Носов Н.А. - Расчёт и конструирование гусеничных машин (1066314), страница 107
Текст из файла (страница 107)
После выбора размеров маховика необходимо рассчитать его на прочность. Как известно, центробежные силы создают во вращающемся диске радиальные о, и тангенциальные о, растягивающие напряжения 2 2 ° =р~ — ~й +И,— — —.) аз+ их 2 з ~н~в Г= з 1 и ~ гВ > 2 2 ох Ра 9 ( йн+Рв+ 0 575 г аЗ+ р1 з з КРв (Х 1Ч.ЗЗ) где а — угловая скорость диска: и — коэффициент Пуассона; г — текущий радиус.
Анализ формул (Х1Ч.ЗЗ) показывает, что о, имеет максимум при г = У Р~)г~, ат — при г = Я,. Однако, помимо расчета максимальных значейий о, и о, необходимо проверить диск по одной из теорий прочности, так как в средней части материал диска испытывает сложное напряженное состояние. При этом эквивалентные напряжения о„, достигают максимума приблизительно в той же зоне, что и о,. Универсальные стенды Универсальные стенды снабжены маховиком и тормозом и позволяют испытывать силовые передачи как на установившихся, так и на неустановившихся режимах.
Подбор и согласование тормоза и маховика для универсального стенда производится по тем же правилам, что и для тормозных и инерционных стендов. В качестве примера универсального стенда можно привести стенд для комплексных испытаний гусеничной машины с беговыми дорожками (рис. Х17.14). Машина установлена гусеницами на беговые дорожки 3 и удерживается от продольного смещения при помощи тяги с динамометром 1.
Беговая дорожка охватывает 539 звездочку Б, направляющее колесо 2 и поддерживающие ролики 4. Вал звездочки. через согласующий редуктор б соединяется с маховиком 7 и тормозом 8. Оба маховика в сумме имитируют только массу машины. Вращающиеся детали ходовой части и трансмиссии имитировать не требуется, так как на стенде эти детали вращаются так же, как если бы машина двигалась. Источником мощности л-л является двигатель самой машины. Процесс испытаний на таком стенде почти ничем не отличается от процесса ходовых испытаний, за исключением того, что изменение дорожных сопротивлений приходится задавать программой работы тормозов. Для исследования плавности хода к беговой дорожке могут быть прикреплены неровности. Достоинством испытаний на таком стенде по сравнению с ходовыми испытаниями является возможность сбора н обработки большого количества информации. Рис.
Х!Ч.14. Схема униаерсального Рис. Х!Ч.!б. Схемы испытания аморстенда для комплексных испытаний тиааторои: а — рычажке-лопастного; машины б — телескопического Для испытания узлов ходовой части гусеничной машины находят широкое применение стенды, в которых рабочий элемент' совершает качательное или возвратно-поступательное движение.
Схема стенда, предназначенного для испытаний амортизаторов, изображена на рис. Ху'!.!5. Для снятия характеристик испытуемого узла на стенде измеряются скорость перемещения рабочего органа амортизатора, усилие на его рычаге или штоке, давление жидкости, ее температура и ряд других параметров. Стенды-качалки применяют также и для усталостных испытаний торсионов (рис.
Х!Ъ'.!6). При этом желательно испытывать 540 сразу два торсиона 1, предварительно закрученных навстречу друг другу с помощью червячных механизмов 2. Это позволяет улучшить плавность работы стенда, а также снизить значение элемента случайности, неизбежного при испытании одного образцаа. Стенды полностью не могут имитировать работу исследуемого объекта в реальных условиях, где перемещения, скорости и ускорения рабочих элементов ходовой части являются функциями про- Рис. Х!Ч.17. Схема стенда для испытания катков Рис. Х!У.16. Схема стенда для испытания торсионов: 1 — тороповы; у — устройства для предварятельной эакрутк» торсианов; 3 — кривошип; И вЂ” двигатель й 3.
ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА И ПРИБОРЫ При стендовых и ходовых испытаниях гусеничных машин, их механизмов и устройств применяются различные измерительные системы и приборы, В настоящее время любая физико-химическая и механическая величина может быть преобразована в электрическую, поэтому наибольшее распространение получили электрические методы измерения неэлектрических величин. 541 филя дороги, скорости машины и т. д., т. е. чисто случайными функциями. Поэтому результаты, получаемые на стендах, носят только сравнительный характер. Тем же недостатком обладает и стенд для испытания катков на долговечность (рис.
Х'171.17), Каток 1 прижат торсионом 3 к беговому барабану 2, приводимому двигателем 5. Торсион 3 закручен со второго конца червячным механизмом 4. К наружной поверхности барабана 2 крепится гусеничная лента. Между барабаном и гусеницей укладываются неровности определенного профиля. Этот стенд может быть использован и для испытаний других элементов ходовой части, связанных с опорным катком (амортизатора, торсиона и т. д.). В общем случае устройство для контроля и измерения неэлектрических величин состоит из преобразователя неэлектрической величины в электрическую (датчика) и измерительной схемы, на выходе которой включается усилитель, измерительный прибор или исполнительный механизм.
Наибольшее распространение в схемах для измерения неэлектрических величин получили магнитоэлектрические измерительные приборы,'обладающие более высокой точностью (0,2 — 1,0%). Эти приборы чувствительны к перегрузкам. Влияние внешних магнитных полей и температуры окружающей среды на них незначительно.
Испопнитепьньпо онемеет Г Дат поп à — — -1 ! ! )2 ! ! .1 Ед Иемеротепьпан сгЕма ! ! хпн! ! ь по Рнс. Х1Ч.!8, Структурная' схема нвмернтельного устройства Датчики Линейные и угловые перемещения, уровни жидкостей, скорости и ускорения, деформации различных деталей, давление, расход жидкостей и газов, температура, световой поток и другие з42 Для визуального наблюдения характера протекания высокочастотных процессов применяются электронные осциллографы, для регистрации этих процессов — шлейфные осциллографы. Низкочастотные процессы записываются при помощи шлейфных осциллографов и самописцев, весьма различных по принципу действия. Структурная схема измерительного устройства представлена на рис.
Х)у'.18. Одной из основных характеристик измерительного устройства является его чувствительность В = —, представлр ляющая собой отношение изменения выходной величины у к соответствующему изменению измеряемого параметра х о = одоппопр. (Х1ьг.34) Здесь од — чувствительность датчика; Я вЂ” чувствительность измерительной схемы; Я„р — чувствительность измерительного прибора (исполнительного элемента). Так как Зд и Я„р величины заданные, для обеспечения необходимой чувствительйости всего устройства 5 стремятся выбрать чувствительность измерительной схемы 3 физические и механические параметры могут быть преобразованы в электрические величины при помощи электрических преобразователей (датчиков). Датчик, как и любой функциональный блок, имеет свой вход х и выход у.
Выходными электрическими величинами датчика являются активное, индуктивное, емкостное сопротивления или э. д. с. Поэтому электрические датчики в зависимости от производимого ими преобразования могут быть разделены на две группы: 1) параметрические датчики преобразуют неэлектрическую измеряемую величину в параметры электрической цепи (Я, Е, С); эти датчики получают электрическую энергию от постороннего источника питания; 2) генераторные датчики (или датчики э. д, с.) преобразуют неэлектрическую измеряемую величину в электродвижущую силу; они не требуют постороннего источника питания, так как сами являются источниками э.
д. с. Датчик характеризуется чувствительностью 3 = — или 5' = ч х Лу — (относительная ' чувствительность), погрешностью, инерционностью, порогом чувствительности (или зоной нечувствительности), а также характеристиками в статическом и динамическом режимах. К датчикам обеих групп предъявляются следующие общие требования: непрерывная и по возможности линейная связь выходной величины у с входной х; наименьшее влияние датчика на преобразуемую величину; высокая чувствительность; малая инерционность; надежность в работе; малая себестоимость; минимальные вес и габариты; соответствие рабочего хода датчика диапазону изменения преобразуемой величины.