Измерители крутящего момента — это обычно электрические приборы.
Крутящий момент на валу можно определить из условия, что угол скручивания вала, между двумя его сечениями пропорционален приложенному крутящему моменту. Мощность на валу определяется счетным блоком, к которому подводятся импульсы, характеризующие крутящий момент и частоту вращения вала.
Рис. 15.18. Тензометрический торсиометр:
1 — питание постоянным током; 2— показывающий прибор; 3— кольца; 4 — щетки; 5 вал; 6 — тензометрический датчик
Тензометрический торсиометр. Измеритель, в схему которого включены четыре тензометрических датчика, показан на рис. 15.18. Тензометры наклеиваются на вал и с их помощью можно измерять угол скручивания вала. Для подвода тока от источника питания и отвода результирующего тока в подвижной схеме применяются кольца со щетками, образующие электрические связи схемы. В одну диагональ мостовой схемы подведено постоянное напряжение, а в другую включен показывающий прибор — миллиамперметр, шкала которого отградуирована в единицах крутящего момента. Значения сопротивлений подбираются так, чтобы при отсутствии крутящего момента мостовая схема была уравновешена, т. е. ток в диагонали показывающего прибора отсутствовал. При появлении крутящего момента изменяются значения сопротивлений мостовой схемы, в ее диагонали появляется ток, пропорциональный приложенному крутящему моменту. Этот ток является выходным сигналом прибора.
Торсиометр с дифференциальным трансформаторным датчиком. Две корпусные отливки используются для изменения воздушного зазора сердечника в магнитной цепи прибора. Корпусные отливки крепятся на валу так, как показано на рис. 15.19, и соединены между собой тонкими стальными пластинами. Под действием крутящего момента соединительные пластины деформируются и корпусные отливки смещаются одна относительно другой.
Рис. 15.19. Торсиометр с дифференциальным трансформаторным датчиком:
1 — упругие стальные пластины; 2 — сердечник из мягкого чугуна; 3 — переменный воздушный зазор; 4 — катушки дифференциального трансформатора
Рис. 15.20. Торсиометр с магнитоупругим измерителем:
1 — питание переменным током первичных катушек; 2 — кольцо № 1; 3 — выходной сигнал из вторичных катушек; 4 — кольцо № 2; 5 — кольцо № 3; 6 — обмотка; 7 — кольца № 1 и № 3; 8 — кольцо № 2
Дифференциальный измеритель состоит из первичных и вторичных обмоток катушек индуктивности, установленных на одной корпусной отливке, и чугунного сердечника, установленного на второй корпусной отливке. К первичным обмоткам катушек подводится напряжение от стабилизированного источника переменного тока, а со вторичных встречно включенных катушек снимается выходной сигнал Uвых. При среднем положении сердечника э. д. с., которые наводятся во встречных катушках, уравновешивают одна другую, т. е. U вых=0. Размер зазора, т. е. среднее положение сердечника при Мкр = 0, регулируется микрометрическим винтом.
При изменении воздушного зазора, т. е. при смещении сердечника из среднего положения под действием Мкр, происходит перераспределение э. д. с. в выходных обмотках пропорционально Мкр и появляется выходной сигнал Uвых. Мощность на валу определяется счетным блоком, к которому подводится Мкр и импульс по частоте вращения вала, а соответствие снятой с прибора мощности и действительной регулируется с помощью настроечного микрометрического винта.
Торсиометр с магнитоупругим измерителем. Три кольца с катушками индуктивности расположены вокруг вала и не соприкасаются с ним (рис. 15.20). Принцип действия измерителя основан на изменении магнитной проницаемости металла вала при его деформации. Магнитный поток катушек индуктивности кольца № 2, к которым подводится переменный ток от стабилизированного источника напряжения, замыкается на полюса через воздушный зазор и металл вала.
Если вал не нагружен, то магнитная проницаемость его металла одинакова во всех направлениях, магнитный поток распределяется симметрично относительно полюсов колец № 1 и № 3 и ток в катушках № 1 и № 3 отсутствует. Если вал нагружен, то в нем возникают усилия растяжения и сжатия, направленные под углом 45° к его оси, вызывающие рост магнитной проницаемости металла в направлении сжатия и уменьшение — в направлении растяжения. Вследствие этого в катушках колец № 1 и № 3 индуцируется э. д. с., пропорциональная Мкр. Импульсы, пропорциональные Мкр и частоте вращения вала, можно направить в счетный блок, с помощью которого будут произведены вычисления и направлен сигнал к показывающему прибору, шкала которого отградуирована в единицах мощности.
Используемая литература: "Основы судовой техники" Автор: Д.А. Тейлор
Скачать реферат:
Пароль на архив: privetstudent.com