17.03.2019

Dvigatel milidagi momentni o'lchash uchun qurilma. Elektr mashinasining milidagi mexanik momentni o'lchash. Moment qanday o'lchanadi


TORKNI O'lchash

Har xil qurilmalar va agregatlarning (dvigatellar, nasoslar, kompressorlar, generatorlar va boshqalar) ishlashini tadqiq qilish va nazorat qilishda ko'pincha qurilma milidagi momentni o'lchash zarurati tug'iladi.

Dvigatel milidagi momentni bir vaqtning o'zida aylanish tezligini o'lchashda an'anaviy vattmetr bilan taxminan o'lchash mumkin. Moment ma'lum bog'liqliklardan quvvat va tezlik bilan noyob tarzda aniqlanadi. Biroq, bu erda shuni yodda tutish kerakki, quvvatni aniqlaydigan oqim va kuchlanishni o'lchash orqali biz dvigatel milidagi haqiqiy quvvatni emas, balki uning elektromexanik xarakteristikasi bo'lsa, mexanik quvvatga aylantirilishi mumkin bo'lgan elektr quvvatini aniqlaymiz. elektr motori etarlicha aniq ma'lum. Bu har doim ham mumkin emas, shuning uchun bu o'lchash usuli faqat uzatiladigan (yoki boshqariladigan ob'ekt tomonidan iste'mol qilinadigan) moment tadqiqot mavzusi bo'lmaganda qo'llaniladi.

Agar momentni etarlicha aniq o'lchash kerak bo'lsa, asosan ikkita usul qo'llaniladi: vosita tarozilari deb ataladigan vosita yordamida o'lchash va moment kuchlanish o'lchagichlari bilan o'lchash.

Dvigatel tarozilari o'qga mahkamlangan platforma bo'lib, uning ustiga sinov ob'ekti o'rnatiladi (17.1-rasm).


Qarama-qarshi og'irliklardan foydalanganda (17.1-rasm lekin ) o'zgaruvchan momentni o'lchash va yuklarning og'irligini 4 aniq tanlash deyarli mumkin emas, chunki ushbu variantdagi platforma beqaror va shart bajarilmaydi F∙R = M CR tebranishiga olib kelishi mumkin.

Yuk xujayralari 6 dan foydalanilganda (17.1-rasm b ) hech qanday beqarorlik muammosi yo'q va sensorlar 6 bilan har ikki tomonni o'rnatishda Δ ~ 0 qurilma momentni o'lchashi mumkin, bu nafaqat kattalikni, balki yo'nalishni ham o'zgartiradi.

Sanoat shuningdek, vosita tarozilariga o'xshash qurilmalarda qo'llanilishi mumkin bo'lgan qattiq momentli yuk xujayralari ishlab chiqaradi (17.2-rasm).


Ushbu dizaynda yuk xujayrasi 9 moment o'zgaruvchisini kattalik va yo'nalishda o'lchashi mumkin. Elektr dvigatelining o'qi 7 maksimal aniqlik bilan rulman 6 va sensor 9 o'qi bilan mos keladi.

Aylanadigan moment yuk xujayralari ham mavjud bo'lib, ular qo'llanilishida oqim kollektorlaridan foydalanishni talab qiladi.

Har ikkala statsionar va aylanuvchi tenzzoometrlarda ko'pincha o'lchash moment ta'sirida uning "burilish" yo'nalishi bo'yicha elastik milga yopishtirilgan deformatsiya o'lchagichlar bilan amalga oshiriladi. Qoida tariqasida, zamonaviy sanoat sensorlari moment birliklarida (N∙m) kalibrlangan va kompyuterga raqamli chiqish bilan jihozlangan ikkilamchi qurilmalarga ega.

Laboratoriya sharoitida, ba'zi ob'ektiv sabablarga ko'ra tayyor deformatsiya o'lchagichlardan foydalanish mumkin bo'lmaganda, diagrammasi rasmda ko'rsatilgan oddiy sensordan foydalanishingiz mumkin. 17.3.



Moment o'lchash dastasi 3da kuch hosil qiladi, bu esa nurning yon yuzasiga yopishtirilgan asosiy o'lchov tenzzolyatorining qarshiligini o'zgartirishga olib keladi. Kompensatsion deformatsiya o'lchagich tepaga yopishtirilgan va nur egilganida cho'zilish yoki siqilishga duchor bo'lmaydi.

Tenzometr 5 ga ega bo'lgan nur 4 sifatida siz tayyor nurli tipdagi tenzozometrdan ham foydalanishingiz mumkin.

Deformatsiya o'lchagichdan (yoki sanoat tenzometridan) signal oqim kollektorining 7 halqa o'tkazgichlariga beriladi, so'ngra grafit cho'tkalari yordamida u ikkinchi darajali qurilmaga (deformatsiya stantsiyasiga) uzatiladi, shundan so'ng u chiqariladi. ko'rsatuvchi qurilmaga yoki ADC orqali kompyuterga.

Tayyor nurli turdagi yuk xujayrasidan foydalanish afzalroqdir, chunki kalibrlash kerak emas. Bundan tashqari, ko'plab ketma-ket kuchlanish o'lchagichlarda bir vaqtning o'zida kuchaytirgich va ADC mavjud bo'lib, buning natijasida uning signali to'g'ridan-to'g'ri kompyuterga yuborilishi mumkin.

Aylanadigan ob'ektlarning parametrlarini o'lchashda juda tez-tez aylanish tezligini (ikki marta urish chastotasi), shuningdek, ob'ekt milining ma'lum pozitsiyalarini, masalan, pistonli mashinalarning yuqori yoki pastki o'lik markazini, ekstremal pozitsiyalarni aniqlash kerak. gidravlik yoki pnevmatik silindrlarning va boshqalar. Shu maqsadda optoelektronik juftliklar, magnit boshqariladigan germetik kontaktlar (qamish kalitlari) va indüksiyon sensorlari ko'pincha ishlatiladi.

Qo'llash holatlarida optoelektronik juftlik tezlikni yoki milning holatini nazorat qilish uchun qurilmaning aylanadigan miliga tor tirqishli disk qo'yiladi va diskning bir tomonida bir xil chiziqqa yorug'lik manbai va qabul qiluvchi (fotorezistor yoki fotodiod) o'rnatiladi. mos keladigan o'lchash davrlariga kiritilgan boshqa tomon. Yorug'lik manbai va qabul qiluvchisi orasidagi teshikdan o'tayotganda, ikkinchisining elektr parametrlari o'zgaradi, o'lchash uskunasi tomonidan qayd etilgan signal paydo bo'ladi. Tezlikni aniqlash uchun bunday signallar vaqt birligida hisoblanadi yoki qo'shni signallar orasidagi vaqt oralig'i aniqlanadi. Tor tirqishning yorug'lik o'tishi millimetrning bir necha o'ndan bir qismida tanlanadi va yorug'lik manbasining yorqinligiga, qabul qiluvchining sezgirligiga, aylanish chastotasiga va optoelektronik juftlikning aylanish o'qidan masofasiga bog'liq. Bu masofa qanchalik katta bo'lsa, bo'shliq qanchalik keng bo'lishi mumkin. Bunday qurilmaning ishlash chastotasi yuzlab Hz.

qamish kalitlari dizayn jihatidan juda oddiy va ishlashda ishonchli. Ular umumiy shisha (yoki boshqa har qanday dielektrik) kapsulaga joylashtirilgan magnit xossaga ega ikkita elastik o'tkazgichdir (17.4-rasm).




