Современные методы и аппаратура для измерения энергетических параметров машин ударного действия





Скачать 56.34 Kb.
НазваниеСовременные методы и аппаратура для измерения энергетических параметров машин ударного действия
Дата публикации02.08.2013
Размер56.34 Kb.
ТипДокументы
100-bal.ru > Информатика > Документы
СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ И АППАРАТУРА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ МАШИН УДАРНОГО ДЕЙСТВИЯ

Кашаев В.А., Волковой Ю.Б., Ямпольский Д.З.

НПФ “УДАР-МАШ”, ФГУП ННЦ ГП – ИГД им.А.А.Скочинского

В НПФ «УДАР-МАШ» создан измерительный комплекс «УИПУ-4М» на базе ПЭВМ для определения энергетических параметров машин ударного действия: энергии, частоты ударов, ударной мощности. Комплекс является в развитием серии установок типа УИПУ [1, 2], разработанных в ИГД им. А.А. Скочинского в 70-80-х годах. Установка УИПУ-4 прошла Государственную метрологическую аттестацию и более 25 лет успешно эксплуатируется на ТЭМЗ им. В.В.Вахрушева для контроля серийного производства пневматических отбойных, рубильных и клепальных молотков. С использованием УИПУ-4 разработано более 30 модификаций молотков.
Р
ис. 1. Принципиальная схема Установки «УИПУ-4М


1 – корпус ударной машины; 2 – ударник; 3 – вставной инструмент; 4 – рукоятка; 5 – приемник энергии удара; 6 – тензодатчики; 7 – датчик давления; 8 – дифманометр; 9 – датчик температуры воздуха; 10 – микропроцессорный измерительный блок с усилителями и АЦП; 11 – системный блок компьютера (АЦП+CPU); 12 – монитор; 13 – клавиатура; 14 – принтер; 15 – стенд СГУ; 16 – фотодетекторы (ФД); 17 – лампы накаливания с калиброванной диафрагмой (Л); 18 – разгонный поршень; 19 – винт регулировки разгона ударника; 20 – приемник энергии удара стенда; Q – усилие нажатия; Pc – давление в сети; P – перепад давления на дифманометре; θс - температура сжатого воздуха; B – калиброванная база стенда; ППФ – противоподменный фильтр.
Комплекс «УИПУ-4М» обеспечивает дальнейшее повышение точности и информативности измерений, визуализирует процесс работы ударной машины, открывает возможность использования для измерений различных параметров ударного импульса, учитывая особенности волновых процессов в инструменте конкретной ударной машины.

Комплекс «УИПУ-4М» (см.рис.1) включает в себя: микропроцессорную тензометрическую систему, градуировочный стенд СГУ-3, ПЭВМ, программное обеспечение и специальные измерительные преобразователи в виде вставного инструмента с тензорезисторами, максимально приближенные к серийному инструменту ударной машины.

Принцип действия комплекса состоит в следующем. При ударе бойка по инструменту ударной машины в последнем образуются волны ударных деформаций. Амплитуда первого (падающего) ударного импульса (см. рисунок) пропорциональна скорости бойка перед ударом. При каждом ударе микропроцессорная система комплекса выделяет и записывает первый ударный импульс деформаций, измеряет его амплитудные и временные характеристики и передает данные на ПЭВМ. В свою очередь ПЭВМ в реальном масштабе времени отображает измеренные значения амплитуды и частоты ударов в виде графиков, визуализирует ударные импульсы, производит статистические расчеты.


После выполнения измерений производится градуировка на стенде СГУ-3. Стенд представляет собой пневматический копер и имеет калиброванную базу с оптической системой, фиксирующей моменты времени пересечения бойком световых лучей непосредственно перед его ударом по инструменту. Подбирая разгон бойка на стенде, добиваются амплитуды ударного импульса равной среднему значению, зарегистрированному при работе ударной машины. Тогда кинетическая энергия бойка E рассчитывается по формуле




(1)
где m - масса бойка, B - расстояние между лучами, t - время пролета калиброванной базы.

Технические характеристики комплекса «УИПУ-4М» представлены в таблице.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КОМПЛЕКСА «УИПУ-4М



Диапазон измерения энергии удара 5...250 Дж

Диапазон измерения частоты ударов 4...100 с-1





Внутреннее ОЗУ для записи ударных импульсов 16 КБайт (64 кадра  128 мкс)

Основная погрешность измерения энергии удара 5%




Потребляемая мощность 5 Вт

Основная погрешность измерения частоты ударов




Масса 3 кг

0,01%




Габаритные размеры 350300150 мм

Допустимая погрешность измерительных преобразо-





Стенд СГУ-3

вателей 3%




Калиброванная база 45 мм


Микропроцессорный система




Ширина щелей излучателя 0,6 мм

Напряжение питания тензодатчика 1...30 В




Длина разгона ударника 5...120 мм

Ток питания тензодатчика 5...35 мА




Масса 80 кг

Полоса пропускания тензоусилителя 2 Гц…300 кГц




Габаритные размеры 4004002500 мм

Уровень собственных шумов тензоусилителя 10 мкВ







Разрядность АЦП 12 бит

Частота выборки 1 мкс Динамический диапазон измерений 110 дБ




ПЭВМ (минимальная конфигурация) Pentium™ 133 МГц, ОЗУ 16 Мб, HDD 1,2 Мб, монитор SVGA (800х600), Windows95, принтер

Метод измерений, реализованный в комплексе «УИПУ-4М», соответствует международному стандарту ISO 2787 и имеет детально разработанные методики испытаний. Это позволяет производить полный контроль энергетических параметров ударной машины за нескольких минут. Высокая стабильность измерений 0,15% достигнута в результате 30-летней работы по оптимизации параметров измерительных преобразователей.


