Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Приборы и методы контроля и определения состава веществ

Диссертационная работа:

Горшенков Анатолий Анатольевич. Индукционный метод контроля и измерения механических характеристик вращательного движения двигателей : диссертация ... кандидата технических наук : 05.11.13.- Омск, 2005.- 138 с.: ил. РГБ ОД, 61 06-5/753

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ 5

ВВЕДЕНИЕ !.... 6

ГЛАВА 1 АНАЛИЗ СРЕДСТВ КОНТРОЛЯ И ИЗМЕРЕНИЯ

МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ВРАЩАТЕЛЬНОГО

движения п

  1. Средства измерения и контроля скорости движения 11

  2. Методы и средства измерения вращающего момента 13

  1. Гидравлические тормоза 15

  2. Электрические тормоза 17

1.2.3 Тормозные стенды с балансирными машинами
постоянного тока для измерения вращающего момента 19

1.2.4 Механические устройства для измерения вращающего
момента 21

  1. Оптические устройства для измерения вращающего момента 22

  2. Электрические приборы для измерения вращающего момента 23

  1. Выбор и обоснование выбора метода для разработки устройств контроля мгновенной скорости движения 32

  2. Выводы 38

ГЛАВА 2 МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ПРОЦЕССА ФОРМИРОВАНИЯ
СИГНАЛА ИНДУКЦИОННОГО ПЕРВИЧНОГО
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ УСТРОЙСТВА ИЗМЕРЕНИЯ
МГНОВЕННОЙ СКОРОСТИ 39

2.1 Постановка задачи расчета сигнала индукционного первичного
преобразователя 39

2.2 Замена высококоэрцитивного цилиндрического магнита
бесконечно тонкой катушкой с эквивалентным по намагниченности
током 43

  1. Граничное условие для определения поверхностной плотности токов намагниченности на границе раздела сред диэлектрик ферромагнетик 49

  2. Граничное условие для определения поверхностной плотности вихревых вторичных токов на поверхности неферромагнитного проводящего тела в условиях сильно выраженного поверхностного эффекта 52

  3. Граничное условие для определения поверхностной плотности вихревых токов в конструкциях, выполненных из разнородных в магнитном отношении материалов 57

  4. Составление системы алгебраических уравнений для численного расчета вторичных токов 58

2.7 Численный расчет сигнала индукционного первичного
преобразователя 61

  1. Экспериментальная проверка достоверности численного расчета математической модели формирования сигнала индукционного первичного преобразователя 72

  2. Выводы 75

ГЛАВА 3 РАЗРАБОТКА УСТРОЙСТВА ИЗМЕРЕНИЯ МГНОВЕННОЙ
СКОРОСТИ И МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЯ УСКОРЕНИЯ ЗА
ПЕРИОД 76

  1. Устройство для измерения мгновенной скорости 76

  2. Методика определения средних значений ускорения за текущий период 84

3.3 Оценка динамических погрешностей устройства запоминания

амплитудных значений сигнала 86

3 Л Выводы 93

ГЛАВА 4 ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ УСТРОЙСТВА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ
МГНОВЕННОЙ СКОРОСТИ И ИНДУКЦИОННОГО
ПЕРВИЧНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ 94

4.1 Устройство измерения вращающего момента для стационарных

нагрузок времяимпульсным методом с применением
индукционных первичных преобразователей 94

  1. Датчик вращающего момента асинхронного двигателя 105

  2. Устройство контроля компрессии в цилиндрах бензинового двигателя внутреннего сгорания 108

  3. Выводы 116

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 117

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 118

ПРИЛОЖЕНИЯ 124

ПРИЛОЖЕНИЕ А. Принципиальные электрические схемы

разработанных устройств

ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Акты внедрения результатов работы

5 ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ

itQ =4-10-7 Гн/м - магнитная постоянная;

її - относительная магнитная проницаемость материала;

у - удельная электрическая проводимость, См/м;

А, А - магнитный векторный потенциал или вектор- потенциал магнитного поля, Вб/м;

Т - потокосцепление, Вб;

В,В- индукция магнитного поля и вектор индукции магнитного поля, Тл;

И, Й- напряженность магнитного поля и вектор напряженности магнитного поля, А/м;

L - индуктивность, Гн;

ш - угловая скорость вращения, рад/с;

М - вращающий момент, Нм;

ПМ - постоянный магнит;

МП - магнитное поле;

ИПП - индукционный первичный преобразователь;

ЭДС - электродвижущая сила;

Введение к работе:

Практика исследования динамики работы различных машин и механизмов требует применения средств контроля и измерения мгновенных значений характеристик движения, как при прямолинейном, так и при криволинейном движении.

