Вращающейся измерительной

5°. Чтобы избежать неравномерности процесса регулирования в системах с обратной связью между штоком 16 и звеном 14 (рис. 20.4), устанавливается масляный тормоз, состоящий из цилиндра 17, жестко -связанного со штоком 16, и поршня 18, входящего во вращательную кинематическую пару со звеном 14. Поршень 18 имеет отверстия, через которые масло может перетекать из верхней полости в нижнюю и наоборот. Как показывает опыт, сопротивление при перетекании масла пропорционально скорости перемещения поршня 18 в цилиндре 17. Такая система регулирования получила название изсдромной системы регулирования, а масляный тормоз, состоящий из поршня 18 и цилиндра 17, называется катарактом. Изодромная система регулирования является астатической и поддерживает постоянную установившуюся угловую скорость начального звена. Специальная пружина 19 снабжена устройствами, позволяющими изменять затяжку пружины и тем самым производить настройку системы регулирования на требуемый режим.

На рис. 6 показаны схемы двух разновидностей кривощипно-шатунных механизмов. Назначение механизма, показанного на рис. 6, а, — преобразование вращательного движения звена / в возвратно-поступательное движение звена 3, или наоборот. Звено /, образующее со стойкой 4 вращательную кинематическую пару, называют кривошипом; звено 3, образующее со стойкой 4 поступательную кинематическую пару, — ползуном. Такой механизм называют кривошипно-ползунным. Если линия хх движения ползуна проходит через центр вращения кривошипа, то механизм называют центральным или аксильным, в противном случае — дезаксильным. Основная цель введения дезаксила (смещения) — уменьшение дав-

Звено, которому приписывается одна или несколько обобщенных координат, называют начальным звеном. Например, звено /, вращающееся вокруг неподвижной точки, т.е. образующее со стойкой 2 сферическую кинематическую пару (рис. 3.1, а), имеет три степени свободы и его положение определяется тремя параметрами — тремя углами Эйлера: (м, \л, Оь Звено /, вращающееся вокруг неподвижной оси, т. е. образующее со стойкой 2 вращательную кинематическую пару (рис. 3.1,6), имеет одну степень свободы и его положение определяется одним параметром, например угловой координатой <ч. Звено, перемещающееся поступательно относительно стойки (рис. 3.1, в), имеет также одну степень свободы и его положение определяется одним параметром — координатой Хн.

Звенья механизма соединяются между собой так, чтобы они могли совершать относительные движения. Соединение двух звеньев, обеспечивающее определенное относительное движение, называется кинематической парой. Так, звено 2 в зубчатом механизме (см. рис. 1.1, б), состоящее из неподвижно соединенных деталей /, d и g, вращается относительно звена 0 и составляет с ним вращательную кинематическую пару В В кривошипно-ползунном механизме (см. рис. 1.2, б) звенья 3 и 0 образуют поступательную кинематическую пару — поршень d и цилиндр i.

При условиях, принятых на плоской структурной схеме, необходимо предъявить повышенные требования к точности выполнения осей кинематических пар ? и С в стойке О и точного расположения элементов кинематической пары В относительно этих осей. В противном случае распределение нагрузки вдоль линии контакта в паре В будет неравномерным, что приведет к быстрому износу элементов этой кинематической пары. Для создания благоприятных условий контакта в кинематической паре В необходимо придать угловую подвижность срд. звену 2, заменив вращательную кинематическую пару С 5-го класса кинематической парой С 4-го класса (сферический шарнир с пальцем) (см. табл. 1.2). Этим устраняется связь, налагаемая кинематической парой С 5-го класса. Удаление этой связи позволяет понизить требования к точности изготовления элементов кинематических пар.

16.4. Кинематика звеньев, образующих вращательную кинематическую пару

Рис. 16.5. Скорости звеньев, образующих вращательную кинематическую пару

Рис. 16.6. Ускорения звеньев, образующих вращательную кинематическую пару

Решение уравнений (16.22) и (16.23) выполняется с использованием алгоритмов, полученных ранее для звеньев, образующих вращательную кинематическую пару. Операторную функцию кинематического расчета структурной группы третьего вида, алгоритм которой приведен в табл. 16.4, обозначим KNMA3, входные параметры ее — ХА, у А, хс, ус, /2. VA, ал, vc, ас, аА, Рл, ас, PC.

пары скольжения или качения, высшие — в виде зацеплений параллельно работающих зубчатых колес, зубчатых зацеплений с несколькими одновременно контактирующими зубьями, высших кинематических пар с несколькими контактными точками и линиями (см. гл. 10, 11) и т. п. Так, например, в червячном механизме (рис. 26.11, а) червяк 1 составляет со стойкой вращательную кинематическую пару с повторяющимися элементами А и Л' и с червячным колесом 2 зацепление В. Червячное зацепление (см. гл. 13) рассматривают как зубчато-реечное зацепление и пару винт — гайка, т. е. кинематическую пару с повторяющимися элементами В и В'. Червячное колесо со стойкой составляет вращательную кинематическую пару с повторяющимися элементами С и С'. В соответствии с последовательностью расположения кинематических пар в силовом потоке (рис. 26.11, б) по формуле (26.9) для смешан-

16.4. Кинематика звеньев, образующих вращательную кинематическую пару 19!