Сегодня действующие нормативы для ударных машин (ГОСТы, ТУ) нормируют значения кинетической энергии ударника. Комплекс «УИПУ-4М» открывает возможность перехода к нормированию параметров ударных процессов в инструменте, например, количества движения или энергии ударного импульса. Эти интегральные параметры полнее характеризует эффективность ударной машины, т.к. включает в себя и к.п.д. двигателя машины, и к.п.д. ударной системы. Кроме того, интегральные параметры позволяют выполнять испытания без градуировки с использованием аттестованных измерительных преобразователей.

Для длинной измерительной пики (длина более 4-5 длин ударника) с известными коэффициентом чувствительности μ, плотностью ρ, площадью поперечного сечения S и модулем Юнга E, количество движения P и кинетическая энергия ударного импульса W рассчитываются по формулам (см. рис.):




(2)
где u(t) – напряжение на тензодатчике, T – длительность ударного импульса.

Как показывают исследования, количество движения и энергия ударного импульса является более стабильными информационными параметрами, чем амплитуда, и позволяют избежать ряда погрешностей, вызванных незатуханием собственных колебаний бойка к моменту следующего удара, а также помехами. Переход к измерению интегральных показателей ударного импульса является насущной задачей метрологического обеспечения испытаний машин ударного действия.

ЛИТЕРАТУРА

1.

Кашаев В.А. Некоторые вопросы теории машин ударного действия. – Новосибирск, Изд-во СО АН СССР, 1989.

2.

Александров Е.В., Соколинский В.Б. Прикладная теория и расчеты ударных систем.

Добавить документ в свой блог или на сайт

Похожие:

Современные методы и аппаратура для измерения энергетических параметров машин ударного действия iconРоссийской федерации
Эконометрика дает методы экономических измерений, методы оценки параметров моделей микро- и макроэкономики. Важно, что эконометрические...
Современные методы и аппаратура для измерения энергетических параметров машин ударного действия iconРасчетно-пояснительная записка к курсовой работе «расчет параметров...
«расчет параметров состояния рабочего тела и энергетических характеристик газотурбинного двигателя»
Современные методы и аппаратура для измерения энергетических параметров машин ударного действия iconПрограмма по формированию навыков безопасного поведения на дорогах...
Целью дисциплины является изучение современных методов электромагнитного анализа электрических машин для последующего их использования...
Современные методы и аппаратура для измерения энергетических параметров машин ударного действия iconПрограмма дисциплины дпп. Дс. 02 Физические методы мониторинга природных...
Он призван дать основные представления об организации мониторинга, физических основ измерения различных параметров биосферы. Цель...
Современные методы и аппаратура для измерения энергетических параметров машин ударного действия iconРабочая программа дисциплины «технические измерения и приборы»
Дисциплина “Технические измерения и приборы” призвана дать знания студенту-бакалавру по направлению 220700 “Автоматизация технологических...
Современные методы и аппаратура для измерения энергетических параметров машин ударного действия iconРуководство к лабораторным работам по курсу: «Импульсная техника»
Методика, режимы и принципиальные схемы устройств для измерения импульсных параметров тиристоров
Современные методы и аппаратура для измерения энергетических параметров машин ударного действия iconУчебно-методический комплекс по дисциплине «Современные проблемы и методы биотехнологии»
В67Современные проблемы и методы биотехнологии : метод указания по самостоятельной работе/сост. Т. Г. Волова, Е. И. Шишацкая. – Красноярск...
Современные методы и аппаратура для измерения энергетических параметров машин ударного действия iconПлан урока. Орг момент (1 мин.)
Цель: Обеспечить усвоение принципа действия и устройства ртутного барометра-анероида, а также назначения и принципа действия открытого...
Современные методы и аппаратура для измерения энергетических параметров машин ударного действия iconСовременная аппаратура и методы исследования биологических систем
Методические указания предназначены для ассистентов и старших преподавателей, ведущих лабораторные и практические занятия, доцентов...
Современные методы и аппаратура для измерения энергетических параметров машин ударного действия iconРеферат: Особенности эмо на энергетических и промышленных объектах
Специфика современных объектов такова, что устанавливаемая на них электронная аппаратура часто подвергается воздействию высоких уровней...
Современные методы и аппаратура для измерения энергетических параметров машин ударного действия iconТемы рефератов для учащихся 8-9 классов
Методы шифрования: от древности до наших дней. Современные методы. Не забудьте про алгоритм
Современные методы и аппаратура для измерения энергетических параметров машин ударного действия iconКонспект для ученика, пк, программа- электронный калькулятор Wise...
Количество информации как мера уменьшения неопределенности знаний. Методы измерения количества информации: вероятностный (содержательный),...
Современные методы и аппаратура для измерения энергетических параметров машин ударного действия iconРабочая программа по дисциплине сд. 03 Рабочие процессы, конструкция...
Специальность 190603 Сервис транспортных и технологических машин и оборудования (автомобильный транспорт)
Современные методы и аппаратура для измерения энергетических параметров машин ударного действия iconПирометрия пламени сенюев И. В
Используются как методы эмиссионной и адсорбционной спектроскопии, так и более сложные локальные методы лазерной спектроскопии. Многие...
Современные методы и аппаратура для измерения энергетических параметров машин ударного действия iconОтчет по инженерной геодезии: Теодолит 2Т 30
Теодолит предназначен для измерения вертикальных и горизонтальных углов, для измерения расстояний и определения магнитных азимутов...
Современные методы и аппаратура для измерения энергетических параметров машин ударного действия iconГ. В. Войцеховская, г. Киев
Г. Б. Левенталь) и выбор параметров теплоэнергетических установок (Л. С. Попырин). Во второй институтской книге (1966 г.) – тематическом...


Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
100-bal.ru
Поиск