Диссертация (1025326), страница 12
Текст из файла (страница 12)
Каретка стенда, прикрепленная к полуоси, на которой крепится колесо 6с испытываемой шиной, перемещается по вертикальным направляющим. Восемькатков в раме каретки исключают ее заклинивание от вертикальных сил имомента, создаваемого колесом. Создание крутящего момента и вращениеколеса осуществляется путем раскручивания усилием гидроцилиндра цепи 3 сошкива, имеющего шлицевое соединение с валом полуоси. Нормальная нагрузкана колесо осуществляется гидроцилиндром или винтом 4.
Изменение усилия,создаваемого гидроцилиндрами производится с пульта управления. Величиныперемещений определяются посредством измерения линейных расходов.Величины усилий, развиваемых гидроцилиндрами в процессе испытаний,фиксируются тензометрическими датчиками, установленными в силовых цепях.Рис. 3.2. Конструкция стенда СИБ-1М: 1 – станина; 2 – каретка; 3 – цепьмеханизма крутящего момента; 4 – винт нормальной нагрузки;5 – полуось; 6 – колесо с шиной; 7 – опорная поверхность (стол);8 – катки стола883.1.2. Информационно-измерительная система стендаКонтрольно-измерительная система стенда СИБ-1М состоит издатчиков, тензометрического усилителя, блока сопротивлений и АЦП всоставе ИП 264. В конструкции стенда использованы следующие датчики:Силовое тензозвено для измерения крутящего момента (Рис. 3.3).Рис.
3.3. Силовое тензозвено в механизме крутящего моментаРабочаячастьзвенапредставляетсобойстальнойстерженьпрямоугольного сечения с наклеенными на него датчиками (рисунок 3.4).Рабочийдатчиксостоитиздвухсопротивлений,наклеенныхнапротивоположные грани стержня, расположенные в вертикальной плоскостисимметрии. Рабочий датчик R1 воспринимает только деформации растяжения.Компенсационный датчик R2 состоит из двух сопротивлений, наклеенных напротивоположных гранях стержня в направлении, перпендикулярном крастягивающей силе, и поэтому не подвергается деформации.Рис. 3.4. Схема силового тензозвена89Тензозвено в виде кольца для измерения тягового усилия (Рис.
3.5).Рис. 3.5. Кольцевое тензозвено в механизме тяговых усилийДля лучшей чувствительности четыре датчика наклеивают на внешнююи внутреннюю стороны кольца (Рис. 3.6). Все четыре датчика включаются визмерительный мост в качестве четырех его плеч, что повышаетчувствительность прибора. Для балансировки моста служит потенциометр R5с большим сопротивлением. Для регистрации данных датчиков тяговогоусилия используется АЦП 1.Рис. 3.6.
Схема включения в измерительный мост четырех рабочихсопротивлений, наклеенных на кольцевое силовое звено903. Индуктивные датчики для измерения угла поворота колеса (Рис. 3.7, а)и хода стола (Рис. 3.7, б).абРис. 3.7. Датчики угла поворота колеса (а) и хода стола (б)Принцип действия индуктивного датчика заключается в следующем:при изменении магнитной индукции в обмотке от прохождения зубьев (изферромагнитного материала) в зазоре датчика в катушке b1 (Рис. 3.8)возникает переменная ЭДС, которая усиливается встроенным в датчикусилителем, выполненном на транзисторе VT1.Рис.
3.8. Электрическая схема индуктивного преобразователя91Частота выходных импульсов пропорциональна частоте прохождениязубьев через зазор датчика. Переменная ЭДС, возникшая в катушке b1, черезразделительный конденсатор С1 подается на базу транзистора VТ1. РезисторыR1 и R2 служат для задания режима транзистора VТ1. Резистор R5 служитфильтром«развязывающим»вцепипитания.Питаниедатчикаосуществляется от стабилизированного источника [76].Провода, выводимые от проволочных тензодатчиков, заключены визоляционные трубки.
Тензодатчики и провода в целях гидроизоляциипокрыты эпоксидным составом.Усилитель 8АНЧ-7М (Рис. 3.9, а) состоит из 8-ми однотипных усилителей(каналов) и отдельного блока питания. Работа одного из каналов усилителяпроисходит следующим образом (Рис. 3.9, б): датчик Д и обмотки полумостаП - выходного трансформатора усилителя мощности образуют мост, которыйзапитывается от генератора Г напряжения несущей частоты через усилительмощности УМ. При деформации меняется сопротивление, происходитразбаланс, моста и на его диагонали появляется напряжение несущей частоты,модулированное напряжением деформации.