Qamishli kalitga magnit maydon qo'llanilganda, uning kontaktlari bir-biriga tortiladi va qamish kaliti elektr tokini o'tkaza boshlaydi. Reed kalitlari juda miniatyura qurilmalari bo'lib, kapsulaning diametri uzunligi 5-6 mm bo'lgan 2 mm dan kam bo'lishi mumkin. Ularning ishlash chastotasi yuzlab Gts bo'lishi mumkin.

Ko'pincha, qamish kalitining ishlashi doimiy magnit tomonidan boshqariladi, u qurilmaning harakatlanuvchi qismiga biriktirilgan, ular o'rnatmoqchi bo'lgan pozitsiyasi. Magnit qamish kalitiga yaqinlashganda, uning kontaktlari yopiladi. Shaklda. 17.5. reed kalitining ishlashi uchun eng oddiy boshqaruv sxemasi berilgan.


Reed kalitlarining kamchiliklari yuqori oqimlar bilan ishlashning mumkin emasligidir, ammo bu holda, uni sensor sifatida ishlatganda, siz o'zingizni faqat o'nlab milliamperli oqim bilan cheklashingiz mumkin. Yana bir kamchilik - kontaktlarni yo'q qilishdan oldin cheklangan miqdordagi operatsiyalar. Bu taxminan 10 8 - 10 10 marta yoki undan ko'p.

Eng oddiy indüksiyon sensori magnit yumshoq (oson qayta magnitlangan) po'latdan yasalgan po'lat yadroga o'ralgan induktordir. Sensor o'zgaruvchan (o'zgaruvchan) magnit maydonga kirganda, indüksiyon EMF lasanda paydo bo'ladi, bu sensorning chiqish signalidir. Bunday sensorni yoqish sxemasi qamishli kalitni yoqish sxemasiga o'xshaydi (17.6-rasm).


Optoelektron sensor kabi, bu qurilma harakatlanuvchi qismlarga ega emas va ish paytida eskirmaydi. Bunday sensorlarning asosiy kamchiliklari signal darajasining magnit maydonning o'zgarish tezligiga sezilarli bog'liqligi va shuning uchun uni sekin harakatlanuvchi (shu jumladan aylanuvchi) ob'ektlarni boshqarish uchun ishlatib bo'lmaydi.

1. Tensometrik o'lchash texnologiyasi

Momentni o'lchash texnologiyasining tarixiy rivojlanishi 1678 yilda boshlangan. Bu yil ingliz olimi Robert Guk material deformatsiyasi va moddiy kuchlanish o'rtasidagi proportsional bog'liqlikni taniqli Guk qonunida tasvirlab berdi.

1833 yil rivojlanishning keyingi bosqichi bo'lib xizmat qildi. Keyin ingliz olimi Xanter Kristi kuchlanishning eng kichik o'zgarishlarini o'lchashingiz mumkin bo'lgan ko'prik sxemasini tasvirlab berdi. Keyinchalik sxema ikkinchi ixtirochi Charlz Uitston nomi bilan atalganiga qaramay, haqiqiy shon-sharaf hali ham Hunter Kristiga tegishli.

Wheatstone ko'prigi sxemasi

Keyinchalik Lord Kelvin (harorat shkalasi uning nomi bilan atalgan) bo'lgan Uilyam Tomson 1856 yilda o'tkazgichning cho'zilishi va uning elektr qarshiligi o'rtasidagi bog'liqlikni aniqladi.

Shundan so'ng, o'tkazgichlar bilan tajribalar bir necha marta o'tkazildi. Misol uchun, Nernst 1937 yilda ular bilan ichki yonuv dvigatelidagi bosimni o'lchash uchun tajriba o'tkazdi. Biroq, bo'shashmasdan yopishtirilgan deformatsiya o'lchagichning birinchi modeli 1938 yilgacha kutishga to'g'ri keldi. Keyin professor Ruge birinchi tenzometrni ishlab chiqdi. Uch yil o'tgach, sanoatda ishlab chiqarilgan birinchi simli kuchlanish o'lchagichlari paydo bo'ldi, ular juda tez amaliy qo'llanilishini topdi. Sanoatda ishlab chiqarilgan deformatsiya o'lchagichlar uchun haqiqiy yutuq 1952 yilda bozorda paydo bo'lgan plyonkali deformatsiya o'lchagichlar bo'ldi. Ular o'tkazuvchan material bilan qoplangan plyonkaga yopishtirilgan. Deformatsiya o'lchagichlar bugungi kunda ham shu tarzda ishlab chiqariladi. Xuddi shu yili momentni o'lchash uchun plyonkali deformatsiya o'lchagichlar taklif qilindi. Shu tarzda, birinchi aylanmaydigan moment yuk xujayralari qilingan. Ushbu sensorlar reaktsiya momentini o'lchash orqali ishlab chiqish va sinovdagi ko'plab muammolarni hal qilishga yordam berdi. Ammo moment sensorlarini yanada muhimroq va tez-tez qo'llash - bu aylanadigan mildagi o'lchovlar. Bu erda bozorga foydalanishga tayyor deformatsiya o'lchagich moment o'tkazgichlarini olib chiqish uchun rivojlanish yana bir necha yil davom etdi.

2. Birinchi aylanadigan moment datchiklari

Milga eksenel moment yuklanganda, u momentga mutanosib burchak orqali buriladi. Bu burchakni burchak o'lchash tizimi bilan o'lchash mumkin. Ushbu printsip bo'yicha ishlaydigan induktiv o'lchash tizimiga ega aylanma moment o'tkazgichlari bozorda 1945 yildan beri mavjud. Sensorni quvvatlantirish uchun bir necha yuz kHz tashuvchi chastotalar ishlatilgan. Shunday qilib, tizimning induktorlarining o'lchamlarini kamaytirish mumkin edi. O'zgaruvchan o'lchov signalining amplitudasi moment sensori o'lchash milining burilish burchagiga mutanosib edi va besleme zo'riqishida bir xil chastotaga ega edi.

Aylanadigan valda joylashgan o'lchash tizimini quvvat bilan ta'minlash va amplitudali modulyatsiyalangan o'lchash signalini uzatish uchun aylanadigan transformator printsipi asosida qurilgan translyatorlar ishlatilgan. Transformatorning bir o'rashi statorga o'rnatiladi, ikkinchisi rotorda birinchisiga konsentrik ravishda joylashgan. Bunday sxema bo'yicha qurilgan tarjimon orqali amplitudali modulyatsiyalangan o'lchash signalini uzatishda uzatish koeffitsienti to'g'ridan-to'g'ri o'lchash signaliga kiritiladi. Eksenel va radial noto'g'ri hizalamalar, eksantrik aylanish, materialning magnit xususiyatlarining o'zgarishi va magnit qochqinning o'zgarishi tufayli o'lchash xatolari paydo bo'lishi mumkin.

