?mych za?a?en? vytvor? vz?ah pre cel? rozsah kr?tiaceho momentu. Kr?tiaci moment je zase mo?n? nastavi? bu? t?rovan?mi v?hami in?talovan?mi na meranom ramene alebo na?ahovac?m zariaden?m (napr?klad navijakom) pomocou dynamometra. Ak na hriadeli p?sobia ?ahov? sily, je vhodn? kalibrova? samostatn? tenzometer, ktor? je navrhnut? tak, aby zoh?ad?oval iba ?ahov? sily. V tomto pr?pade prebieha kalibr?cia v dvoch f?zach.

1. Na hriadeli vznikaj? iba ?ahov? sily. Ve?kos? sily z line?rneho tenzometra a most?ka tenzometra momentu sa zad?va do ovl?da?a vysiela?a. Na z?klade z?skan?ch hodn?t je priamo v digit?lnych k?doch vykreslen? z?vislos? od??tan? tenzometra od ?ahov?ho tenzometra.
2. Na hriadeli vznik? kr?tiaci moment. Hodnota k?dov ADC prich?dzaj?cich z most?ka tenzometra sa ??ta a zaznamen?va.

Kalibra?n? program priprav? ?daje na ur?enie kr?tiaceho momentu. Seba softv?r poskytuje dva algoritmy na ?al?ie prepo??tavanie ?dajov. V s?lade s prv?m je skon?truovan? line?rna z?vislos? kalibra?n?ho koeficientu:
, (1)
Kde M— hodnotu ?pecifikovan?ch momentov,
m- ADC k?dy poch?dzaj?ce z most?ka tenzometra,
— korek?n? hodnota momentu ur?en? z kalibra?n?ch ?dajov tenzometrick?ho most?ka v z?vislosti od line?rnej deform?cie.
V s?lade s druhou met?dou sa vytvor? neline?rny vz?ah. V tomto pr?pade je vhodn? aproximova? experiment?lne hodnoty pomocou met?dy najmen??ch ?tvorcov zvy?kov. Z?vislos? kr?tiaceho momentu od kalibra?n?ch koeficientov A 0, A 1 je ur?en? polyn?mom prv?ho stup?a:
(2)
?lohou je ur?i? tak?to hodnoty koeficientov A 0, A 1, v ktorom by krivka pre?la ?o najbli??ie ku v?etk?m n body ur?en? po?as kalibr?cie (M1,m1); (M2,m 2);… (Mn,m n); zisten? experiment?lne.
V tomto pr?pade nie je mo?n? n?js? krivku, ktor? by prech?dzala v?etk?mi dan?mi bodmi. Navy?e ani jeden z uva?ovan?ch bodov nesp??a rovnicu presne a ak do nej dosad?me s?radnice t?chto bodov, dostaneme ?al?? syst?m:
, (3)
Kde 5 1, 5 2, …, 5 n- zvy?ky.
Pod?a princ?pu najmen??ch ?tvorcov, najlep?ie hodnoty koeficienty A 0, A 1 bud? tak?, u ktor?ch je s??et kvadr?tov rez?du? najmen??, t.j. na minime z?le??.
Teda hodnota
, (4)
ktor? sa pova?uje za funkciu koeficientov A 0, A 1, mus? ma? minimum. Predpoklad Minimum funkcie mnoh?ch premenn?ch je, ?e v?etky jej parci?lne deriv?cie sa musia rovna? nule. Odl??en?m oboch str?n rovnice vznikne s?stava rovn?c:
, (5)
V d?sledku toho namiesto p?vodn?ho syst?mu, ktor? je nekompatibiln? syst?m, preto?e m? n rovnice s 2 nezn?mymi ( n>1), v?sledn? syst?m line?rne rovnice s kurzom A 0, A 1,. Ke??e syst?m (5) bol n?jden? diferenci?ciou v?razu (4) vzh?adom na nezn?me koeficienty A 0, A 1, potom v ?om pre ?ubovo?n? n>1 po?et rovn?c sa presne rovn? po?tu nezn?mych.
Transform?ciou syst?mu (5) do tvaru vhodnej?ieho na jeho rie?enie, pri?om namiesto z?pisov pou?ijeme z?pisy zaveden? Gaussom, dostaneme:
(6)
Potom syst?m (5), po zmen?en? v?etk?ch rovn?c o 2 a preusporiadan? pojmov, nadobudne tvar:
(7)
Preto?e A0, A1, vzh?adom na uva?ovan? sumy existuj? kon?tantn? mno?stv?, potom pod?a vlastnosti s??tov z prvej rovnice syst?mu (5) z?skame nasleduj?ci v?raz:
, (8)
