Các phương pháp để đo mô-men xoắn của động cơ đếm là gì?
Mô-men xoắn là một tham số quan trọng trong thử nghiệm động cơ. Đặc biệt trong việc đánh giá hiệu quả của động cơ, mô-men xoắn là một phép đo không thể thiếu. Độ chính xác của phép đo mô-men xoắn liên quan trực tiếp đến tính chính xác của đánh giá hiệu suất động cơ. Các phương pháp đo mô-men xoắn hiện đang được sử dụng có thể được phân loại thành phương pháp lực cân bằng, phương pháp truyền và phương pháp chuyển đổi năng lượng theo nguyên tắc đo.
Đầu tiên, phương pháp cân bằng
Đối với một bộ phận cơ khí truyền ở trạng thái làm việc đồng đều, một cặp xoắn T và T 'phải tồn tại đồng thời trên trục chính và thân máy, và hai cái này có độ lớn bằng nhau và ngược chiều nhau. Phương pháp đo T trên trục chính bằng cách đo T 'trên thân máy được gọi là phương pháp lực cân bằng. Gọi F là lực tác dụng lên cánh tay và L là chiều dài của cánh tay thì T '= LF. Có thể thu được T 'và T bằng cách đo lực F và lực cánh tay L. Ưu điểm của phương pháp lực cân bằng là không có vấn đề truyền tín hiệu mô-men xoắn, và lực F trên cánh tay đòn dễ đo; nhược điểm là phạm vi đo được giới hạn ở trạng thái vận hành tốc độ đồng đều và không thể hoàn thành phép đo mô men động.
Thứ hai, phương thức chuyển tiền
Phương pháp truyền sử dụng một mức độ thay đổi nhất định trong các tham số vật lý của thành viên đàn hồi khi truyền mô-men xoắn. Mô-men xoắn được đo bằng cách sử dụng sự thay đổi này trong mô-men xoắn so với mô-men xoắn. Theo các thông số vật lý khác nhau, phương pháp truyền có thể được chia thành các từ tính, biến dạng, dây rung, quang điện, ... Phương pháp truyền hiện tại được sử dụng rộng rãi nhất trong lĩnh vực đo mô men xoắn.
1. Phương pháp đo mô men quang điện
Hai cách tử hình đĩa có cùng số lần mở được cố định trên trục quay và phần tử quang điện và nguồn sáng cố định tương ứng được cố định ở cả hai phía của cách tử. Khi trục quay không có mô-men xoắn, các sọc sáng và tối của hai cách tử được đặt so le, chặn hoàn toàn đường dẫn quang và không có ánh sáng chiếu vào phần tử cảm quang và không phát ra tín hiệu điện; khi mô-men xoắn hoạt động, mặt cắt ngang của hai cách tử hình đĩa tạo ra một góc quay tương đối, và các sọc sáng và tối chồng lên nhau một phần, và một phần ánh sáng đi qua phần tử quang đến phần tử cảm quang để phát ra tín hiệu điện. Giá trị mô-men xoắn càng lớn, góc xoắn càng lớn. Cường độ ánh sáng chiếu vào phần tử cảm quang càng lớn thì tín hiệu điện đầu ra càng lớn. Tín hiệu điện đầu ra đo được có thể đo cường độ của mô-men xoắn được áp dụng.
Phương pháp này có những ưu điểm của tốc độ phản hồi nhanh và giám sát mô-men xoắn thời gian thực; Nhược điểm là cấu trúc phức tạp, tiêu chuẩn tĩnh khó, độ tin cậy kém, khả năng chống nhiễu kém và độ chính xác của phép đo bị ảnh hưởng rất lớn bởi sự thay đổi nhiệt độ. Phương pháp này không phù hợp với các phép đo mô-men xoắn cho chỉ khởi động và trục tốc độ thấp.
2. Phương pháp đo mô men điện từ
Hai bánh răng giống hệt nhau được gắn trên trục đàn hồi, lõi từ tính và cuộn dây tạo thành một hệ thống thu tín hiệu và một khoảng cách nhỏ được dành riêng giữa đầu răng và lõi từ tính. Khi trục quay, hai lực điện động xoay chiều lần lượt được cảm ứng trong hai cuộn dây. Và lực điện động xoay chiều chỉ liên quan đến vị trí tương đối và vị trí giao nhau của lõi từ tính của hai bánh răng, và giá trị mô-men xoắn tương ứng có thể đạt được bằng cách phát hiện cường độ của lực điện động.
Phương pháp này có các ưu điểm của độ chính xác cao, chi phí thấp và hiệu suất đáng tin cậy, và là phép đo không tiếp xúc, nghĩa là không yêu cầu cung cấp điện và liên kết truyền tải trung gian; Nhược điểm là cấu trúc phức tạp, đáp ứng tần số bị hạn chế, sản xuất khó khăn, thời gian đáp ứng dài và cảm biến tương ứng Kích thước và chất lượng lớn và tín hiệu nhỏ ở tốc độ thấp và khó cân bằng tốc độ cao. Đo mô-men xoắn điện từ phù hợp để đo mô-men xoắn tạo ra độ dịch chuyển góc lớn và có khả năng đo khởi động và mô-men xoắn tốc độ thấp. Do đặc tính động học kém, nó không phù hợp để đo mô-men xoắn của trục quay tốc độ cao.