Aylanadigan valga yopishtirilgan tenzozometr ko'prigining o'lchash signalini birinchi marta uzatish 1952 yilda slip halqalar yordamida amalga oshirildi.
Besleme va chiqish kuchlanishining slip uzuklari orqali uzatilishi biroz ehtiyotkorlikni talab qiladi. Slip uzuklari mildan va bir-biridan ajratilgan bo'lishi kerak. Hatto eng kichik izolyatsiya xatolari ham sezilarli o'lchov xatolariga olib kelishi mumkin. Sürgülü kontaktning bosish kuchi, bir tomondan, kontakt qarshiligi imkon qadar past bo'lishi uchun, zarbalar tufayli yirtilib ketishga nisbatan kontaktning ishonchliligi va sirpanish halqalarining ekssentrikligi etarli darajada bo'lishi uchun tanlanishi kerak. yuqori, boshqa tomondan, kontakt juftlarining haddan tashqari qizishi va aşınmasına yo'l qo'yilmasligi kerak. . Materialni tanlashdan tashqari, sirtni ehtiyotkorlik bilan davolash hal qiluvchi rol o'ynaydi.
Yuqori aylanish tezligida alohida qiyinchiliklar paydo bo'ladi. Ba'zi transduserlar cho'tkasi ko'targichlar bilan jihozlangan, ular faqat o'lchovlar uchun tushiriladi. Ushbu texnologiyaning noqulayligi shundaki, slip halqalari va uglerod cho'tkalari vaqt o'tishi bilan eskiradi va almashtirishni talab qiladi.

Barqaror va texnik xizmat ko'rsatmaydigan signal uzatilishiga ega datchikni yaratish uchun o'lchash signalini tenzometr ko'prigidan kontaktsiz uzatishni ta'minlaydigan texnologiya ishlab chiqilgan. Ko'prikni o'zgaruvchan kuchlanish bilan ta'minlash orqali uning chiqishi moment amplitudasi bilan modulyatsiyalangan o'zgaruvchan kuchlanish bilan mutanosib bo'ladi. Deformatsiya o'lchagich ko'prigini quvvatlantirish uchun zarur bo'lgan o'zgaruvchan kuchlanish ham, o'lchash signali ham transformator uzatmasi orqali uzatilishi mumkin.
Shundan so'ng, deformatsiya o'lchagichlarga asoslangan aylanadigan moment datchiklarining g'alabali yurishini endi to'xtatib bo'lmadi.
Elektronikaning doimiy ravishda kichrayib borayotgan o'lchamlari tufayli 1972 yilda o'lchash kuchaytirgichini aylanuvchi milga o'rnatish mumkin bo'ldi, bu esa tenzometr ko'prigini quvvatlantirish va o'lchash signalini tayyorlash uchun xizmat qildi. Bitta transformator tarjimoni sensorni quvvatlantirish uchun xizmat qildi, ikkinchisi - o'lchash signalini chastotali modulyatsiyalangan uzatish uchun.

Shu bilan birga, deformatsiya o'lchagich texnologiyasi yanada rivojlandi. Bugungi kunda moment sensorlari ham harorat kompensatsiyasi, ham signalning siljishi kompensatsiyasi bilan mavjud. Deformatsiya o'lchagich texnologiyasining katta afzalligi shundaki, shovqinlarni qoplash to'g'ridan-to'g'ri o'lchash nuqtasida mumkin. Amaldagi materiallarning elastik modulining haroratga bog'liqligi, masalan, 100 K harorat o'zgarishi uchun po'lat uchun taxminan 3% ni tashkil qiladi. Ushbu shovqin qiymati to'g'ridan-to'g'ri sensorning javob faktoriga kirganligi sababli, u mos ravishda kompensatsiya qilinishi kerak.
Burchakni o'lchash tizimiga ega sensorlar uchun kompensatsiya amalga oshirilsa, u kuchaytirgichda amalga oshiriladi. Shunday qilib, bu erda harorat ta'sirini hisobga olish kerak. Burchak sensorlarida yana bir muammo bor, chunki momentni o'lchash uchun nisbatan katta burilish burchagi talab qilinadi. Bu faqat sekin o'lchash jarayonlarini ta'minlaydigan yumshoq buralish dizaynlariga olib keladi.
Elektronikaning tobora kichikroq o'lchamlari va shunga mos ravishda takomillashtirilgan o'lchov signallarini uzatish imkoniyatlari moment sensorlari bozorining o'zgarishiga olib keldi, chunki ular endi o'rnatilgan kuchaytirgichlar bilan birga keladi.

3. Zamonaviy aylanma moment datchiklari

Birinchi moment sensorlari, qoida tariqasida, analog chiqish signaliga ega edi. Bunday interfeyslar bilan, ayniqsa, uzoq ulanishlar va yuqori dinamika bilan qo'shni quvvat bloklari va drayvlardan keladigan shovqinlarni istisno qilish mumkin emas. Shu sababli, o'tmishda sensorning signal darajasi oshirildi. Umumiy qabul qilingan signal darajalari ± 5 V va ± 10 V. Biroq, ko'plab ilovalar uchun shovqin immuniteti etarli darajada yaxshi emas. Ushbu muammoni hal qilish raqamli sensorli elektronikada yotadi. Uning asosiy mexanik dizayni diagrammasi quyidagi rasmda ko'rsatilgan.

Milda diametri toraygan joy bor, u erda tensometrik ko'prik yopishtiriladi. Transformator tarjimonining aylanadigan qismi va aylanadigan elektronika ham milda joylashgan. Koson tarjimonning statsionar qismini va elektronikaning qolgan qismini o'z ichiga oladi. Sensorni ulash uchun korpusda vilka mavjud.
Stator va rotordagi o'rnatilgan elektronikada tegishli xotiraga ega mikroprotsessor mavjud. O'lchov signali rotorda kuchlanish o'lchagichlar yordamida hosil bo'ladi, darhol kuchaytiriladi va raqamlashtiriladi. Raqamli signal protsessorga kiradi, u uni nazorat summasi bilan ketma-ket signal shaklida statorga uzatishga tayyorlaydi. Statorda ma'lumotlar signali tayyorlanadi va nihoyat RS 485 seriyali interfeysi uchun protsessorda hosil bo'ladi.
Protsessorlardan foydalanish tufayli seriya raqami, kalibrlash qiymatlari, o'lchash diapazoni, kalibrlash sanasi va boshqalar kabi ma'lumotlar rotorda ham, statorda ham saqlanishi va kerak bo'lganda o'qilishi mumkin.
Sensor sensorni sinab ko'rish uchun kalibrlash boshqaruvini ulashi mumkin bo'lgan protsessor tomonidan boshqariladigan manba tomonidan quvvatlanadi. O'lchov signalini to'g'ridan-to'g'ri olish va saqlash joyida raqamlashtirish, shuningdek, sensor ma'lumotlarini o'qish orqali o'lchash moslamasining juda yuqori operatsion ishonchliligi ta'minlanadi.