tie. prv? rovnica syst?mu (7). V?etky ostatn? rovnice syst?mu (5) s? transformovan? podobne. Koeficienty t?chto rovn?c sa vypo??taj? pomocou zn?mych s?radn?c dan? body
Na vyrie?enie tohto syst?mu rovn?c bola pou?it? Gaussova met?da, preto?e je pre strojov? v?po?et najvhodnej?ia. Pri vykon?van? v?po?tov pomocou po sebe id?ce v?nimky nezn?my tento syst?m sa men? na stup?ovit? syst?m. Na z?klade syst?mu (7) sa zostav? roz??ren? syst?mov? matica nasleduj?ceho tvaru:
(9)
Presn? rie?enie pre nesingul?rnu maticu je ur?en? ve?mi ?pecifick?m po?tom oper?ci?. V tomto pr?pade sa najprv vykon? pohyb vpred - roz??ren? matica sa zn??i na trojuholn?kov? poh?ad:
. (10)
Nevyhnutnou podmienkou je absencia nulov?ch prvkov na uhloprie?ke matice. Potom sa vykon? sp?tn? pohyb - ke? sa n?jdu v?etky nezn?me vektory M, po?n?c od posledn?ho. Pri pohybe vpred je prv? riadok roz??renej matice rozdelen? o n:
. (11)
N?sledn? od??tanie od druh?ho riadku roz??renej matice produktu na upraven? prv? riadok matice:
(12)
vedie k nasleduj?cej matici:
. (13)
Delenie druh?ho riadku znakom [ m 2], matica je redukovan? na horn? trojuholn?kov? tvar:
. (14)
Potom sa z?ska nasleduj?ci syst?m rovn?c, ekvivalentn? p?vodn?mu:
. (15)
Korene s? umiestnen? postupne A 0, A 1:
(16)
Vzh?adom na to, ?e deform?cia sa spravidla vyskytuje v line?rnej z?ne, aproxim?cia pod?a prvej mo?nosti, t.j. line?rne mo?no akceptova? ako celkom adekv?tne. S vplyvom tenzometrick?ho lepidla a nepresnos?ou n?lepky s? v?ak spojen? chyby. Tieto chyby je mo?n? zoh?adni? pri kalibr?cii.
V d?sledku toho je vhodn? pou?i? nasleduj?ci postup pou?itia sn?ma?ov. Ak s? po?as kalibr?cie hodnoty kr?tiaceho momentu nastaven? v medziach presahuj?cich kr?tiace momenty, ktor? sa m??u vyskytn?? na hriadeli po?as prev?dzky, potom je vhodn? pou?i? druh? mo?nos? neline?rneho v?po?tu. Ak hodnoty kr?tiaceho momentu m??u prekro?i? kalibra?n? hodnoty, je potrebn? pou?i? mo?nos? line?rneho v?po?tu. Presnos? bude o nie?o ni??ia.
Navrhovan? technika umo??uje ?spe?n? kalibr?ciu tenzometrick?ch most?kov nielen na meranie kr?tiacich momentov, ale aj ohybov?ch a ?ahov?ch nap?t?. V tomto pr?pade s? tenzometre prilepen? pozd?? l?nie ?ah-stla?enie.
Na z?klade t?chto algoritmov bol vytvoren? program pre pr?cu so sn?ma?om kr?tiaceho momentu, ktor? v?m umo??uje zvoli? si jeden alebo druh? sp?sob prepo?tu ?dajov. Po?as prev?dzky je mo?n? d?ta pren??a? priamo do monitora alebo do palubn?ho pam??ov?ho zariadenia.
Na testovanie mera?a kr?tiaceho momentu na r?znych miestach bolo vyroben?ch nieko?ko testovac?ch s?d zariaden?.
Jedna k?pia bola nain?talovan? na prevodovom hriadeli automobilu VAZ s pohonom zadn?ch kolies. Paralelne s kr?tiacim momentom sa zaznamen?vala r?chlos? ot??ania a s?radnice satelitn?ho naviga?n?ho syst?mu. Merania uskuto?nen? v Rostove na Done a mimo mesta uk?zali nielen vysok? ??innos? merania prevodov?ch charakterist?k, ale umo?nili aj odhadn?? potrebn? v?kon auta pohybuj?ceho sa v prem?vke v na?om meste. V mestsk?ch oblastiach teda po?adovan? v?kon prakticky nepresiahol 20 kon?. Pr?klad v?konu z?znamov?ho hriade?a ako funkcie ?asu pri 40. v?ro?? Victory Street je zn?zornen? na obr. 3.