Важными параметрами движения, определяющими динамику работы машин и механизмов, являются мгновенная скорость движения при прямолинейном или криволинейном (вращательном) движении, ускорение, вращающий момент, механическая мощность, являющимися в общем случае некоторыми функциями времени.

Обзор отечественной и зарубежной технической литературы показал, что существуют разнообразные технические средства контроля и измерения усредненных параметров движения и отсутствуют сведения по средствам измерения мгновенных значений характеристик движения.

Целью данной работы является разработка устройства контроля и измерения мгновенной скорости движения и создание на его основе комплекса бесконтактных помехоустойчивых технических средств контроля и измерения характеристик вращательного движения, обладающих простотой конструкции.

Для достижения этой цели необходимо решение следующих задач:

- выбор метода, позволяющего решать задачу получения информации о
мгновенных характеристиках движения;

- создание математической модели первичного преобразователя
устройства измерения мгновенной скорости;

- разработка функциональных и электронных схем технических средств
контроля и измерения механических характеристик при вращательном
движении на основе выбранного метода.

В диссертационной работе приведены результаты теоретических и экспериментальных исследований, полученные с использованием теории электрических цепей, теории электромагнитного поля, методов

7 вычислительной математики, а также специально разработанных для численных расчетов вычислительных программ.

Научная новизна работы заключается в следующем:

показана возможность создания устройств контроля и измерения механических характеристик вращательного движения (мгновенная скорость, ускорение, вращающий момент) индукционным методом;

предложена математическая модель процесса формирования сигнала индукционного первичного преобразователя устройства измерения мгновенной скорости;

предложены функциональные и принципиальные электрические схемы технических средств контроля и измерения механических характеристик при вращательном движении индукционным методом;

предложена и разработана схема прибора для измерения и контроля компрессии в цилиндрах бензинового двигателя внутреннего сгорания с использованием ЭДС самоиндукции стартерного электродвигателя.

Основные положения, выносимые на защиту;

разработка средств контроля механических характеристик вращательного движения индукционным методом;

- математическая модель процесса формирования сигнала индукционного
первичного преобразователя устройства измерения мгновенной скорости;

функциональная и электрическая принципиальная схема устройства измерения мгновенной скорости вращения;

функциональная и электрическая принципиальная схема устройства контроля вращающего момента времяимпульсным методом;

функциональная и электрическая принципиальная схема датчика вращающего момента асинхронного двигателя на основе устройства измерения мгновенной скорости;

функциональная и электрическая принципиальная схема устройства контроля и измерения компрессии в цилиндрах бензинового двигателя

8 внутреннего сгорания косвенным методом.

Апробация работы. Материалы работы докладывались и обсуждались на:

- 43 Международной научно-технической конференции Ассоциации
автомобильных инженеров (Омск,2003);

- Международной научно-практической конференции "Дорожно-
транспортный комплекс, экономика, экология, строительство и архитектура "
(Омск,2003).

- Научно - практической конференции "Проблемы современного
развития автомобильного сервиса" (Омск - 2005).

По материалам диссертационной работы опубликовано 7 печатных работы, в том числе 2 тезиса докладов на научно- технических конференциях.

Подано 3 заявки на изобретения.

По заявке "Устройство для измерения мгновенной скорости" получен патент на изобретение Российской Федерации № 2227304 от 20.04.2004г.

По заявке "Электронное устройство для измерения компрессии в цилиндрах бензинового двигателя внутреннего сгорания" получен патент на изобретение Российской Федерации №2245532 от 27.01.2005г.