Integratsiyalashgan mikroprotsessorlar bilan o'lchash signalini raqamli uzatishning blok diagrammasi:

4. Bugungi kunda moment sensorlari uchun ilovalar

Bugungi kunda fan va texnologiyaning ba'zi sohalarini moment sensorlarisiz tasavvur qilib bo'lmaydi. Quyida ularning bir nechta ilovalari keltirilgan:

Ta'lim Ilmiy tadqiqotlar, mahsulotni ishlab chiqish, sinovdan o'tkazish Ishlab chiqarish, sifat nazorati, mahsulot monitoringi Boshqa ilovalar

Elektr dvigatellari
Xarakterli egri chiziqlar
Quvvat
Moment


Quvvat
Moment

Sinov skameykalari
Rolikli sinov dastgohlari
Elektr dvigatellari
Ichki yonuv dvigatellari
Vites qutilari
Generatorlar
Muxlislar
Nasoslar

Reologiya
Reometr

Mashinaga o'rnatilgan moment sensorlari

Nazorat va tartibga solish tizimlari
Boltli moment

Tenglash, muvozanatlash
Rulmanning oldindan yuklanishi
Bahorni oldindan yuklash
Bo'shliq

Vida texnologiyasi
Moment
dam olish momenti

Funktsiya testi
Krank momenti
Generatorlar
Kompressorlar
Nasoslar
Muxlislar
Yuk tashish lentasi
Elektr dvigatellari

Reologiya
Reometr

Uzoq muddatli sinov uchun stendlar
Qo'l asbobi
Maishiy texnika
Avtomobil
Ichki yonuv dvigatellari

Shamol generatorlari
Quvvat
Moment

Neft qurilmalari
Burg'ilash tizmasidagi moment

Drayvni joylashtirish
Valfni yopish xususiyati

Qishloq xo'jaligi
Tork bilan boshqariladigan mashinalar

Kemasozlik
Idishning pervanel mili

Jadvaldan ko'rinib turibdiki, moment sensorlari ko'plab sohalarda, ta'limdan, mahsulotni ishlab chiqish, ishlab chiqarish, sifat nazorati orqali tayyor mahsulot monitoringigacha qo'llaniladi. Hatto qishloq xo'jaligida ham mashina parkida moment sensorlarini topishingiz mumkin. O'lchov vositalarining kuzatilishini isbotlash uchun mos yozuvlar moment o'tkazgichlari ishlab chiqarish uskunalarini ulardan foydalanish joyida tekshirish uchun tobora ko'proq foydalanilmoqda.

4.1 Qo'llash sohasi - Dvigatelni tekshirish stendi

Dvigatellar va quvvatli qo'l asboblarini sinab ko'rish uchun moment o'tkazgich va yuk yig'ilishi kerak. Sinov vaqtida uzluksiz ishlash vaqtida yuk ma'lumotlari qayd etiladi. Ushbu ma'lumotlar vosita ustunlarining to'g'ri ulanishi kabi mahsulot komponentlarining to'g'ri ishlashi haqida ma'lumot beradi. Dinamik yuk yordamida haydovchilarni tartibga solish sifati haqida ham ma'lumot olish mumkin.

4.1.1 Qo'llash sohasi - ichki yonuv dvigatellari uchun sinov stendi

Bu erda sensor to'g'ridan-to'g'ri tormozga ulangan. Ichki yonuv dvigateli krank mili yordamida ulanadi. Bu sinovdan o'tayotgan ob'ektni tekislashni sezilarli darajada osonlashtiradi. Bundan tashqari, dvigatelning tebranishi sensorga unchalik kuchli uzatilmaydi. Fotosuratda ko'rib turganingizdek, xavfsizlik nuqtai nazaridan sensor va krank mili atrofida himoya panjarasi mavjud bo'lib, u ham stendning ishlashi paytida yuqoridan yopiladi.

5. Tork datchiklarining kelajagi

Deformatsiya o'lchagich texnologiyasi kelajakda moment sensorlarining asosiy tashuvchisi bo'ladi. Har doimgidan kichikroq o'lchamlar va elektronikaning yaxshilangan barqarorligi tufayli sensorlarni yanada yuqori qattiqlik omillari uchun loyihalash mumkin, bu esa yaxshilangan o'lchov dinamikasiga olib keladi. Bunga bir xil o'lchov aniqligi bilan, o'lchash kuchaytirgichining yuqori elektr barqarorligi tufayli o'lchash signali kichikroq va kichikroq bo'lishi bilan erishiladi.

Boshqa tomondan, o'lchash moslamasining aniqligini oshirish uchun o'lchash signalini yaxshilangan qayta ishlash qo'llanilishi mumkin. Kelajak, shuningdek, o'lchov ma'lumotlarini saqlaydigan "aqlli" sensorlarga tegishli, buning natijasida o'lchovlar tobora ishonchli bo'lib bormoqda va sifatni nazorat qilish uchun ma'lumotlarni to'g'ridan-to'g'ri sensordan o'qish mumkin.

Quvvat va moment yuqori tezlikda ishlaydigan dvigatellarni tanlash uchun ikkita asosiy parametrdir. Kimdir mashinaning yuragida imkon qadar ko'proq ot kuchiga qiziqadi. Ba'zi odamlar maksimal momentga ko'proq e'tibor berishadi.

Mutaxassislar ushbu xususiyatlardan qaysi biri bo'yicha avtomobillarni tanlaydilar? Biri ikkinchisiga bog'liqmi? Agar moment kichik bo'lsa va quvvat juda yuqori bo'lsa-chi? Hamma tajribali avtoulovchilar ham bu savollarga to'liq javob bera olmaydi. Va biz harakat qilamiz.

Dvigatelning quvvatini nima aniqlaydi?

— Qancha otingiz bor? - avtoulovchilar orasida eng ko'p beriladigan savollardan biri. An'anaga ko'ra, dvigatelda ot kuchi qanchalik ko'p bo'lsa, mashina tezroq va kuchliroq hisoblanadi. Ammo ot kuchi deb ataladigan qiymat rasmiy emasligini va hatto xalqaro o'lchov tizimiga kiritilmaganligini kam odam biladi (maktabdan SI tizimini eslaysizmi?).

Ushbu o'lchov birligi sanoat inqilobi davrida paydo bo'lgan. Bir ot kuchi 1 soniyada 1 m ga 75 kg yuk ko'tarishga qodir quvvatga teng edi. Buning sababi shundaki, o'sha paytda mashinaning tezligi emas, balki ko'mir qazib olish tezligi muhimroq edi.

Bizning davrimizda taniqli "l. dan." "noqonuniy" deb hisoblanadi. Xalqaro metrologiya tashkiloti uni imkon qadar tezroq olib tashlashni talab qilmoqda. Va 2010 yildan beri rasmiy qonunchilik direktivasi uni faqat yordamchi o'lchov birligi sifatida ishlatishga imkon beradi.

Shunga qaramay, u hali rasmiy kilovattlarga almashtirilmagan. Buning bir qancha sabablari bor:

  • 1. Banal, lekin haqiqiy ibora "odat ikkinchi tabiatdir";
  • 2. Avtomobil kompaniyalari marketingi;
  • 3. Chalkashlikdan saqlaning.