Ry?a. 3. V?sledky merania v?konu pomocou sn?ma?a kr?tiaceho momentu namontovan?ho na hriadeli prevodovky osobn? automobil pohybuj?ce sa v plynulosti prem?vky po ulici Let Pobeda 40, Rostov na Done

?al?? test senzora bol vykonan? na ultra?ahkom koaxi?lnom vrtu?n?ku Rotorfly. Mera? kr?tiaceho momentu v kombin?cii s palubn?m merac?m syst?mom umo?nil vyhodnocova? energetick? charakteristiky lietadla v r?znych re?imoch. Pr?klad z?znamu kr?tiaceho momentu horn?ho rotora so vzorkovacou frekvenciou 32 Hz, prepo??tan?ho na po?adovan? v?kon hriade?a pre jeden z letov?ch re?imov je na obr. 4.

Ry?a. 4. Z?znam v?konu na hriadeli horn?ho nosn?ho rotora vrtu?n?ka v jednom z re?imov (let pri horizont?lnej r?chlosti 70 km/h s vertik?lnym klesan?m 2 m/s)

V s??asnosti prebiehaj? pr?pravy na vyu?itie navrhovan?ho sn?ma?a kr?tiaceho momentu na optimaliz?ciu prev?dzky mal?ch vetern?ch elektr?rn? (obr. 5).
Experimenty ukazuj?, ?e pou?itie most?ka tenzometra na meranie kr?tiaceho momentu v kombin?cii s vysokobitov?m ADC a r?diov?m kan?lom malej ve?kosti v?m umo??uje mera? prakticky neobmedzen? rozsah kr?tiacich momentov na rotuj?cich hriade?och. Zaznamen? najmen?iu zmenu kr?tiaceho momentu na hriadeli a pokra?uje v jeho meran? a? do momentu, pri ktorom by do?lo k zni?eniu hriade?a.

Ry?a. 5. Vonkaj?? poh?ad na vetern? turb?nu s dvoma lopatkami (v?avo) a mera? kr?tiaceho momentu in?talovan? vo vn?tri gondoly (vpravo).

Z?ver. Pou?itie navrhovan?ho mera?a kr?tiaceho momentu teda umo??uje ur?i? po?adovan? v?kon a za?a?enie rotuj?cich hriade?ov, dokonca aj pohybuj?cich sa predmetov. V tomto pr?pade m??u z??a?e presahova? kalibra?n? z?nu, ?o je mo?n? vykona? pomocou line?rnych aproxima?n?ch algoritmov. Ur?enie za?a?enia v r?mci kalibra?n?ch hodn?t pomocou neline?rnych algoritmov v?m umo??uje zoh?adni? vplyv r?zne faktory na chybu a zv??i? presnos? merania.

Literat?ra:
1. Mikheev R.A., Losev V.S., Bubnov A.V. Testovanie letovej sily vrtu?n?kov. - M.: Stroj?rstvo, 1987. - 126 s.
2. Filchakov P.F. Grafick? a numerick? met?dy aplikovanej matematiky. - Kyjev: Naukova Dumka, 1970. - 770 s.

1. Princ?p akt?vneho radaru.
2. Pulzn? radar. Princ?p ?innosti.
3. Z?kladn? ?asov? vz?ahy ?innosti pulzn?ho radaru.
4.Typy radarovej orient?cie.
5. Vytvorenie z?krutu na radare PPI.
6. Princ?p ?innosti induk?n?ho oneskorenia.
7. Typy absol?tnych oneskoren?. Hydroakustick? Dopplerov denn?k.
8.Zapisova? letov?ch ?dajov. Popis pr?ce.
9. ??el a princ?p ?innosti AIS.
10. Odoslan? a prijat? inform?cie AIS.
11.Organiz?cia r?diovej komunik?cie v AIS.
12.Zlo?enie palubn?ho zariadenia AIS.
13. Sch?ma ?trukt?ry AIS lode.
14. Princ?p ?innosti SNS GPS.
15. Podstata diferenci?lneho re?imu GPS.
16. Zdroje ch?b v GNSS.
17. Blokov? sch?ma prij?ma?a GPS.
18. Koncepcia ECDIS.
19.Klasifik?cia ENC.
20. ??el a vlastnosti gyroskopu.
21. Princ?p ?innosti gyrokompasu.
22. Princ?p ?innosti magnetick?ho kompasu.

Elektronick? teplomery s? ?iroko pou??van? ako mera?e teploty. Kontaktn? a bezkontaktn? digit?lne teplomery si m??ete pozrie? na webovej str?nke http://mera-tek.ru/termometry/termometry-elektronnye. Tieto zariadenia zabezpe?uj? najm? meranie teploty v technologick?ch in?tal?ci?ch v?aka vysokej presnosti merania a vysokej r?chlosti registr?cie.

Elektronick? potenciometre, indika?n? aj z?znamov?, vyu??vaj? automatick? stabiliz?ciu pr?du v obvode potenciometra a kontinu?lnu kompenz?ciu termo?l?nkov.

