Антиплагиат Михеев (1210499), страница 7
Текст из файла (страница 7)
Однако они отличаются повышенной чувствительностью: диапазон измерений находится в пределах от 0 – 0,1 Н см до 0 – 100 кН м. 4Основным элементом индуктивных преобразователей (датчиков) крутящего момента является торсионный стержень, закручивание которого воспринимается индуктивнымпреобразователем. При этом либо втяжной якорь перемещается в катушках, что вызывает разбаланс мостовой схемы, либо катушки в трансформаторной схеме перемещаются однаотносительно другой.
В обоих случаях на выходе системы обмоток появляется напряжение, пропорциональное закручиванию стержня, а следовательно, и крутящему моменту.Так как индуктивные преобразователи (датчики) крутящего момента должны работать на несущей частоте, то и в данном случае имеется возможность бесконтактного подвода ирегистрации напряжения.Струнные преобразователи (датчики) крутящего момента. Метод измерения, положенный в основу струнного тензометра, может быть использован и для измерения крутящихмоментов.Струнные преобразователи (датчики) крутящего момента выпускают серийно для установки на валах диаметром от 50 до 750 мм. В зависимости от производственных условий этопримерно соответствует диапазонам измерения крутящих моментов от 0 – 100 Н м до 0 – 5 МН м.
Максимальная частота вращения составляет 1500 об/мин для валов малого диаметра иснижается максимум до 150 об/мин для валов большого диаметра.Класс точности самого измерительного устройства 0,5 – 1 %. Если статическая юстировка невозможна, то отклонения от положенных в основу расчетных данных могут привести кдополнительной погрешности. 4Струнные преобразователи крутящего момента состоят из двух колец, закрепляемых на валу на заданном расстоянии одно от другого, и двух натянутых между ними ферромагнитныхпроволок – струны. При нагружении вала кольца хотя и незначительно, но пропорционально приложенному крутящему моменту скручиваются одно относительного другого.
Врезультате механическое напряжение, а следовательно, и частота одной из струн повышается, а другой – понижается. Изменение частоты колебания струны, вызванное нагружениемвала, служит мерой приложенного к нему крутящего момента.Пьезоэлектрические преобразователи (датчики) крутящего момента. Пьезоэлектрический эффект используется для измерения крутящего момента только применительно кизмерительной платформе. Реагирующие на сдвиг кварцевые пластинки, установлены по кольцу и их оси, направлены по касательным. Отдельные кварцевые пластинки электрически имеханически соединены между собой параллельно; полный заряд соответствует воздействующему на них крутящему моменту.
Применение его в основном такое же, как впьезоэлектрических динамометрах.Испытательные стендыИспытательные стенды, обычно называемые балансирными машинами, служат для определения мощности и характеристики мощности силовых машин всех типов и используются приэкспериментальных и конструктивных разработках, а также в серийном производстве. В их состав входят не только устройства для измерения крутящего момента, но и устройства дляопределения частоты вращения и других параметров. В зависимости от конструктивного исполнения и оснащения они снабжены устройствами для регулирования и управления,позволяющими получить характеристики в функции различных критериев. Таким образом, обеспечивается возможность быстрого суждения о поведении и процессе работы силовыхмашин, испытываемых на этих стендах.
3Для измерения крутящих моментов на машинах необходимы две функции:1) поглощение (преобразование, гашение) энергии, выработанной испытуемой машиной;2) измерение получившегося при этом крутящего момента.Преобразование энергии может быть осуществлено: 2а) вихревыми гидравлическими тормозами, в которых работа, затраченная на вихревое гидравлическое движение, превращается в тепло;б) тормозами, использующими вихревые токи (вихревыми тормозами), в которых электрическая энергия превращается в тепло;в) электромагнитными тормозами, в которых магнитные силы в смеси масла с ферромагнитным порошком создают сопротивление вращению ротора и превращаются в тепло;г) электрическими генераторами, в которых механическая энергия силовой машины превращается в электрическую энергию.Для измерения крутящего момента корпус тормозного устройства обычно свободно подвешивают.