Avtomobil marketingi nima? Gap shundaki, agar ulardan kamida bittasi rasmiy o'lchov birligi kVtga o'tsa, u oddiy chalkashlik tufayli xaridorlarning sezilarli foizini yo'qotadi. Axir, masalan, mashhur Kia Sportage krossoverini oladigan bo'lsak, unda uning ot kuchi ikkita versiyada 136 va 184 ni tashkil qiladi. Kilovotlarda - mos ravishda 100 va 135. Tushundingizmi? Raqobatchilarda 184 va ularda atigi 135 bo'lsa, ular qanday qilib xalqaro o'lchov birligiga o'tishlari mumkin? Amerikada aytishlari ajablanarli emas: "Quvvat avtomobillarni sotishga yordam beradi."

Tork qanday o'lchanadi?

Krank mili quyidagi usullardan biri bilan tormozlanganda bir lahza paydo bo'ladi:

  • gidravlik tormoz;
  • generator;
  • mashinani "tortib olish" ga olib kelishi mumkin bo'lgan boshqa har qanday usulda.

Ha, ha, shunday o'lchanadi: dvigatel yoki g'ildiraklar sekinlashadi. Shu bilan birga, xarakteristikada vosita faqat tormoz pedali to'liq bosilganda rivojlanishi mumkin bo'lgan maksimal momentni ko'rsatadi. Boshida bu ko'rsatkich kichik, keyin u eng yuqori darajaga ko'tariladi va keyin tushadi.

Tork nima?

Aksariyat zamonaviy haydovchilar, afsuski, moment nima ekanligini to'liq tushunishmaydi. U nyuton metrlarda (n∙m) o'lchanadi va quvvatga bevosita bog'liq bo'lgan qiymatdir. Avtoulovchilar moment haqida biladigan narsa - bu imkon qadar yuqori bo'lishi kerak. Ammo u kuchdan qanday farq qiladi?

Eslab qoling: quvvat, moment, vosita tezligi - o'zaro bog'liq miqdorlar. Ushbu parametrlardan ikkitasini bilib, uchinchisini hisoblashingiz mumkin bo'lgan bir qator formulalar mavjud.

Texnik nuqtai nazardan, quvvat - bu ma'lum bir vaqt ichida vosita qancha ishlay olishini ko'rsatadigan miqdor. Moment bu ishni bajarish uchun dvigatelning imkoniyatlarini ko'rsatadi. Boshqacha qilib aytganda, moment qanchalik katta bo'lsa, vosita qarshilik ko'rsatishi mumkin.

Vaziyatni tasavvur qiling: siz 100 ot kuchiga ega mashinani boshqarasiz. dan. Oldinda yuk mashinasi ketmoqda va siz uni imkon qadar tezroq bosib o'tishingiz va kerakli bo'lakka qaytishingiz kerak. Buning uchun mashinangiz bor kuchini ishga solishi kerak. Bunday holda, moment faqat ot kuchining etakchisi bo'lib, ularning barchasini bitta podaga to'playdi.

Yana oddiyroq tushuntirishni xohlaysizmi? Keling, odam bilan o'xshashlik qilaylik: uning kuchini nyuton metrlarda, chidamliligini esa - ot kuchida o'lchash mumkin. Shuning uchun "past tezlikda" dizel dvigatellari sekin, lekin qat'iyat bilan "orqalarida" og'ir yuklarni ko'taradigan haqiqiy og'ir atletikachilar hisoblanadi. Benzin, o'z navbatida, tezroq, lekin og'ir yuklar ular uchun emas.

Taxminan bir xil miqdordagi ot kuchiga ega ikkita motorni tanlashda har doim ko'proq "moment" dvigateliga ustunlik bering. Ayniqsa, vites qutisi mexanik bo'lsa. Agar siz "chegarada" haydashni afzal ko'rsangiz, bilingki, bu holda dvigatelni yuqori tezlikda emas, balki maksimal moment bilan olish yaxshiroqdir.

Natija

Umid qilamizki, savollaringizga javob oldingiz. Endi siz qaysi dvigatel siz uchun eng yaxshi ekanligini bilasizmi? Va keyingi barcha vaqtlarda, g'ildirak orqasida o'tirib, avtomobilning xususiyatlarini so'rash yoki boshqa avtomobil ixlosmandlarining savollariga javob berish, siz avtomobilning texnik parametrlari haqida ko'proq ma'lumotga ega bo'lasiz. Yo'llarda omad tilaymiz!

Mashinasozlikda jismlarning aylanishi tez-tez uchrab turadi: vagonlar g'ildiraklari, mashinalarning vallari, paroxod vintlari va boshqalar aylanadi.Bu barcha hollarda jismlarga kuch momentlari ta'sir qiladi. Bunday holda, momentni va uning qo'lini yaratadigan biron bir aniq kuchni ko'pincha aniqlab bo'lmaydi, chunki moment bir kuch tomonidan emas, balki turli xil qo'llarga ega bo'lgan ko'plab kuchlar tomonidan yaratilgan. Masalan, elektr motorida elektromagnit kuchlar aylanish o'qidan turli masofalarda joylashgan armatura o'rashining burilishlariga qo'llaniladi; ularning birgalikdagi harakati ma'lum bir momentni hosil qiladi, bu esa armatura va unga ulangan vosita milining aylanishiga olib keladi. Bunday hollarda, kuch va kuchning kuchi haqida gapirishning ma'nosi yo'q. Faqat kuchning natija momenti muhimdir. Shuning uchun kuch momentini to'g'ridan-to'g'ri o'lchash zarurati tug'iladi.

Kuch momentini o'lchash uchun tanaga boshqa ma'lum kuch momentini qo'llash kifoya qiladi, bu o'lchangan momentni muvozanatlashtiradi. Muvozanatga erishilsa, kuchlarning ikkala momenti ham mutlaq qiymatda teng, ishorasi esa qarama-qarshidir. Masalan, elektr dvigatel tomonidan ishlab chiqilgan momentni o'lchash uchun shkiv bloklar ostida ishqalanish bilan aylana olishi uchun bolt bilan siqilgan bloklar 2 dvigatel shkivga 1 qo'yiladi. Yostiqchalar uzun tayoqqa mahkamlanadi, uning oxiriga dinamometr biriktiriladi (120-rasm). Pedlarning o'qi dvigatelning o'qiga to'g'ri keladi. Dvigatel aylanayotganda, kasnaqning yon tomonidagi prokladkalarga ta'sir etuvchi ishqalanish kuchlarining momenti novda bilan yostiqlarni dvigatelning aylanish yo'nalishi bo'yicha ma'lum bir burchak ostida aylantiradi. Bunday holda, dinamometr biroz cho'zilib ketadi va dinamometrning yelkadagi kuchlanish kuchining ko'paytmasiga teng bo'lgan dinamometr tomondan prokladkalarga qarama-qarshi moment ta'sir qila boshlaydi. Dinamometrning taranglik kuchi kattaligi bo'yicha novda tomondan dinamometrga ta'sir etuvchi kuchga teng va yo'nalishi bo'yicha qarama-qarshidir (120-rasm). Yostiqchalar tinch holatda bo'lganligi sababli, vosita tomonidan ishlab chiqilgan moment mutlaq qiymatda teng bo'lishi va dinamometrning kuchlanish kuchining momentiga qarama-qarshi bo'lishi kerak. Shunday qilib, ma'lum tezlikda vosita ga teng bo'lgan momentni rivojlantiradi.