Pripojenie vodi?ov s pr?dom- ?as? technologick? postup k?blov? spojenia. Viacvodi?ov? vodi?e s prierezom od 0,35 do 1,5 mm 2 sa po skr?ten? jednotliv?ch vodi?ov spoja sp?jkovan?m (obr. 1). Ak s? obnoven? pomocou izola?n?ch r?rok 3, potom pred kr?ten?m dr?tov musia by? nasaden? na jadro a presunut? do rezu pl???a 4.

Ry?a. 1. Spojenie ??l kr?ten?m: 1 - vodiv? jadro; 2 - izol?cia jadra; 3 — izola?n? trubica; 4 - pl??? k?bla; 5 - poc?novan? dr?ty; 6 - sp?jkovan? povrch

Pevn? dr?ty S? prekryt?, upevnen? pred sp?jkovan?m dvoma p?smi po dvoch alebo troch z?vitoch poc?novan?ho meden?ho dr?tu s priemerom 0,3 mm (obr. 2). Vyu?i? m??ete aj ?peci?lne termin?ly wago 222 415, ktor? sa dnes stali ve?mi ob??ben?mi pre jednoduchos? pou?itia a spo?ahlivos? prev?dzky.

Pri in?tal?cii el aktu?tory ich kryt mus? by? uzemnen? vodi?om s prierezom minim?lne 4 mm 2 cez uzem?ovaciu skrutku. Miesto pripojenia uzem?ovacieho vodi?a je d?kladne vy?isten? a po pripojen? sa na? nanesie vrstva maziva CIATIM-201 na ochranu pred kor?ziou. Po dokon?en? in?tal?cie skontrolujte hodnotu, ktor? by mala by? aspo? 20 MOhm, a uzem?ovacie zariadenie, ktor? by nemalo presiahnu? 10 Ohm.

Ry?a. 1. Sch?ma elektrick? spoje jednoot??kov? blok sn?ma?a elektrick? mechanizmus. A - blok zosil?ova?a BU-2, B - blok magnetick?ch sn?ma?ov, B - elektrick? pohon

21.03.2019

Typy analyz?torov plynov

Pou??vanie plynu v peciach, r?zne zariadenia a zariaden?, je potrebn? kontrolova? proces spa?ovania, aby sa zabezpe?ilo bezpe?n? prev?dzka A efekt?vnu pr?cu zariaden?. V tomto pr?pade sa kvalitat?vne a kvantitat?vne zlo?enie plynn?ho prostredia zis?uje pomocou pr?strojov tzv

V?kon a kr?tiaci moment - dva k???ov? parametre, pod?a ktor?ch sa vyberaj? vysokoot??kov? motory. Niekoho zauj?ma, ako je to mo?n? ve?k? kvantita v?kon v srdci auta. Pre niekoho je d?le?itej?? maxim?lny kr?tiaci moment.

Pod?a ktorej z t?chto vlastnost? vyberaj? profesion?li aut?? Z?vis? jedno od druh?ho? ?o ak je kr?tiaci moment n?zky, ale v?kon je dos? vysok?? Nie v?etci sk?sen? motoristi bud? schopn? odpoveda? na v?etky tieto ot?zky komplexne. A budeme sa sna?i?.

Od ?oho z?vis? v?kon motora?

"Ko?ko m?? kon??" – jedna z naj?astej??ch ot?zok medzi automobilov?mi nad?encami. Tradi?ne plat?, ?e ??m viac takzvan?ch kon? v motore, t?m r?chlej?ie a v?konnej?ie auto sa berie do ?vahy. M?lokto ale vie, ?e veli?ina zvan? konsk? sila nie je ofici?lna a nie je zaraden? ani do medzin?rodn?ho syst?mu merania (pam?t?te si s?stavu SI zo ?koly?).

T?to jednotka merania sa objavila v obdob? priemyselnej revol?cie. Jedna konsk? sila sa rovnala v?konu schopn?mu zdvihn?? 75 kg z 1 m za 1 s. Je to sp?soben? t?m, ?e v tom ?ase nebola ove?a d?le?itej?ia r?chlos? auta, ale r?chlos? ?a?by uhlia.

V dne?nej dobe ka?d? pozn? „l. S." pova?ovan? za „nez?konn?“. Medzin?rodn? metrologick? organiz?cia po?aduje, aby bola ?o najr?chlej?ie stiahnut?. A ofici?lna legislat?vna smernica od roku 2010 ho umo??uje pou??va? len ako pomocn? mern? jednotku.

Zatia? v?ak nebol nahraden? ofici?lnymi kilowattmi. Existuje na to nieko?ko d?vodov:

• 1. Ban?lny, ale pravdiv? v?raz „zvyk je druh? prirodzenos?“;
• 2.Marketing automobilov?ch spolo?nost?;
• 3. Vyhnite sa zm?tku.