Это напряжение через усилительУ и подается на фазочувствительный детектор ФД, который выделяет сигналмодулирующей частоты (напряжение деформации). Получаемый на выходесигнал пропорционален величине измеряемой деформации.абРис. 3.9. Тензометрический усилитель 8АНЧ-7М: а – общий вид;б – блок-схема одного канала усилителя92Для обработки аналоговых сигналов в состав информационноизмерительной системы входит аналого-цифровой преобразователь (АЦП).АЦПхарактеризуетсяследующимиосновнымипараметрами:быстродействием, разрядностью преобразования, диапазоном входногонапряжения и его полярностью (однополярный и двухполярный), типоминтерфейса связи с управляющим контроллером.
В информационноизмерительной системе стенда СИБ-1М используется АЦП в составекомплекса ИП 264 (Рис. 3.10).Рис. 3.10. Информационно-измерительный комплекс ИП 264Технические характеристики комплекса ИП 264 отвечают требованиям,предъявляемым к оборудованию данного вида испытаний, он имеет высокуюточность сигнала, а главное - возможность параллельного приема и оцифровкисигналов с датчиков. Информационно-измерительный комплекс ИП 264 имеетвозможность подключения к персональному компьютеру (или ноутбуку), чтопозволяет производить быструю обработку результатов испытаний, ипредставлять тяговые характеристики шин в графической форме.
КомплексИП 264 характеризуется рядом особенностей:• не является автономным, управление - от внешней ЭВМ;• связь с внешней ЭВМ возможна по интерфейсу USB;• высокая разрешающая способность АЦП (24 бита).93В состав комплекса входят: электронный блок, блок питания 220/12 В,кабель питания от сети 9-18 В, кабель связи типа USB-USB (кабель 1), кабельсвязи типа RS232-USB (кабель 2), модули сопряжения МС-2-1, МС 2-2.Технические характеристики комплекса представлены в Таблице 3.Таблица 3.Технические характеристики ИП 264Наименование параметраЗначение параметраНапряжение питания12-24 ВПотребляемая мощностьне более 15 ВтТемпература окружающей средыот 0 до +50 °СРазрешающая способность АЦП24 битаГабаритные размеры200х280x90 ммВес2 кгАналоговые входыКоличество6Частота дискретизации10 ГцВходной сигналот -15 до +15 мВПриведенная погрешность0,1 %Аналоговые выходыКоличество3Напряжение возбуждения датчикаНагрузочная способность на 1 выходПриведенная погрешность0-10 Вне более 20 мА0,1 %Дискретные каналыКоличествоУровень логического нуля8от 0 до 1 ВУровень логической единицыот 3,5 до 30 ВКоличество импульсовот 0 до 65536Максимальная частота входных импульсовПределы допускаемой основной погрешности100 Гц±1 импульс94Основные функции комплекса выполняет электронный блок приёма иобработки информации.
Он представляет собой единый корпус, на переднейпанели которого находятся индикатор включения питания, выключательпитания и разъемы USB для связи с управляющим компьютером (Рис. 3.11).абРис. 3.11. Электронный блок комплекса ИП 264: а – передняя панель; б –задняя панельНа задней панели (Рис. 3.11, б) находятся разъёмы для подключениямодулей сопряжения, кабеля питания и предохранитель.
Модули сопряженияМС-2-1 и МС-2-2 (Рис. 3.12) предназначены для согласования и разводкивходных сигналов для электронного блока комплекса.аРис. 3.12. Модули сопряжения: а – МС-2-1; б – МС-2-2б95МодульМС-2-1предназначендлясогласованиясигналовиподключения датчиков температуры (термопреобразователи сопротивления) идатчиков, имеющих нормализованный дискретный выход. К датчикам,имеющим дискретный выход, относятся датчики угла поворота колеса и ходастола.
Схема подключения датчиков приведена на Рис. 3.13 [73].Рис. 3.13. Схемы подключения датчиков с дискретным выходом к МС-2-1Модуль МС-2-2 предназначен для согласования сигналов тензодатчиков, подключенных по мостовой схеме. На лицевой панели модулярасположено 6 разъёмов типа RS232. На каждый разъём выведеностабилизированное питание тензомостов с программно настраиваемойвеличиной напряжения от 0 до 10 В. Значение напряжения питаниятензомостоввыставляетсяспомощьюуправляющегопрограммногообеспечения. Схема распайки контактов на разъёме приведена Рис. 3.14.Рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