Guruch. 120. Elektr dvigateli tomonidan yaratilgan kuch momentini o'lchash

Juda kichik momentlarni o'lchashda (masalan, sezgir galvanometrlarda va boshqa fizik o'lchash asboblarida) o'lchangan moment o'ralgan ipning yonidan ta'sir etuvchi moment bilan taqqoslanadi. Tork ta'sirida bo'lgan o'lchash tizimi uzun ingichka ipga, metallga yoki eritilgan kremniyga osilgan. Burilish, o'lchash tizimi ipni buradi. Bunday deformatsiya ipni yechishga moyil bo'lgan va shuning uchun momentga ega bo'lgan kuchlarning paydo bo'lishiga olib keladi. O'lchangan moment o'ralgan ipning momentiga teng bo'lganda, muvozanat o'rnatiladi. Muvozanatdagi burilish burchagidan ipning momentini va shunga mos ravishda o'lchangan momentni baholash mumkin. Filament momenti va burilish burchagi o'rtasidagi munosabat asbobni kalibrlash orqali aniqlanadi.

izoh

A.S. Gurinov, V.V. Dudnik, V.L. Gaponov, V.V. Kalashnikov

Ushbu maqolada turli xil texnik tizimlarning aylanuvchi vallaridagi momentni o'lchash uchun qurilma taqdim etilgan. Qurilma raqamli radiokanal asosida ishlab chiqarilgan. Qurilmani kalibrlash usuli tasvirlangan va turli mexanizmlarning shaftalarida o'lchovlar misollari keltirilgan.
Kalit so'zlar: Tensometriya, moment, raqamli radiokanal.

Kirish. Texnik qurilmalarning vallaridagi moment moslamalarni qo'llash chegaralarini va ulardan foydalanish samaradorligini belgilaydigan muhim xususiyatdir. Uni o'lchash, ayniqsa harakatlanuvchi qurilmalarning aylanadigan vallari bo'yicha, murakkab texnik vazifa bo'lib, buning uchun dunyoda turli xil ishlash printsiplariga ega bo'lgan sezilarli miqdordagi qurilmalar ishlab chiqilgan. Ba'zi hollarda momentni va shunga mos ravishda ob'ektning kuchini aniqlash bilvosita ko'rsatkichlar bilan amalga oshiriladi. Masalan, avtoulovlarda moment yoqilg'i ta'minoti, chiqindi gaz harorati va boshqa ko'rsatkichlar bilan aniqlanishi mumkin. Ushbu yondashuv yuqori darajadagi ishonchlilik bilan kerakli quvvatni aniqlashga imkon bermaydi. Momentni aniq o'lchash milning burilish deformatsiyasini aniqlaydigan tizimlar yordamida amalga oshiriladi, ammo bunday tizimlar juda murakkab bo'lishi mumkin.
Mil momentini o'lchash. Mil deformatsiyasini o'lchashning keng tarqalgan usullaridan biri deformatsiya o'lchagich ko'prigidan foydalanishdir. Bunday holda, qarshilik kuchlanish o'lchagichlari milga aylanish o'qiga 45 ° burchak ostida yopishtiriladi, ko'prik zanjirida elektr bilan bog'lanadi. Ushbu sxemadan foydalanish sezgirlikni oshiradi, natijada paydo bo'lgan xususiyatlarning chiziqliligini yaxshilaydi va haroratning chiqish signaliga ta'sirini sezilarli darajada kamaytiradi. Bundan tashqari, ko'prikning afzalligi shundaki, u umumiy qarshilikni emas, balki faqat o'zgarishlarni o'lchaydi.
Deformatsiya o'lchagichlardan foydalanadigan qurilmadagi asosiy qiyinchilik - sezgir elementlarning qarshiligi to'g'risidagi ma'lumotlarni aylanadigan mildan iste'molchiga o'tkazish. Buning uchun uzoq vaqt davomida aloqa, induksiya, yoritish va boshqa qurilmalar ishlatilgan. Elektronikaning zamonaviy rivojlanishi raqamli radiokanal yordamida ma'lumotlarni uzatishni imkon qadar soddalashtirish imkonini beradi. Kichkina radio uzatgich to'g'ridan-to'g'ri aylanadigan milga o'rnatilishi va parametrlarni aylanmaydigan qabul qiluvchiga uzatishi mumkin. Miniatyurali transmitterlardan foydalanish bir vaqtning o'zida bir nechta vallarda momentni aniqlashga imkon beradi, ma'lumotni bitta qabul qiluvchiga uzatadi.
Deformatsiya o'lchagich qurilmalari va raqamli radiokanaldan foydalanadigan qurilma mualliflar tomonidan amalga oshirildi va bir qator qurilmalarda sinovdan o'tkazildi. Ishlab chiqilgan qurilmada transmitter sifatida tayyor qabul qiluvchi radio modul DP1201A ishlatilgan. Bu mikrokontroller platasiga o'rnatilgan funktsional jihatdan to'liq qurilma. Kam quvvat iste'moli (odatiy kutish oqimi 0,2µA) bilan transmitter kichik o'lchamli, arzon narxlardagi va raqamli interfeys kabi komponentlarni talab qiladigan ilovalar uchun optimallashtirilgan. Radio modul 433 MGts chastota diapazonida ishlaydigan o'rnatilgan yarim dupleks qabul qiluvchidan foydalanadi. O'rnatilgan ma'lumotlar sinxronizatori oddiy mikrokontrolderlarni minimal sxema xarajatlari bilan ulash imkonini beradi. Transmitter ketma-ket SPI periferik interfeysi orqali boshqarildi. SPI sinxron interfeys bo'lib, unda har qanday uzatish protsessor tomonidan yaratilgan umumiy soat signaliga sinxronlashtiriladi. ADUC7061 boshqaruv protsessori sifatida ishlatiladi. Buning sababi, u o'rnatilgan 24-bitli ADC-ga ega, bu sizga qo'shimcha konvertorni o'rnatishdan qochish imkonini beradi. Shuningdek, ushbu mikrokontrollerning ijobiy xususiyatlari past kuchlanish kuchlanishini o'z ichiga oladi - 2,5 V, bu umumiy besleme kuchlanishini va aylanadigan mildagi batareyaning hajmini kamaytiradi.
Radio qabul qilgich, shuningdek, radio uzatgich ma'lumotlarni qabul qilish uchun tuzilgan DP1201A radio modulini o'z ichiga oladi (1-rasm). Radio qabul qilgich uchun ADC talab qilinmagani uchun boshqaruv protsessori sifatida PIC16F876A ishlatilgan. U, ADUC7061 kabi, kichik o'lchamlarga va ketma-ket SPI periferik interfeysiga ega. Protsessor tomonidan qabul qilingan va qayta ishlanadigan ma'lumotlar o'lchov tizimiga uzatiladi.