Через рычаг заданной длины он упирается в динамометр. Измеряемый крутящиймомент и противодействующий момент равны друг другу. При заданной длине рычага можно, измеряя динамометром силу F, по формуле (2.1) 2 определить крутящий момент,градуируя шкалу динамометра в единицах момента.Измерять крутящий момент можно механическими методами, например маятниковыми весами, или электрическими методами, например, с помощью тензорезисторов. Измерениемомента, развиваемого порошковыми электромагнитными тормозами, ведется при помощи индикатора часового типа, одно деление которого соответствует определенной величинемомента, полученному при тарировке.2.2. 2 Известные способы контроля крутящего моментадля резьбовых соединенийВ работах 12, 18, 21, 47 приводятся следующие 7 способов контроля качества резьбового соединения.1) По углу поворота гайки.
Этот способ основан на контроле угла поворота гайки при завинчивании. Способ не зависит от коэффициентов трения. Широко применяется при контролеосевого усилия особо ответственных резьбовых соединений (шатунные болты, стяжные болты роторов и так далее). Основное условие применимости – высокая точность длинырезьбовой части болта [43]. В силу последнего этот способ неприменим к 1 путевым болтам, у которых 99% зона варьирования длины составляет 5,6 мм (36,19 рад угла поворота).2) По удлинению болта. Способ основан на непосредственном измерении удлинения болта в процессе завинчивания.
Характеризуется высокой точностью. Основное условиеприменимости – наличие свободного доступа к болту измерительным инструментом в процессе завинчивания. В силу того, что завинчивание 1 путевых болтов производитсяторцевыми ключами, это условие невыполнимо.3) По предварительному удлинению болта. Болт предварительно растягивается с заданным осевым усилием. При выполнении резьбового соединения гайка завинчивается до контакта сплоскостью соединяемой детали. Погрешность измерения зависит только от погрешности механизма натяжки. Использованию этого способа при завинчивании 1 путевых болтовмешают два обстоятельства – во-первых, доступ к торцу болта во время завинчивания невозможен, во-вторых, торец гайки контактирует с упругой шайбой, обладающей малойжесткостью.4) Градиентный способ.
Основан на непрерывном измерении отношения дифференциала крутящего момента к дифференциалу угла поворота. Точность способа зависит от разбросазначений коэффициента трения. Так как разница коэффициентов трения в 1 путевом болтовом соединении в 99% доверительной зоне вероятности составляет почти 200%, данныйспособ не подходит по условию необходимой точности.5) По деформации упругой шайбы. Способ основан либо на применении индикаторных шайб, либо на непосредственном измерении прогиба штатной шайбы резьбового соединения. Впервом варианте требуется огромное количество индикаторных шайб (от 7360 до 8000 шайб на километр в зависимости от эпюры пути).
Второй вариант неприменим в силу того, чтоосевое усилие превышает усилие полного сжатия штатной упругой шайбы.6) По моменту отвинчивания и завинчивания гайки. Способ основан на сравнении моментов отвинчивания и завинчивания гайки. Применим только после завинчивания при отсутствииэффекта срезания стружки с торца гайки кромкой упругой шайбы в процессе отвинчивания.7) По моменту затяжки гайки. Способ применяется непосредственно в процессе завинчивания, отличается высокой простотой и получил широкое применение в практике.
Поэтому вработе 47 этот способ признан единственно возможным из существующих для путевых моторных гайковертов.Итак, из рассмотренных семи способов условиям завинчивания 1 путевых скреплений соответствует только последний. Но признать его оптимальным способом контроля качествавыполнения 1 резьбовых соединений мешает низкая его точность. 1 Более подробно это проанализируем в следующем разделе настоящей работы.2.3.
Известные способы контроля крутящего моментав путевом хозяйстве ОАО “РЖД”Одной из основных функций скреплений железнодорожного пути являются противоугонные свойства. Противоугонные свойства скреплений зависят от усилия прижатия рельса к 1шпале через подрельсовую прокладку.В 1 соответствии с требованиями, изложенными в 1 нормативных документах ОАО “”РЖД”, необходимое для обеспечения достаточного сопротивления продольному перемещениюрельсовых плетей нормативное прижатие рельса к основанию должно составлять не менее 20 кН. 1 Усилие прижатия достигается при среднем нормативном моменте затяжкискреплений. Величины нормативного крутящего момента при завинчивании элементов скреплений регламентированы нормативными документами для всех типов резьбовыхскреплений.Усиленная затяжка скреплений повышает динамическое воздействие подвижного состава на путь, ослабленная способствует угону плетей 1 или рельсов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