Ak? je marketing automobiliek? Faktom je, ?e ak aspo? jeden z nich prejde na ofici?lnu jednotku merania kW, strat? zna?n? percento kupuj?cich v d?sledku ban?lneho zm?tku. Ke? si toti? zoberiete napr?klad popul?rny crossover Kia Sportage, potom je jeho v?kon 136 a 184 v dvoch verzi?ch. V kilowattoch - 100 a 135. Rozumie?? Ako m??u prejs? na medzin?rodn? mern? jednotku, ak ich konkurenti maj? ??slo 184 a oni iba 135? Niet divu, ?e v Amerike hovoria: "Sila pom?ha pred?va? aut?."

Ako sa meria kr?tiaci moment?

Nastane moment, ke? sa k?ukov? hriade? zabrzd? jedn?m z nasleduj?cich sp?sobov:

• hydraulick? brzda;
• gener?tor;
• ak?mko?vek in?m sp?sobom, ktor? m??e prin?ti? auto „?aha?“.

?no, ?no, presne tak sa to meria: motor alebo koles? s? spomalen?. V tomto pr?pade charakteristiky nazna?uj? maxim?lny kr?tiaci moment, ktor? dok??e motor vyvin?? len pri ?plnom stla?en? brzdov?ho ped?lu. Na za?iatku je tento ukazovate? mal?, potom rastie na vrchol a potom kles?.

?o je kr?tiaci moment?

V???ina modern?ch vodi?ov, ?ia?, ?plne nerozumie tomu, ?o je kr?tiaci moment. Meria sa v newtonmetroch (N?m) a je to mno?stvo, ktor? priamo s?vis? s v?konom. O kr?tiacom momente vedia automobilov? nad?enci len to, ?e by mal by? ?o najvy???. Ale ako sa potom l??i od moci?

Pam?tajte: v?kon, kr?tiaci moment, ot??ky motora – vz?jomne z?visl? veli?iny. Existuje mno?stvo vzorcov, pod?a ktor?ch, ak pozn?te dva z t?chto parametrov, m??ete vypo??ta? tret?.

Z technick?ho h?adiska je v?kon veli?ina, ktor? predstavuje, ko?ko pr?ce m??e motor vykona? za ur?it? ?as. Kr?tiaci moment ukazuje potenci?l motora vykon?va? pr?ve t?to pr?cu. In?mi slovami, ??m v???? je kr?tiaci moment, t?m v???? odpor dok??e motor prekona?.

Predstavme si situ?ciu: jazd?te na aute s v?konom 100 kon?. s. Vpredu ide kami?n a mus?te ho ?o najr?chlej?ie predbehn?? a vr?ti? sa do po?adovan?ho pruhu. Na to bude musie? va?e auto vyu?i? v?etku svoju silu. Kr?tiaci moment je v tomto pr?pade pr?ve takzvan?m vodcom konsk?ch s?l, ktor? ich v?etky zhroma??uje do jedin?ho st?da.

Chcete e?te jednoduch?ie vysvetlenie? Nakreslite anal?giu s osobou: jeho silu mo?no mera? v newtonmetroch a vytrvalos? - v konsk?ch sil?ch. Preto sa za skuto?n?ch vzpiera?ov pova?uj? „n?zkoot??kov?“ dieselov? motory, ktor? pomaly, ale rozhodne prepravuj? ?a?k? bremen? na „chrbte“. Benz?nov? aut? s? zase r?chlej?ie, ale ?a?k? bremen? nie pre nich.

Pri v?bere medzi dvoma motormi s pribli?ne rovnak?m v?konom v?dy uprednostnite motor s v????m kr?tiacim momentom. Najm? ak je prevodovka manu?lna. Ak uprednost?ujete jazdu „na limite“, vedzte, ?e v tomto pr?pade je lep?ie bra? motor bez seba vysok? r?chlos?, ale s maxim?lnym kr?tiacim momentom.

Spodn? ?iara

D?fame, ?e ste dostali odpovede na svoje ot?zky. Teraz u? asi viete, ktor? motor by bol pre v?s najvhodnej??? A v?etky nasleduj?ce chv?le, ke? si sadnete za volant, sp?tate sa na vlastnosti auta alebo odpoviete na ot?zky kolegu automobilov?ho nad?enca, budete si viac uvedomova? detaily. Technick? parametre aut?. Ve?a ??astia na cest?ch!

1. Technol?gia merania tenzometrov

Historick? v?voj technol?gie merania kr?tiaceho momentu sa za??na v roku 1678. Tento rok anglick? vedec Robert Hooke op?sal propor?n? vz?ah medzi deform?ciou materi?lu a nap?t?m materi?lu v sl?vnom Hookovom z?kone.