Guruch. 1. Tork o'lchagichning uzatuvchi va qabul qiluvchi platalarining ko'rinishi

Tork o'lchagichning ishlashining umumiy sxemasi rasmda ko'rsatilgan. 2. Raqamli radiokanalning diapazoni taxminan 100 m ni tashkil qiladi, bu qabul qilgich qattiq poydevorga yoki avtomobilning aylanmaydigan qismiga o'rnatilganda xarakteristikalar uchun juda etarli.
Rasmdan ko'rinib turibdiki, transmitter to'g'ridan-to'g'ri milga o'rnatilgan va quyida transmitterning massasini qoplaydigan transmitter batareyasi ko'rinishidagi qarshi og'irlik o'rnatilgan. Shuningdek, transmitterga ulangan 4 ta deformatsiya o'lchagichdan tashkil topgan valga deformatsiya ko'prigi yopishtirilgan. Tenzometrlarni yopishtirishda shuni hisobga olish kerakki, sifatli o'lchash uchun 20 mm masofada tenzozometrlar yopishtiriladigan joyning chap va o'ng tomonida milning shakli va qalinligida o'zgarishlar bo'lmasligi kerak. .



Guruch. 2. Tork o'lchagichning konstruktiv sxemasi

Umuman olganda, moment o'lchagich kichik o'lcham va vaznga ega bo'lib, uni sanoat uskunalari, transport vositalari va boshqa qurilmalarning shaftalariga o'rnatish imkonini beradi.
Datchiklarni kalibrlash uchun ma'lum bo'lgan yuklar uchun bir nechta nuqtalardan foydalangan holda butun moment oralig'iga bog'liqlikni yaratadigan dastur yaratilgan. Tork, o'z navbatida, o'lchangan qo'lda o'rnatilgan kalibrlangan og'irliklar yoki dinamometr yordamida kuchlanish moslamasi (masalan, vinç) tomonidan o'rnatilishi mumkin. Milda kuchlanish kuchlari mavjud bo'lsa, faqat kuchlanish kuchlarini hisobga olish uchun mo'ljallangan alohida deformatsiya o'lchagichni kalibrlash maqsadga muvofiqdir. Bunday holda, kalibrlash ikki bosqichda amalga oshiriladi.

  1. Milda faqat kuchlanish kuchlari hosil bo'ladi. Chiziqli deformatsiya o'lchagich va moment kuchlanish ko'prigidan keladigan kuch miqdori transmitter boshqaruvchisiga kiritiladi. Olingan qiymatlarga asoslanib, tenzzoometr ko'rsatkichlarining valentlik deformatsiyasiga bog'liqligi to'g'ridan-to'g'ri raqamli kodlarda chiziladi.
  2. Milda moment hosil bo'ladi. Deformatsiya ko'prigidan keladigan ADC kodlarining qiymati o'qiladi va o'rnatiladi.

Kalibrlash dasturi momentni aniqlash uchun ma'lumotlarni tayyorlaydi. Dasturiy ta'minotning o'zi keyingi ma'lumotlarni qayta hisoblash uchun ikkita algoritmni taqdim etadi. Birinchisiga muvofiq, kalibrlash koeffitsientining chiziqli bog'liqligi quriladi:
, (1)
qayerda M berilgan momentlarning qiymati,
m- deformatsiya o'lchagich ko'prigidan keladigan ADC kodlari,
- chiziqli deformatsiyaga bog'liq bo'lgan deformatsiya o'lchagich ko'prigining kalibrlash ma'lumotlaridan aniqlangan momentning tuzatish qiymati.
Ikkinchi usulga muvofiq chiziqli bo'lmagan bog'liqlik tuziladi. Bunday holda, eng kichik kvadratlar qoldiq usulidan foydalangan holda eksperimental qiymatlarni taxminan hisoblash tavsiya etiladi. Moment va kalibrlash omillari A 0, A 1 birinchi darajali ko'phad bilan aniqlanadi:
(2)
Vazifa koeffitsientlarning bunday qiymatlarini aniqlashdir A 0, A 1, uning ostidan egri chiziq hammadan imkon qadar yaqin o'tadi n kalibrlash paytida aniqlangan nuqtalar (M1,m1); (M2,m 2);… (M n,mn); eksperimental tarzda topilgan.
Bunday holda, barcha berilgan nuqtalardan o'tadigan egri chiziqni topish mumkin emas. Bundan tashqari, ko'rib chiqilgan nuqtalarning hech biri tenglamani to'liq qondirmaydi va agar biz ushbu nuqtalarning koordinatalarini unga almashtirsak, biz quyidagi tizimni olamiz:
, (3)
qayerda d 1 , d 2 , …, d n- qoldiqlar.
Eng kichik kvadratlar printsipiga ko'ra, koeffitsientlarning eng yaxshi qiymatlari A 0, A 1 kvadrat qoldiqlar yig'indisi eng kichik bo'lganlar bo'ladi, ya'ni. minimal ahamiyatga ega.
Shunday qilib, qiymat
, (4)
koeffitsientlarning funksiyasi sifatida qaraladi A 0, A 1, minimal bo'lishi kerak. Ko'p o'zgaruvchilar funksiyasining minimumi uchun zaruriy shart uning barcha qisman hosilalari nolga teng bo'lishi kerak. Tenglamaning ikkala qismini farqlash tenglamalar tizimiga olib keladi:
, (5)
Shuning uchun, o'rniga mos kelmaydigan tizim bo'lgan asl tizim, chunki u bor n 2 noma'lumli tenglamalar ( n>1), biz koeffitsientli chiziqli tenglamalar tizimini olamiz A 0, A 1,. Chunki (5) sistema (4) ifodani noma’lum koeffitsientlarga nisbatan farqlash yo‘li bilan topiladi A 0, A 1, keyin har qanday uchun unda n>1 tenglamalar soni noma'lumlar soniga to'liq teng.
Tizimni (5) uni yechish uchun qulayroq shaklga o'tkazsak, yozuv o'rniga Gauss tomonidan kiritilgan belgidan foydalanib, biz quyidagilarni olamiz:
(6)
Keyin (5) tizim barcha tenglamalarni 2 ga qisqartirib, atamalarni qayta guruhlagandan so'ng quyidagi shaklni oladi:
(7)
Shu darajada A0, A1, ko'rib chiqilayotgan yig'indilarga nisbatan doimiy qiymatlar mavjud bo'lsa, yig'indilarning xususiyatiga ko'ra, (5) tizimning birinchi tenglamasidan quyidagi ifoda olinadi:
, (8)
bular. sistemaning birinchi tenglamasi (7). (5) sistemaning barcha boshqa tenglamalari xuddi shunday o'zgartiriladi. Ushbu tenglamalarning koeffitsientlari berilgan nuqtalarning ma'lum koordinatalaridan hisoblanadi
Ushbu tenglamalar tizimini yechish uchun mashina hisoblash uchun eng qulay bo'lgan Gauss usuli ishlatilgan. Noma'lumlarni ketma-ket yo'q qilish orqali hisob-kitoblarni amalga oshirishda bu tizim bosqichli tizimga aylanadi. Tizim (7) asosida tizimning kengaytirilgan matritsasi quyidagicha tuzilgan:
(9)
Nosingular matritsa uchun aniq yechim aniq belgilangan operatsiyalar sonida aniqlanadi. Bunday holda, oldinga siljish birinchi navbatda amalga oshiriladi - kengaytirilgan matritsa uchburchak shaklga qisqartiriladi:
. (10)
Kerakli shart - matritsaning diagonalida nol elementlarning yo'qligi. Keyin teskari harakat amalga oshiriladi - barcha noma'lum vektorlar topilganda M oxirgisidan boshlab. Oldinga siljishda kengaytirilgan matritsaning birinchi qatori bo'linadi n:
. (11)
Kengaytirilgan mahsulot matritsasining ikkinchi qatoridan keyingi ayirish matritsaning o'zgartirilgan birinchi qatoriga:
(12)
quyidagi matritsaga olib keladi:
. (13)
Ikkinchi qatorni [ ga bo'lish m2], matritsa yuqori uchburchak shaklga tushiriladi:
. (14)
Shundan so'ng, dastlabki tenglamaga teng bo'lgan quyidagi tenglamalar tizimi olinadi:
. (15)
Ildizlar ketma-ket joylashgan A 0, A 1:
(16)
Deformatsiya, qoida tariqasida, chiziqli zonada sodir bo'lishini hisobga olsak, birinchi variant bo'yicha yaqinlashish, ya'ni. chiziqli juda adekvat qabul qilinishi mumkin. Biroq, deformatsiya o'lchagich yopishtiruvchi ta'siri va stikerning noto'g'riligi bilan bog'liq xatolar mavjud. Ushbu xatolar kalibrlash orqali hisobga olinishi mumkin.
Natijada, sensorlardan foydalanish uchun quyidagi tartibni qo'llash maqsadga muvofiqdir. Agar kalibrlash paytida moment qiymatlari ish rejimida milda paydo bo'lishi mumkin bo'lgan momentlardan oshib ketadigan chegaralar ichida o'rnatilsa, ikkinchi chiziqli bo'lmagan hisoblash variantidan foydalanish tavsiya etiladi. Agar moment qiymatlari kalibrlash qiymatlaridan oshib ketishi mumkin bo'lsa, chiziqli hisoblash variantidan foydalanish kerak. Bunday holda, aniqlik biroz pastroq bo'ladi.
Taklif etilayotgan texnika deformatsiya o'lchagich ko'priklarini nafaqat momentlarni, balki egilish va kuchlanish kuchlanishlarini ham o'lchash uchun muvaffaqiyatli kalibrlash imkonini beradi. Shu bilan birga, kuchlanish-siqish chizig'i bo'ylab deformatsiya o'lchagichlar yopishtiriladi.
Ushbu algoritmlarga asoslanib, moment sensori bilan ishlash uchun dastur yaratildi, bu sizga ma'lumotlarni qayta hisoblashning u yoki bu usulini tanlash imkonini beradi. Ish paytida ma'lumotlar to'g'ridan-to'g'ri monitorga yoki bortdagi xotira qurilmasiga uzatilishi mumkin.
Tork o'lchagichni turli xil ob'ektlarda sinab ko'rish uchun bir nechta sinov qurilmalari ishlab chiqarildi.
Bir nusxasi VAZ orqa g'ildirakli avtomashinaning transmissiya miliga o'rnatildi. Moment bilan parallel ravishda sun'iy yo'ldosh navigatsiya tizimining tezligi va koordinatalari qayd etildi. Rostov-na-Donuda va shahar tashqarisida o'tkazilgan o'lchovlar nafaqat uzatish xususiyatlarini o'lchashning yuqori samaradorligini ko'rsatdi, balki bizning shahrimizdagi transport oqimida harakatlanadigan avtomobilning zarur quvvatini baholashga imkon berdi. Shunday qilib, shaharda talab qilinadigan quvvat deyarli 20 ot kuchidan oshmadi. G'alabaning 40 yilligi ko'chasidagi vaqtga qarab valdagi quvvatni qayd etish misoli rasmda ko'rsatilgan. 3.