Разнообразие ротационных приборов существенно связано с разнообразием устройств для измерения моментов. В них используется обширный арсенал средств, к рассмотрению которого мы и переходим. Напряжение сдвига определяется по крутящему моменту, который измеряется динамометрами крутящего момента, или со стороны вращающейся измерительной (рабочей) поверхности (т. е. со стороны привода), или со стороны неподвижной измерительной (рабочей) поверхности.

На рис. 17, ж показана схема измерения крутящего момента с использованием сельсинов, служащих для электрической синхронной передачи вращения от привода к вращающейся измерительной поверхности. В данной схеме сельсинная связь используется как упругий электрический торсион, где угол его закручивания измеряется второй парой сельсинов.

Метод падающего груза позволяет совмещать в одном устройстве привод и измеритель моментов. Для этого на оси вращающейся измерительной поверхности (цилиндр 1; рис. 17, а), закрепляют барабан 2, на который наматывается тросЗ, соединенный с грузом^. Трос проходит через ролики, свободно вращающиеся с малым трением в центрах или в подшипниках.

Скорость вращения измерительной поверхности должна быть измерена с высокой точностью абсолютными и относительными методами. К приборам, в которых реализованы абсолютные методы измерения, относятся специальные поверочные установки, а также суммарные счетчики оборотов с секундомерами. Эти приборы регистрируют число оборотов вращающейся измерительной поверхности (или детали, жестко связанной с ней) за единицу времени.

от угловой скорости вращающейся измерительной поверхности. Центробежные тахометры изготовляют стационарными или переносными. Отечественной промышленностью выпускаются стационарные центробежные тахометры типа ТС с пределами измерения 40—-104 об/мин и погрешностью не более 1%, а также переносные, центробежные тахометры ПО-10 и ПО-11 с погрешностью до 2%. Недостатками центробежных тахометров являются большая температурная погрешность, а также значительный отбор мощности для их работы от измерительного прибора. В новейших измерительных приборах такие тахометры почти не устанавливаются.

Электрические измерители скорости вращения (тахогенераторы и счетчики) весьма разнообразны и широко распространены. Обычно все они состоят из двух самостоятельных устройств: датчика и регистрирующего прибора. Датчик воспринимает движение от вращающейся измерительной поверхности и преобразует его в электрическое напряжение, пропорциональное скорости вращения. Регистрирующий прибор преобразует этот сигнал в перемещение электронного луча, стрелки или пера прибора. Электрические измерительные скорости вращения рабочих поверхностей приборов делятся на непрерывные и дискретные. Приборы непрерывного действия преобразуют вращательное движение в электрическое напряжение, пропорциональное скорости вращения.

менении зарядного тока конденсатора пропорционально скорости вращения. Обычно подвижные пластины емкостного датчика жестко соединены с вращающейся измерительной поверхностью, скорость вращения которой измеряется. Неподвижные пластины датчика закрепляются на корпусе прибора. В схему емкостного датчика, кроме воздушного конденсатора, включается маломощный трансформатор, со вторичной обмотки которого снимается напряжение, пропорциональное скорости вращения измерительной поверхности. Применение емкостных датчиков в ротационных приборах ограничено вследствие того, что они требуют частой тарировки, так как диэлектрическая постоянная воздушной среды конденсатора изменяется в зависимости от изменения атмосферных условий.

Достаточно точным и простым методом измерения скорости вращения является измерение числа оборотов вращающейся измерительной поверхности в единицу времени импульсным счетчиком. Измеряя скорость счета импульсов при помощи дифференцирующих устройств, определяют мгновенную скорость в данный момент времени. Погрешность измерения скорости в этом случае ограничивается погрешностью показывающего стрелочного прибора. Часто в качестве дифференцирующего элемента используется ^С-цепь или тахогенератор. Погрешность измерения скорости составляет 0,5—1,5%.

любое вращающееся стальное (магнитное) зубчатое колесо, жестко сочлененное с вращающейся измерительной поверхностью. Электромагнитный датчик в сочетании со схемой полупроводникового усилителя обладает наибольшей надежностью и виброустойчивостью и допускает работу в широком диапазоне скоростей (до 5000 имп/сек).

Если между двигателем с плавной регулировкой изменения скоростей вращения и вращающейся измерительной поверхностью прибора установлены многоступенчатые коробки передач, то средств измерения очень малых скоростей вращения не требуется.

напряжения наибольшая в начальной стадии процесса, поэтому торможение вращающейся измерительной поверхности должно производиться с достаточно высокой скоростью. Критерием этого является соотношение скоростей торможения и релаксации напряжений, что определяет также начало достоверного отсчета изменения напряжений во времени.