3. Phương pháp đo mô men dây rung
Sử dụng chức năng của tần số tự nhiên của chuỗi rung và lực căng, lực được chuyển đổi thành đại lượng điện và giá trị đại lượng điện trước tiên được chuyển đổi thành lực và sau đó tính giá trị mô-men xoắn tương ứng.
Mô hình tiện ích có những ưu điểm mà trục truyền có thể được sử dụng trực tiếp làm trục xoắn để đo; chế độ truyền tín hiệu tần số được thông qua và hiệu suất chống nhiễu là tốt; phần cảm biến được tách ra khỏi trục đo lực, thuận tiện cho việc đo trên tàu hoặc phương tiện; nhược điểm là cấu trúc phức tạp và độ nhạy thấp. Độ chính xác đo thấp và biến dạng đàn hồi của trục đàn hồi được yêu cầu phải cao. Phương pháp này phù hợp để đo mô-men xoắn của trục lớn và không cho trục tốc độ cao.
4. Phương pháp đo mô men đàn hồi từ
Đo mô-men xoắn Magnetoelastic đề cập đến một phương pháp sử dụng hiệu ứng từ tính của vật liệu sắt từ và các vật liệu hợp kim khác để đạt được phép đo mô-men xoắn. Trong từ trường, mô-men xoắn được áp dụng cho trục đàn hồi của vật liệu sắt từ và sự thay đổi tính thấm từ sẽ phản ánh Độ từ hóa của vật liệu sắt từ thay đổi, do đó tín hiệu mô-men xoắn có thể thu được bằng cách đo sự thay đổi tính thấm từ.
Phương pháp này có ưu điểm là độ nhạy cao, ổn định tốt, đo không tiếp xúc, công suất đầu ra lớn, tốc độ phản hồi nhanh, khả năng quá tải tốt, cài đặt và sử dụng thuận tiện, khả năng chống nhiễu mạnh, cấu trúc và mạch đơn giản, và có thể làm việc khắc nghiệt môi trường. Nhược điểm là có lỗi "điều chế hồ quang", làm hạn chế ứng dụng của nó; độ thấm từ tính phân bố dọc theo chu vi của trục xoắn có độ lệch vốn có, và độ chính xác đo của nó là tương đối thấp. Chỉ đo giá trị ứng suất của vật liệu lớp từ tính, và vẫn có lỗi trong giá trị mô-men xoắn yêu cầu. Phương pháp đo mô men xoắn Magnetoelastic được sử dụng rộng rãi trong các nhà máy điện biển, cán thép, giàn khoan dầu và đầu máy CNC.
5. Đo mô men xoắn
Mô-men xoắn sẽ gây ra một biến dạng nhất định trên trục ổ đĩa, và biến dạng này tỷ lệ thuận với độ lớn của mô-men xoắn. Do đó, máy đo biến dạng điện trở có thể được sử dụng để phát hiện mô-men xoắn tương ứng. Biến dạng xoắn xảy ra khi trục truyền động chịu mô-men xoắn. Biến dạng cắt tối đa được tạo ra ở góc 45 ° so với trục và máy đo biến dạng điện trở được gắn theo hướng này để phát hiện mô-men xoắn nhận được bởi trục truyền động.
Ưu điểm của phương pháp đo mô men đo biến dạng là cấu trúc đơn giản, độ nhạy cao, khả năng thích ứng mạnh, chi phí thấp, vận hành đơn giản, công nghệ trưởng thành, phạm vi ứng dụng rộng, độ chính xác cao, phản ứng nhanh, hiệu suất ổn định và đáng tin cậy, hiệu suất bù nhiệt độ tốt và khả năng thích ứng. Môi trường khắc nghiệt; Nhược điểm của nó là độ ẩm, nhiệt độ, chất kết dính và các yếu tố khác sẽ ảnh hưởng đến độ chính xác của phép đo và khả năng chống nhiễu kém, phương pháp này không phù hợp với phép đo mô-men xoắn của trục tốc độ cao.
Thứ ba, phương pháp chuyển đổi năng lượng
Phương pháp chuyển đổi năng lượng đề cập đến việc đo mô-men xoắn gián tiếp bằng cách đo các thông số khác như năng lượng nhiệt và năng lượng điện theo định luật bảo toàn năng lượng. Hiện tại, đồng hồ đo mô-men xoắn điện tử TN4000 được Galaxy Electric giới thiệu là nguyên tắc để đo mô-men xoắn động cơ. Máy đo mô-men xoắn điện tử TN4000 sử dụng định luật bảo toàn năng lượng để đo mô-men xoắn thông qua phép đo chính xác cao các thông số điện, nhiệt độ, tốc độ và các thông số khác. Máy đo mô-men xoắn điện tử TN4000 là một thiết bị toàn diện, không chỉ có thể dễ dàng đo mô-men xoắn, mà còn cả điện áp của động cơ. Các thông số như dòng điện, công suất và tốc độ có thể được đo chính xác và không cần phải có các khớp nối bổ sung để đo mô-men xoắn, giúp giảm độ khó khi vận hành tại hiện trường.
