Велика енциклопедия на нефт и газ

Торсионен динамометър

Торсионните динамометри (ториометри), предназначени да измерват въртящия момент, се основават на използването на торсионна деформация на вал или специална муфа под действието на въртящия момент. [един]

Торсионен динамометър Кожевников с кондензатор, използван при динамично изпитване на машини. Дуралуминиевите плочи са вградени в скобите на 4 скоби на изолационни втулки. Когато е сглобено, устройството се състои от две двойки плочи, свързани чрез скоби с две секции на вала. Плочите играят ролята на кондензатор с променящ се капацитет, когато валът е усукан. Напрежението към плочите се подава от генератора чрез плъзгащи пръстени. [2]

Торсионните динамометри за измерване на средния въртящ момент са разработени предимно за измерване на ефективната мощност на корабните инсталации. Валът на витлото се използва като измервателен вал. Според тези условия валовете имат големи диаметри и много малък ъгъл на въртене поради предавания въртящ момент. [3]

Торсионните динамометри за морски инсталации са направени разглобяеми, така че да могат да бъдат монтирани на шахта, без последната да е свързана. Поради малкия ъгъл на усукване на гребните валове, динамометрите се правят или с дълга основа, или с метри с особено висока чувствителност. [4]

Торсионният динамометър с индуктивен измервател на ъгъла на усукване се основава на промяната в реактивното съпротивление на намотката, навита на желязна сърцевина, когато се променя въздушната междина между полюсите на сърцевината и котвата. В устройството, чиято диаграма е показана на фиг. Когато валът е усукан, празнината намалява в две намотки и се увеличава в другите две. Мостът се захранва от променлив ток h: 50 Hz - при измерване на средния момент или високочестотен ток от генератор на лампа - при измерване на променливи моменти. [пет]

Торсионният динамометър, показан схематично на ФИГ. Елиминирането на контактите в това устройство се постига чрез използване на връзката между движещите се и неподвижни части на динамометъра не в електрическата, а в магнитната верига. [6]

Действието на торсионните динамометри се основава на измерване на ъгъла на въртене на вала под въздействието на предавания въртящ момент. В допълнение към средната стойност на момента, те позволяват измерване на моментни стойности на момента и усукващи деформации на вала. [7]

Калибрирането на торсионните динамометри с телени измервателни уреди може да се извърши по обичайния метод, използван в деформационния деформатор: калибриране на измервателния уред върху еталонен лъч. [8]

Калибрирането на торсионните динамометри с тензодатчици се извършва по обичайния метод, използван в тензорезистора - калибриране на сензорите на еталонен лъч. [девет]

Идеята за торсионния динамометър е лесна за разбиране от веригата на индуктивния ториометър, показана на фиг. Две разделени муфи с фланци са монтирани концентрично върху вала. Разстоянието/между кръговете, по които са закрепени съединителите на вала, е основата на динамометъра. Когато валът е усукан, настъпва относително изместване на фланците на съединителя. Размерът на това изместване, в зависимост от вида на динамометъра, се измерва механично, оптично или електрически. [десет]

Специална област на приложение за самозаписващи се торсионни динамометри е измерването на променливи въртящи моменти и усукващи вибрации на валовете. В последния случай те не трябва да се бъркат с ториографи, използвани и при изследване на торсионните вибрации. Торсионните динамометри дават възможност за директно измерване на деформацията на усукване на правия участък на вала (ъгълът на относително усукване на две секции) и от него се определят въртящият момент и напрежението в материала на вала. [единадесет]

Всяка измервателна глава съдържа електрически торсионен динамометър. Максималният въртящ момент в измервателната глава е около 500 kg-m. [12]

Както беше отбелязано по-горе, торсионните динамометри се характеризират с относително ниска точност. Освен това електрическите динамометри, както всички други електрически устройства за измерване на механични величини, се характеризират с непостоянство на чувствителността, което изисква често повторение на калибрирането. Поради тези причини обхватът на приложение на торсионните динамометри като мярка за средната стойност на въртящия момент е ограничен главно до корабни инсталации и относително редки случаи на други инсталации, при които спирачните устройства не са приложими. [13]

Въпреки безспорното фундаментално превъзходство на торсионните динамометри при измерване на торсионните деформации на шахтите над ториографите, те се използват сравнително рядко в изследователската практика. Това се дължи главно на трудността при създаването на универсален торсионен динамометър. [14]

Съществуват голям брой различни конструкции на механични и оптико-механични торсионни динамометри, предназначени предимно за измерване на въртящия момент в корабни инсталации. Обемистостта на тези устройства, поради необходимостта от използване на голяма база, ниска точност и редица други сериозни недостатъци са причините за относително рядкото им използване. [петнадесет]