Тяговые звенья для тензометрических измерений тягового усилия

Стр 1 из 2Следующая ⇒

ОБОРУДОВАНИЕ И ПРИБОРЫ ДЛЯ ТЯГОВЫХ

ИСПЫТАНИЙ МАШИН

Цель работы: ознакомление с оборудованием и приборами для тяговых испытаний машин.

ЗАДАНИЕ

1. Изучить оборудование и приборы, применяемые при тяговых испытаниях машин;

2. Определить состав контрольно-измерительной аппаратуры для испытаний и места их установки на машине.

Полевые динамометрические лаборатории

Нагрузку тяговой машины при тяговых испытаниях осуществляют в основном двумя способами.

1. Дизельным трактором. В этом случае дизель тормозящего трактора работает в качестве компрессора. Нагрузку регулируют, подавая в цилиндры дизеля тормозящего трактора порции топлива, чем уменьшают нагрузку на трактор по сравнению с нагрузкой при работе двигателя тормозящего трактора с полной компрессией, но без топлива. Этот способ не обеспечивает необходимого качества нагрузки трактора.

2. Специальной нагрузочной динамометрической машиной. Тяговое сопротивление создается установленными на динамометрических машинах различного рода тормозами, при помощи которых можно изменять нагрузку в широком диапазоне и производить достаточно тонкую и быструю ее регулировку. Если тяговое сопротивление динамометрической машины мало для нагрузки тяговой машины, испытываемой на низшей передаче, к ней прицепляется трактор, автомобиль или специальный нагрузочный прицеп в качестве постоянного добавочного сопротивления.

Динамометрические машины, оборудованные измерительно-информационными устройствами и приборами для тяговых испытаний, называют динамометрическими лабораториями. На рис.1 представлена самоходная динамометрическая лаборатория ТЛ-3 с электрическим торможением на шасси трехосного автомобиля ЗИЛ-157 для испытания тяговых машин класса тяги 14…30 кН.

Измерительно-информационная аппаратура регистрирует значения тягового усилия, скорости, расхода топлива, частоты вращения двигателя и ведущих колес тяговой машины, температур.

Основными требованиями, предъявляемыми к динамометрическим лабораториям, являются:

Обеспечение загрузки испытуемого тягача во всем диапазоне его нагрузок – от 5…10 до 100 % максимального тягового усилия, развиваемого тяговой машиной;

Возможность испытания тяговых машин различных типов в диапазоне тяговых классов, для которых предназначена лаборатория;

1-динамометрическое прицепное устройство; 2-пульт управления; 3-аппаратура; 4-нагрузочное сопротивление; 5-редуктор; 6-промежуточная опора карданной передачи; 7-обгонная муфта; 8-тахогенератор; 9-генератор для зарядки аккумуляторов; 10-тормозной генератор с возбудителем; 11-распределительный щит

Рисунок 1. Динамометрическая лаборатория ТЛ-3

Обеспечение плавного изменения тяговой нагрузки, достаточно тонкой ее регулировки и постоянства заданной нагрузки в течение опыта.

Торможение динамометрических машин осуществляется электрическими генераторами постоянного тока и трехфазными синхронными генераторами переменного тока с нагрузкой генераторов металлическими реостатами. Металлические нагрузочные сопротивления выдерживают достаточно высокий нагрев и работают в условиях естественного охлаждения окружающим воздухом. Регулирование тормозного момента производят изменением напряжения возбуждения.

Динамометрические лаборатории строят на шасси трехосных автомобилей со всеми ведущими осями и на шасси гусеничных тракторов.

Датчики

Датчиком или первичным измерительным преобразователем называют конструктивно законченный прибор для преобразования воздействия измеряемой величины в электрический сигнал.

По функциональным признакам датчики разделяют на параметрические, или пассивные, и генераторные, или активные.

В параметрических датчиках под воздействием измеряемой величины меняется их электрический параметр: омическое сопротивление, емкость, индуктивность.

Генераторные датчики генерируют э. д. с. при вращении ротора или при воздействии температуры, давления и т. п.

Тензометрическими датчиками сопротивления называют первичные преобразователи измерительной деформации упругого элемента в электрический сигнал. Последний образуется в результате изменения наклеенного на упругий элемент чуствительного к деформации активного электрического сопротивления, которое называется тензорезистором (тензосопротивлением).

В практике испытаний, используя упругую деформацию, как функцию деформирующего усилия, тензодатчики применяют для измерения усилий, крутящих моментов, давлений, ускорений и других неэлектрических величин, когда в результате воздействия измеряемой величины можно получить упругую деформацию чуствительного элемента (стержня, вала, мембраны и т. п.).

Существует три типа тензорезисторов: проволочные, фольговые и полупроводниковые. В практике испытаний широко используют проволочные и фольговые тензорезисторы, наклеиваемые непосредственно на испытываемую деталь.

Проволочный тензорезистор (рис. 2) представляет собой решетку из тонкой проволоки с большим омическим сопротивлением наклеенную на основу (подложку) из тонкой бумаги или лаковой пленки.

1-основа (подложка); 2-решетка; 3-спай; 4-проводники (0,8 мм);

Рисунок 2. Проволочный тензорезистор

Фольговый тензорезистор (рис. 3) имеет решетку из металлической фольги, наклеенную на основу. Преимуществом перед проволочным является более высокий коэффициент теплоотдачи, позволяющий пропускать через датчик ток, в несколько раз больший, чем через проволочный тензорезистор, и тем повышать тензочуствительность датчика.

1- прямоугольный; 2-розеточный; 3-мембранный;

Рисунок 3. Фольговые тензорезисторы

Основными техническими характеристиками тензорезистора является его активное сопротивление, база (длина решетки) и коэффициент тензочуствительности. Для проволочных тензорезисторов используют константановую проволоку диаметром 0,02…0,05 мм, для фольговых – фольгу толщиной 0,004…0,012 мм. Номинальный рабочий ток для проволочных тензорезисторов составляет 30 мА, для фольговых – до 0,2 А. Могут работать под напряжением до 12 В.

Электротензометрические датчики, тензорезисторные, индуктивные и другие включают в измерительный мост. На рис. 4 показана принципиальная схема тензометрического устройства для измерения тяговых усилий.

Рисунок 4. Принципиальная схема тензометрического устройства для измерения тяговых усилий

Рабочий тензорезистор 2 наклеен на упругое тяговое звено 1 и включен в измерительный мост 3. Деформация тягового звена под действием силы передается тензорезистору, что приводит к изменению его активного сопротивления и нарушению равновесия моста. На измерительной диагонали моста появляется напряжение. Оно не превышает несколько милливольт, и ток в диагонали оказывается недостаточным для работы гальванометра осциллографа 5. Поэтому перед регистратором включают усилитель 4.

Тяговые звенья для тензометрических измерений тягового усилия

При тензометрическом способе измерения тягового усилия тяговым звеном является упругий стальной стержень, рамка или кольцо, являющееся чуствительным элементом датчика. В кольцевом динамометрическом тяговом звене (рис. 5) четыре тензорезистора наклеены на внутренней поверхности стального кольца и включены в четыре плеча измерительного моста.

Рисунок 5. Схема включения в измерительный мост тензорезисторов, наклеенных на кольцевое тяговое звено для безусилительного тензометрирования

Два тензорезистора размещены в зоне растяжения и два – в зоне сжатия. Результат измерения регистрируют осциллографом или миливольтметром . Питание осуществляют от аккумуляторной батареи напряжением 12 В.

Дата добавления: 2020-04-08; просмотров: 265; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

12 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!