?al?ie kolo v?voja nastalo v roku 1833. Potom anglick? vedec Hunter Christie op?sal most?kov? obvod, pomocou ktor?ho m??ete mera? najmen?ie zmeny nap?tia. Napriek tomu, ?e sch?ma bola n?sledne pomenovan? na po?es? druh?ho vyn?lezcu Charlesa Wheatstonea, skuto?n? sl?va st?le patr? Hunterovi Christiemu.

Okruh Wheatstone Bridge

William Thomson, ktor? sa nesk?r stal lordom Kelvinom (po ?om je pomenovan? teplotn? stupnica), objavil v roku 1856 vz?ah medzi natiahnut?m vodi?a a jeho elektrick?m odporom.

Potom sa experimenty s vodi?mi uskuto?nili viac ako raz. Napr?klad Nernst s nimi v roku 1937 experimentoval na meranie tlaku v spa?ovacom motore. Na prv? model vo?ne lepen?ho tenzometra si v?ak musel po?ka? a? do roku 1938. Potom profesor Ruge vyvinul prv? tenzometer. O tri roky nesk?r sa objavili prv? priemyselne vyr?ban? dr?ten? tenzometre, ktor? sa ve?mi r?chlo na?li praktick? vyu?itie. Filmov? tenzometre, ktor? sa objavili na trhu v roku 1952, sa stali skuto?n?m prelomom pre priemyselne vyr?ban? tenzometre. Boli vyleptan? na film potiahnut? vodiv?m materi?lom. Tenzometre sa takto vyr?baj? dodnes. E?te v tom istom roku boli navrhnut? filmov? tenzometre na meranie kr?tiaceho momentu. Takto boli vyroben? prv? nerota?n? momentov? sn?ma?e za?a?enia. Tieto sn?ma?e pomohli vyrie?i? mnoh? v?vojov? a testovacie probl?my meran?m kr?tiaceho momentu odozvy. Ale d?le?itej?ie a ?ast? pou??vanie Sn?ma?e kr?tiaceho momentu s? merania na rotuj?com hriadeli. Tu v?voj pokra?oval e?te nieko?ko rokov s cie?om pon?knu? na trhu tenzometrick? sn?ma?e kr?tiaceho momentu pripraven? na pou?itie.

2. Prv? rota?n? sn?ma?e kr?tiaceho momentu

Ke? je hriade? za?a?en? axi?lnym kr?tiacim momentom, kr?ti sa v uhle ?mernom kr?tiacemu momentu. Tento uhol mo?no mera? pomocou uhla meracieho syst?mu. U? po roku 1945 boli na trhu pon?kan? rota?n? sn?ma?e kr?tiaceho momentu s induk?n?m merac?m syst?mom pracuj?cim na tomto princ?pe. Na nap?janie sn?ma?a boli pou?it? nosn? frekvencie nieko?ko stoviek kHz. Tak bolo mo?n? zmen?i? rozmery syst?mov?ch tlmiviek. Amplit?da premenn?ho meracieho sign?lu bola ?mern? uhlu nato?enia meracieho hriade?a sn?ma?a kr?tiaceho momentu a mala rovnak? frekvenciu ako nap?jacie nap?tie.

Na nap?janie meracieho syst?mu umiestnen?ho na oto?nom hriadeli a na prenos amplit?dovo modulovan?ho meracieho sign?lu boli pou?it? preklada?e postaven? na princ?pe rota?n?ho transform?tora. Jedno vinutie transform?tora je pripevnen? k statoru, druh? je umiestnen? s?stredne k prv?mu na rotore. Pri prenose amplit?dovo modulovan?ho meracieho sign?lu cez preklada? zostaven? pod?a takejto sch?my je koeficient prenosu zahrnut? priamo do meracieho sign?lu. V d?sledku axi?lnych a radi?lnych posunov, excentrickej rot?cie, zmien magnetick?ch charakterist?k materi?lu a magnetick?ho ?niku sa m??u vyskytn?? chyby v meraniach.

Prv? prenos meracieho sign?lu z tenzometrick?ho most?ka nalepen?ho na oto?nom hriadeli sa uskuto?nil pomocou zbern?ch kr??kov v roku 1952.
Prenos nap?jacieho a v?stupn?ho nap?tia cez zbern? kr??ky vy?aduje ur?it? starostlivos?. Klzn? kr??ky musia by? izolovan? od hriade?a a od seba navz?jom. Aj tie najmen?ie chyby v izol?cii m??u vies? k v?znamn?m chyb?m merania. Pr?tla?n? sila klzn?ho kontaktu mus? by? zvolen? tak, aby bol na jednej strane ?o najmen?? prechodov? odpor, spo?ahlivos? kontaktu proti roztrhnutiu r?zmi a excentricite zbern?ch kr??kov mus? by? dostato?ne vysok? a na na druhej strane nesmie d?js? k nadmern?mu zahrievaniu a opotrebovaniu kontaktn?ch p?rov. Okrem v?beru materi?lu zohr?va rozhoduj?cu ?lohu starostliv? povrchov? ?prava.
Osobitn? ?a?kosti vznikaj? pri vysok?ch r?chlostiach ot??ania. Niektor? sn?ma?e s? vybaven? zariadeniami na zdv?hanie kief, ktor? sa sp???aj? iba pri meran?. Nev?hodou tejto technol?gie je, ?e zbern? kr??ky a uhl?kov? kefky sa ?asom opotreb?vaj? a vy?aduj? v?menu.

