G01L3 / 26 - dispozitive pentru măsurarea eficienței mecanice (EFICIENȚA)
Proprietarii brevetului RU 2383876:
FSEI HPE "Academia de stat din Nișni Novgorod" (NNSAA) (RU)
Invenția se referă la inginerie și poate fi utilizată în studiul experimental al uneltelor. O metodă de determinare a coeficientului de performanță (COP) este un tren de roți dințate care utilizează un dispozitiv care cuprinde un pendul fizic, glisiera și linia de măsurare. Astfel, poziția verticală a unui pendul fizic montat glisant în poziția inițială, un pendul fizic deviat cu un unghi fix, și așezați-l în mișcare prin gravitație, cu asigurarea unui știft al unui pendul fizic al cursorului, mișcarea cursorului este fixat pe linia de măsurare, oferind o scală de calibrare a măsurătorilor, apoi fizic pendulul este atașat la arborele roții de acționare a mecanismului de testare, glisorul este setat la poziția inițială, un pendul fizic deviate de același unghi care și în etapa de măsurare de calibrare a arborelui scara manivelă a roții de acționare a mecanismului de încercare prin gravitație pendulului fizic cu furnizarea de impact pendul fizic asupra cursorului, mișcarea cursorului este măsurat, după care rezultatele măsurătorile menționate definesc valoarea eficienței uneltelor de testare. Rezultatul tehnic este simplificarea echipamentelor pentru testare. 2-il.
Invenția se referă la inginerie și poate fi utilizată în studiul experimental al uneltelor. Metoda revendicată poate fi aplicată și în studiul de frecare, pârghie și alte unelte.
Metoda cunoscută pentru determinarea eficienței angrenajelor, cuprinzând etapele care este acționat pentru a roti arborele de intrare a angrenajului de încercare se măsoară și cuplul pe ea la diferite sarcini. Pe baza valorilor măsurate se calculează valoarea eficienței [Auto. Certificat de inventator. URSS №354300, cl. G01L 3/26. 1970].
Dezavantajul acestei metode este acela că necesită un echipament complex.
Cel mai aproape în esență tehnică este o metodă de determinare a eficienței mecanismelor de transfer, este că acesta este acționat pentru a roti arborele de intrare a uneltelor de încercare și se măsoară pe acesta primul mers în gol a cuplului, și apoi conectat la arborele de ieșire al arborelui de ieșire viteze de încercare de același tip de unealtă mecanism, la arborele de intrare care se aplică cuplul de sarcină cunoscută la a doua dimensiune secvențial set două valori diferite cunoscute nagruzoch iar eficiența este determinată de dependența funcțională [Aut. Certificat de inventator. URSS № 1165902, cl. G01L 3/26. 1985].
Dezavantajul acestei metode este acela că pentru implementarea acestei metode este necesară utilizarea unui echipament complex.
Obiectul prezentei invenții este acela de a simplifica echipamentul necesar pentru realizarea experimentului.
Rezultatul tehnic: simplificarea echipamentului necesar testării.
Acest rezultat este atins prin faptul că a stabilit relația empirică între eficiența trenului de transmisie și amplitudinea deplasării cursorului, această deplasare premăsurată a cursorului prin forța de impact a unui pendul fizic, iar apoi sub mișcarea diapozitiv aceleași condiții în forța de impact a unui pendul fizic atașat la mecanismul de viteze de încercare , iar rezultatele măsurătorilor determină valoarea eficienței transmisiei angrenajelor.
Metoda se efectuează după cum urmează. Momentul forțelor motrice este determinat de proprietățile dinamice ale pendulului fizic:
unde mm este masa pendulului fizic;
g - accelerarea gravitației;
l este distanța de la centrul de masă al pendulului fizic la centrul său de viteză instantaneu;
φ este unghiul de deviere a pendulului fizic.
Energia potențială a masei unui pendul fizic într-o transmisie ideală este folosită pentru acțiunea forțelor de frecare ale cursorului pe o suprafață orizontală.
Testat Angrenaj de energie potențială a masei pendulului a muncii fizice consumat în forță de frecare de alunecare și uneltele de rulare, forțele de frecare în lagărele arborilor și forțele de frecare ale culisa pe o suprafață orizontală.
EFICIENȚA TRANSMISIEI GISTRATE:
unde Α∂ - activitatea forțelor motrice;
Amr este lucrarea forțelor de frecare.
unde h = l-lcosφ este excesul de centrul de masă al pendulului fizic la începutul mișcării sale deasupra centrului de impact al cursorului;
m este masa glisorului;
f este coeficientul de frecare alunecător al cursorului;
- deplasarea cursorului sub acțiunea forței de impact a unui pendul fizic, care caracterizează A∂.
unde Sn este deplasarea cursorului sub acțiunea forței de impact a pendulului fizic, caracterizând (A∂-Amp).
După înlocuirea formulelor (2), (3) în (1):
Astfel, cursorul poate fi utilizat ca indicator al valorii eficienței uneltei de testare, unde scala de măsurare este o riglă de măsurare.
Punerea în practică a metodei revendicate implică construirea unei transmisii ideale modelul dinamic odnomassnoy. Ecuația mișcării transmisiei ideale incluzând un pendul fizic, sunt înlocuite cu ecuația de mișcare a unui punct. Deoarece punctul de conducere ia centrul pendul fizic de masă. Pentru a perfecționa ecuația de transmitere a mișcării constă dintr-un pendul fizic și ecuația de mișcare a unui model dinamic al unei odnomassnoy ideale au transmisie identice este necesară și suficientă pentru a satisface condițiile:
unde mn este masa redusă;
vS8 - viteza liniară a centrului de masă al pendulului fizic;
Ti este energia cinetică a legăturii i a trenului de viteze examinat, care include un pendul fizic;
Fn este forța redusă;
S - deplasarea punctului de reducere sub acțiunea forței reduse;
Ak este lucrarea puterii k.
