FI83454B - Foerfarande foer bestaemning av vridmoment och effekt hos axlar genom att maeta intervall beroende pao varvtalet och vridmomentet. - Google Patents

Description

83454

Akselin vääntömomentin ja tehon määrittäminen mittaamalla kierrosluvusta ja vääntömomentista riippuvia intervalleja

Akselin välittämä teho on akselin kulmanopeuden ja vääntömomentin tulo. Tarkimmissa menetelmissä lasketaan akselin pyörimisnopeus siten, että havaitaan anturilla akselilla olevia merkkejä ja lasketaan niiden lukumäärä aikayksikössä. Vastaavasti voidaan laskea kiteen taajuutta intervallissa, jonka rajoittavat akselin merkkejä tutkaavalta anturilta saatavat pulssit.

Vääntömomenttia mitataan esim. akselin kiertymisenä venymäliuskojen avulla tai kuten patentissa DE 2952082 on esitetty tai optisin menetelmin kuten patentissa US 4433585 on esitetty. Mik-roprosessoritekniikkaan soveltuvat menetelmät on esitetty patenteissa GB 2049169 tai GB 2191287, joissa kulmanopeus ja momentti määritetään intervallien avulla.

Tässä keksinnössä akselin pyörimisnopeus määritetään ennestään tunnetulla tavalla: Akselilla on yksi tai useampia liipaisimia (3), jotka tuottavat transientteja kiinteälle anturille (1). Transienttien väliset intervallit ovat kääntäen verrannollisia pyörimisnopeuteen.

Uutta on tämä: Jarruttava tai tehoa tuottava koneenosa laakeroidaan pyörimisakselille niin, että se pääsee kiertymään vapaasti akselin ympäri. Hiertymisen rajoittamiseksi vääntömomentille konstruoidaan vastavoima, jonka riippuvuus kiertymiskulmasta tulee tietää. Tähän koneenosaan kiinnitetään anturi (2) niin, että se tutkaa liipaisimia (3). Akselin pyöriessä liipaisimet (3) tuottavat tällöin anturille (2) transientteja. Vääntömomentin aiheuttamasta kiertymisestä johtuen transientit 2 siirtyvät ajallisesti transientteihin 1 nähden. Ottamalla huomioon kierrosluku voidaan siirtymistä laskea kiertymä ja selvittää vääntö-momentti.

Menetelmä on monessa tapauksessa entisiin verrattuna tarkka ja yksinkertaisin tapa. Mikroprosessoritekniikkaa käyttävissä mittauksissa on suuri etu, jos mitattavat suureet saadaan suoraan digitaalisina signaaleina. Keksitylle mittausperiaatteelle on tunnusomaista patenttivaatimuksessa esitetty järjestely.

2 83454 Käytännön toteutus

Edellä kuvatun mittauslaitteen antureista saatavista ajoitussig-naaleista voidaan energiaa välittävän akselin kulmanopeus, vään-tömomentti ja teho laskea seuraavassa esitetyllä tavalla.

Vastatkoon , t2(i), t3(i) perättäisiä ajanhetkiä, jolloin syntyy transientti: t^(i) kiinteään anturiin t2(i) liikkuvaan anturiin t3(i) seuraava transientti kiinteään anturiin. Pyörimiskulmanopeus on tällöin 00(i)=!2w/n/[t3 (i) -t1(i) ], jossa n on tasavälisten liipaisimien lukumäärä.

1. Jarrutusmomentti = 0 mittausaikana t3(0), t2(0), t3(0) Intervallien t2(0) ja tj^O) välisenä aikana pyörimisakseli kiertyy kulman Θ (0) =°o(0) · [t2(0)-t1(0)] verran, kun liipaisin liikkuu kiinteän anturin (1) kohdalta liikkuvan anturin (2) kohdalle. Tämä talletetaan muistiin kiinteästi O-kalibrointivakioana.

2. Jarrutusmomentti = M mittausaikana t^M), t2(M), t3(M) Tällöin vastaavasti pyörimisakselin kiertymä on θ(Μ)=°ο(Μ) · [t2(M)-t1(M) ].

Vääntömomentin M aiheuttama anturin (2) kiertymä on tällöin 2.1. θ=θ(Μ)-θ(0), jos liikkuva anturi on kiinnitetty jarruttavaan koneenosaan, 2.2. θ=θ(0)-θ(Μ), jos anturi (2) on kiinnitetty tehoa tuottavaan koneenosaan.

Teho on siis «ο(Μ)·Τ(θ), jossa Τ(θ) kuvaa vääntömomentin riippuvuutta kiertymästä.

Claims (1)

1. 3 83454 Tähän mittausmenetelmään perustuva laite voidaan konstruoida esim. seuraavalla tavalla. Jarruttava (tai tehoa tuottava) koneenosa laakeroidaan pyörimisakselille niin, että se pääsee vapaasti kiertymään vääntömomentin johdosta ja painovoima aiheuttaa tarvittavan vastamomentin. Useimmiten koneenosan voi rakentaa tarkoituksenmukaiseksi käyttämättä lisäpunnuksia. Tasapainoasemassa vääntömomentti saadaan kaavasta Τ(θ)=g-M-1·sin(Θ) [Nm], jossa Θ on kiertymiskulma, M on koneenosan massa ja 1 on painopisteen etäisyys akselin keskiviivasta. Suureen Ml arvo voidaan helposti mitata kokeellisesti valmiissa laitteessa. Patenttivaatimus Menetelmä vääntömomentin ja akselitehon määrittämiseksi mittaamalla kierrosluvusta ja vääntömomentista riippuvia intervalleja on tunnettu siitä, että siinä on pyörimisakselissa tai siihen kiinnitetyssä osassa liipaisimia (yksi tai useampia), jotka tuottavat transientteja laitteeseen kiinteästi asennetulle anturille (1) ja vääntömomentin vaikutuksesta pyörimisakselin ympäri kiertyvään koneenosaan kiinnitetylle anturille (2). 4 83454 Metoden att bestämma vridmomentet och axelef-fekten genom att mätä intervall beroende pä varvtalet och vridmomentet är kännetecknad därav, att den har en eller flera avtryckare pä rotationsaxeln eller pä en maskindel som monterats pä denna. Dessa avtryckare förbringar transienter till den fast monterade transducern (1) och till den andra transducern (2) monterad pä den maskindel, som vrids av vridmomentet.