Na vytvorenie sn?ma?a, ktor? je stabiln? a nevy?aduje ?dr?ba prenosu sign?lu bola vyvinut? technol?gia, ktor? zabezpe?uje bezkontaktn? prenos meracieho sign?lu z tenzometrick?ho most?ka. Nap?jan?m most?ka striedav?m nap?t?m jeho v?stup vytv?ra amplit?dovo modulovan? striedav? nap?tie ?mern? kr?tiacemu momentu. Striedav? nap?tie potrebn? na nap?janie tenzometrick?ho most?ka aj merac? sign?l je mo?n? pren??a? pomocou transform?torov?ho prevodu.
Potom u? nebolo mo?n? zastavi? v??azn? pochod rota?n?ch sn?ma?ov kr?tiaceho momentu na b?ze tenzometrov.
V?aka st?le sa zmen?uj?cej ve?kosti elektroniky sa v roku 1972 podarilo umiestni? na oto?n? hriade? merac? zosil?ova?, ktor? sl??il na nap?janie tenzometrick?ho most?ka a pr?pravu meracieho sign?lu. Jeden transform?torov? preklada? sl??il na nap?janie sn?ma?a, druh? na frekven?ne modulovan? prenos meracieho sign?lu.

Medzit?m sa technol?gia tenzometrov ?alej rozv?jala. Dnes s? sn?ma?e kr?tiaceho momentu dostupn? s oboma teplotn? kompenz?cia a s kompenz?ciou posunu sign?lu. Ve?k? v?hoda Technol?gia tenzometra spo??va v tom, ?e kompenz?cia ru?enia je mo?n? priamo na mieste merania. Teplotn? z?vislos? Modul pru?nosti pou?it?ch materi?lov je napr?klad asi 3 % pre oce? na 100 K teplotn? zmenu. Preto?e toto mno?stvo ru?enia priamo prispieva k faktoru citlivosti sn?ma?a, mus? by? zodpovedaj?cim sp?sobom kompenzovan?.
V pr?pade sn?ma?ov so syst?mom na meranie uhla, ak sa vykon? kompenz?cia, vykon? sa v zosil?ova?i. Tu treba bra? do ?vahy vplyv teploty. Uhlov? sn?ma?e maj? ?al?? probl?m v tom, ?e vy?aduj? relat?vne ve?k? uhol nato?enia na meranie kr?tiaceho momentu. To vedie k m?kk?m torzn?m kon?trukci?m, ktor? umo??uj? len pomal? meracie procesy.
Neust?le sa zmen?uj?ca ve?kos? elektroniky a zodpovedaj?co zlep?uj?ce sa mo?nosti prenosu sign?lu viedli k zmene na trhu so sn?ma?mi kr?tiaceho momentu v smere, ?e sa teraz dod?vaj? s integrovan?mi zosil?ova?mi.

3. Modern? rota?n? sn?ma?e kr?tiaceho momentu

Prv? sn?ma?e kr?tiaceho momentu mali typicky anal?gov? v?stupn? sign?l. Pri tak?chto rozhraniach nie je mo?n? vyl??i? ru?enie prich?dzaj?ce zo susedn?ch pohonn?ch jednotiek a pohonov, najm? pri dlh?ch vedeniach a vysokej dynamike. Z tohto d?vodu bola ?rove? sign?lu sn?ma?a v minulosti zv??en?. Be?n? ?rovne sign?lu s? ±5 V a ±10 V. Av?ak pre mnoh? aplik?cie nie je odolnos? vo?i ?umu dostato?ne vysok?. Rie?enie tohto probl?mu spo??va v digit?lnej dotykovej elektronike. Sch?ma jeho z?kladn?ho mechanick?ho prevedenia je zn?zornen? na nasleduj?com obr?zku.