По заявке "Способ измерения крутящего момента" получено положительное решение на выдачу патента на изобретение Российской Федерации №2004105889/28 с приоритетом от 27.02.2004г.

Во введении обоснована актуальность проводимых исследований, научная новизна и практическая значимость результатов, сформулированы цель и задачи работы, представлена структура диссертационной работы и основные положения выносимые на защиту.

В первой главе проведен аналитический обзор средств и методов контроля и измерения механических характеристик вращательного движения. Обоснован выбор индукционного метода измерения для разработки комплекса средств измерения и контроля индукционным методом.

Во второй главе представлены результаты математического

моделирования индукционного первичного преобразователя устройства

измерения мгновенной скорости, являющегося основой для создания комплекса устройств контроля и измерения механических характеристик при вращательном движении индукционным методом. Рассмотрены граничные условия для расчета магнитного поля на границе раздела сред, а также приведен расчет максимального приращения потокосцепления сигнальной обмотки индукционного первичного преобразователя по методу вторичных источников тока. Отражены результаты экспериментальных исследований сигнала индукционного преобразователя, в зависимости от его геометрии и других величин, определяющих выходной сигнал индукционного первичного преобразователя. Также приведены результаты экспериментальной проверки достоверности численного расчета математической модели формирования сигнала индукционного первичного преобразователя.

Третья глава посвящена исследованиям, направленным на разработку устройства измерения мгновенной скорости вращения. Разработаны структурные и принципиальные электрические схемы электронных блоков преобразования сигнала индукционного первичного преобразователя и электронной цепи выделения сигнала мгновенной скорости.

Предложена методика измерения ускорения вращательного движения с использованием устройства измерения мгновенной скорости, проведена оценка метрологических характеристик аналогового запоминающего устройства датчика мгновенной скорости. Рассмотрены статические и динамические составляющие погрешности аналогового запоминающего устройства, произведен расчет основной погрешности измерения мгновенной скорости вращения.

В четвертой главе представлены разработанные на основе индукционного метода устройства:

устройство контроля и измерения вращающего момента времяимпульсным способом;

датчик вращающего момента асинхронного двигателя;

устройство контроля компрессии в цилиндрах бензинового двигателя внутреннего сгорания косвенным методом.

Представлены результаты экспериментальных испытаний разработанных устройств и приведены результаты градуировки.

В заключении сформулированы основные результаты диссертационной работы.

В приложении А приведены электрические принципиальные схемы разработанных устройств. В приложении Б представлены акты внедрения результатов работы в учебный процесс и на производстве.

Подобные работы
Горюнова Екатерина Александровна
Метод контроля загрязнения придорожных сельскохозяйственных земель отработавшими газами двигателей внутреннего сгорания
Чичигин Борис Анатольевич
Разработка методов и средств лазерного контроля геометрии лопаток газотурбинных двигателей
Валиуллина Дилия Мансуровна
Спектроскопические методы измерения и контроля кислотного числа изоляционных масел в видимом и ультрафиолетовом диапазоне спектра
Бассам Тауфик Мохаммед Махмуд Двикат
Интегральный метод измерения теплопроводности и прибор контроля качества изделий сложной формы
Тырышкин Сергей Юрьевич
Метод контроля микроклимата на основе обработки результатов совокупных измерений
Онищенко Станислав Александрович
Струйно-акустический метод контроля концентрации газовой фазы и плотности частиц в слое сыпучего материала
Ишков Юрий Геннадьевич
Аналитические методы контроля величины инвентаризационной разницы при подведении баланса ядерных материалов
Каратаев Оскар Робиндарович
Методы контроля и регулирования процессов водоподготовки плавательных бассейнов при их обработке хлорирующими химическими реагентами
Махов Владимир Евгеньевич
Фазово-растровый метод контроля физико-механических характеристик изделий из силикатов
Баранов Сергей Васильевич
Тепловой метод контроля и диагностика плоских тепловыделяющих элементов в условиях их эксплуатации с оценкой остаточного ресурса

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net