Din ecuația (4) rezultă că:
unde I04 este momentul central al inerției arborelui de intrare;
I05 - momentul central al inerției arborelui de ieșire;
I06 - momentul central al inerției mecanismului de antrenare;
I07 - momentul central al inerției roții angrenajului acționat;
Iμ - momentul central al inerției pendulului fizic;
U76 este raportul de transmisie de la ieșire la intrare.
Rezultă din ecuația (6) că, în acest caz, masa min redusă rămâne constantă pentru orice valoare a coordonatei generalizate, în ciuda faptului că, în general, această variabilă este o variabilă.
Astfel, implementarea practică a unui model dinamic dintr-o singură masă a unei transmisii ideale, inclusiv a unui pendul fizic, este posibilă prin intermediul unui pendul fizic de masă mn. a cărui lungime și unghiul de deformare sunt determinate din ecuația (5). Luarea în unghi de abatere a pendulului fizic egal cu unghiul de abatere al pendulului fizic cu masa de masă și lucrarea forțelor externe egale cu energia potențială a masei pendulului fizic conform legii conservării energiei:
unde l este distanța de la punctul de reducere la punctul de suspendare al unui pendul fizic de masă mn.
Metoda poate fi ilustrată după cum urmează. 1 prezintă un model de transmisie ideal cu un dispozitiv de măsurare, în fig.2 este prezentată o unitate de testare cu un dispozitiv de măsurare.
Modelul reprezinta ideal pendulului fizic de transmisie 1. Dispozitivul de măsurare menționat include un cursor 2 și 3. Intervalul de testare a uneltei de măsurare cuprinde un arbore de intrare 4, arborele de ieșire 5, roata dințată de antrenare 6 și roata dințată condusă 7, 8 pendul fizic.
Implementarea metodei revendicate constă în 3 etape:
1) desfășurarea operațiunilor pregătitoare;
2) calibrarea scalei de măsurare a eficienței;
3) efectuarea testelor și determinarea eficienței transmisiei de pe unitatea de testare.
Operațiile de pregătire sunt următoarele. Pentru fiecare parte a uneltei testate, precum și pentru pendulul fizic, momentele centrale de inerție sunt determinate prin metode cunoscute [Yudenich VV Lucrări de laborator privind teoria mecanismelor și mașinilor. - M. Școala superioară, 1962]. Din formulele (6) și (7) se determină masa încărcăturii mn și distanța l de la punctul de reducere până la punctul de suspendare al pendulului fizic.
Etalonarea scalei de măsurare a eficienței trenului de viteze este după cum urmează (figura 1). Pe poziția verticală a pendulului fizic 1, glisorul 2 este poziționat în poziția inițială. Pendulul fizic 1 este deviat de un unghi fix φ și condus de gravitație. Sub impactul impactului pendulului fizic 1 asupra cursorului 2, acesta din urmă se deplasează cu o sumă. Această mișcare este marcată pe rigla de măsurare cu 3 unități și adaptează prețul împărțirii scării milimetrice la valoarea măsurată a eficienței trenului de viteze:
unde Ц - prețul împărțirii unei scale de măsurători la măsurarea directă a eficienței transmisiei angrenajelor.
Înainte de set de testare arbore de intrare 4, arborele de ieșire 5, roata de acționare 6 și o roată acționată 7. Pe arborele de intrare 6 este montat un pendul fizic 8. în poziția inițială a cursorului 2 și la o deviere a unui pendul fizic 8 prin același unghi cp, ca și în calibrarea , sub acțiunea forței de gravitație a pendulului fizic 8, arborele de intrare 4 al angrenajului de încercare este rotit. În funcție de cursor Sn 2 deplasarea sub acțiunea unui știft pendul fizic 8 definește eficiența uneltelor de testare (2).
Acuratețea necesară a măsurătorilor în implementarea practică a metodei revendicate se realizează prin schimbarea proprietăților dinamice ale pendulului fizic și a cursorului.
Metoda revendicată pentru determinarea eficienței trenului de viteze, spre deosebire de prototip, nu necesită echipamente complicate necesare pentru realizarea experimentului.
O metodă de determinare a coeficientului de performanță (COP) de viteze, constând în aceea că dispozitivul utilizat cuprinzând un pendul fizic, glisiera și linia de măsurare, în timp ce poziția verticală a unui pendul fizic montat glisant în poziția inițială, un pendul fizic deviat cu un unghi fix și să-l conducă în mișcare sub acțiunea gravitației pentru asigurarea unui impact al pendulului fizic asupra cursorului, deplasarea glisorului este fixat pe linia de măsurare, oferind o scală de calibrare măsurată s, apoi pendulul fizic este atașat arborelui roții de antrenare a mecanismului de încercare, glisorul este setat la poziția inițială, un pendul fizic deviat cu același unghi ca și la calibrare pas scală de măsurare a arborelui cotit al roții de antrenare a mecanismului de încercare prin gravitație pendulului fizic cu oferind un cep al unui pendul fizic al cursorului, mișcarea cursorului este măsurat, după care rezultatele măsurătorilor menționate anterior definesc valoarea eficienței uneltelor de testare.