Na hriadeli je priemerovo z??en? miesto, kde je nalepen? tenzometrick? most?k. Hriade? obsahuje aj oto?n? ?as? transform?torov?ho preklada?a a oto?n? elektroniku. Kryt obsahuje stacion?rnu ?as? preklada?a a zvy?ok elektroniky. Na pripojenie sn?ma?a je na kryte z?str?ka.
Integrovan? elektronika v statore aj rotore obsahuje mikroprocesor s pridru?enou pam??ou. Merac? sign?l je generovan? na rotore pomocou tenzometrov, okam?ite zosilnen? a digitalizovan?. Digit?lny sign?l vstupuje do procesora, ktor? ho pripravuje na prenos do statora vo forme s?riov?ho sign?lu s kontroln?m s??tom. V statore sa pripravuje d?tov? sign?l a nakoniec sa vygeneruje v procesore pre s?riov? rozhranie RS 485.
V?aka pou?itiu procesorov je mo?n? ?daje ako s?riov? ??slo, kalibra?n? hodnoty, rozsah merania, d?tum kalibr?cie at?. ulo?i? na rotor aj stator a v pr?pade potreby ich na??ta?.
Senzor je nap?jan? cez procesorom riaden? zdroj, ku ktor?mu je mo?n? pripoji? kalibra?n? ovl?da? na testovanie senzora. V?aka digitaliz?cii meracieho sign?lu priamo v mieste zberu a uchovania, ako aj ??taniu ?dajov sn?ma?a je zabezpe?en? ve?mi vysok? prev?dzkov? spo?ahlivos? meracie zariadenie.

Blokov? sch?ma digit?lneho prenosu meracieho sign?lu s integrovan?mi mikroprocesormi:

4. Aplik?cie sn?ma?ov kr?tiaceho momentu v s??asnosti

Niektor? odvetvia vedy a techniky si dnes u? nemo?no predstavi? bez sn?ma?ov kr?tiaceho momentu. Ni??ie s? uveden? len niektor? z ich aplik?ci?:

Ako je zrejm? z tabu?ky, sn?ma?e kr?tiaceho momentu sa pou??vaj? v mnoh?ch oblastiach: od vzdel?vania, cez v?voj produktov, v?robu, kontrolu kvality a? po monitorovanie hotov? v?robky. A to aj v po?nohospod?rstvo Sn?ma?e kr?tiaceho momentu n?jdete v strojovom parku. Na preuk?zanie sledovate?nosti merac?ch pr?strojov sa st?le ?astej?ie pou??vaj? referen?n? sn?ma?e kr?tiaceho momentu na overenie v?robn?ch n?strojov v mieste pou?itia.

4.1 Rozsah pou?itia - Sk??obn? stolica elektromotora

Na kontrolu motorov a ru?n? n?stroje S pohonom je potrebn? sn?ma? kr?tiaceho momentu a z??a?ov? jednotka. Po?as testovania sa ?daje o za?a?en? zaznamen?vaj? po?as nepretr?itej prev?dzky. Tieto ?daje poskytuj? inform?cie o spr?vnom fungovan? komponentov produktu, ako je napr?klad spr?vne pripojenie p?lov motora. Pomocou dynamickej z??a?e m??ete z?ska? aj inform?cie o kvalite riadenia pohonov.

4.1.1 Rozsah p?sobnosti – Sk??obn? stolica pre spa?ovacie motory

Tu je sn?ma? pripojen? priamo k brzde. Spa?ovac? motor je pripojen? cez k?ukov? hriade?. To zna?ne zjednodu?uje zarovnanie testovan?ho objektu. Okrem toho sa vibr?cie motora nepren??aj? to?ko na sn?ma?. Ako je vidie? na fotografii, z bezpe?nostn?ch d?vodov je okolo sn?ma?a a k?ukov?ho hriade?a zabezpe?en? ochrann? plot, ktor? je po?as prev?dzky stojana tie? zhora uzavret?.

5. Bud?cnos? sn?ma?ov kr?tiaceho momentu

Technol?gia tenzometrov bude v bud?cnosti hlavnou podporou pre sn?ma?e kr?tiaceho momentu. V?aka neust?le sa zmen?uj?cim rozmerom a zlep?uj?cej sa stabilite elektroniky je mo?n? navrhova? sn?ma?e pre st?le vy??ie faktory tuhosti, ?o vedie k zlep?eniu dynamiky merania. Dosahuje sa to t?m, ?e pri rovnakej presnosti merania sa merac? sign?l zmen?uje a zmen?uje v d?sledku vysokej elektrickej stability meracieho zosil?ova?a.

Na druhej strane je mo?n? pou?i? vylep?en? spracovanie meracieho sign?lu na zv??enie presnosti meracieho zariadenia. Bud?cnos? patr? aj inteligentn?m sn?ma?om s meran?m a ukladan?m technick?ch ?dajov, aby sa merania st?vali ?oraz spo?ahlivej??mi a ?daje pre kontrolu kvality bolo mo?n? ??ta? priamo zo sn?ma?a.