Guruch. 3-rasm. Rostov-Don shahridagi 40let Pobedi ko'chasi bo'ylab tirbandlikda harakatlanayotgan avtomobilning transmissiya miliga o'rnatilgan moment sensori yordamida quvvatni o'lchash natijalari

Sensorning navbatdagi sinovi Rotorfly ultra yengil koaksial vertolyotida o'tkazildi. Tork o'lchagich bortdagi o'lchash tizimi bilan birgalikda turli xil rejimlarda samolyotning energiya xususiyatlarini baholash imkonini berdi. Parvoz rejimlaridan biri uchun zarur bo'lgan mil kuchiga qayta hisoblangan 32 Gts chastotali namuna olish chastotasi bilan yuqori asosiy rotorning momentini qayd etish misoli rasmda ko'rsatilgan. 4.

Guruch. 4. Rejimlardan birida vertolyotning ustki asosiy rotorining shaftasidagi quvvatni qayd etish (2 m/s vertikal pasayish bilan gorizontal 70 km/soat tezlikda parvoz qilish)

Hozirgi vaqtda kichik shamol turbinalarining ishlashini optimallashtirish uchun taklif qilingan moment sensoridan foydalanishga tayyorgarlik ko'rilmoqda (5-rasm).
Tajribalar shuni ko'rsatadiki, momentni o'lchash uchun kuchlanish o'lchagich ko'prigini yuqori zaryadli ADC va kichik o'lchamdagi radiokanal bilan birgalikda ishlatish aylanadigan vallar bo'yicha momentlarning deyarli cheksiz diapazonini o'lchash imkonini beradi. U mildagi momentdagi eng kichik o'zgarishlarni aniqlaydi va uni qo'llash milni yo'q qiladigan momentlargacha o'lchashni davom ettiradi.


Guruch. 5. Ikki qanotli shamol turbinasi (chapda) va nacelle ichiga o'rnatilgan moment o'lchagichning tashqi ko'rinishi (o'ngda).

Xulosa. Shunday qilib, taklif qilingan moment o'lchagichdan foydalanish, hatto harakatlanuvchi ob'ektlarda ham aylanadigan vallardagi kerakli quvvat va yukni aniqlash imkonini beradi. Bunday holda, yuklar kalibrlash zonasidan tashqariga chiqishi mumkin, bu chiziqli yaqinlashish algoritmlari bilan amalga oshirilishi mumkin. Chiziqli bo'lmagan algoritmlar yordamida kalibrlash qiymatlari ichidagi yuklarni aniqlash turli omillarning xatoga ta'sirini hisobga olish va o'lchovlarning aniqligini oshirish imkonini beradi.

Adabiyot:
1.Mixeev R.A., Losev V.S., Bubnov A.V. Vertolyotlarning parvoz kuchi sinovlari. - M .: Mashinostroenie, 1987. - 126s.
2. Filchakov P.F. Amaliy matematikaning grafik va sonli usullari. - Kiev: Naukova Dumka, 1970. - 770-yillar.