轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩和功率測(cè)量教程文件.ppt

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1、轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩和功率測(cè)量轉(zhuǎn)速是在單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)次數(shù)，單位：r/min，記為：n。按照接觸與否可以分為接觸式、非接觸式兩大類(lèi)。●接觸式轉(zhuǎn)速表●離心式轉(zhuǎn)速表●磁性轉(zhuǎn)速表●電動(dòng)轉(zhuǎn)速表●定時(shí)轉(zhuǎn)速表特點(diǎn)：構(gòu)造簡(jiǎn)單，消耗被測(cè)轉(zhuǎn)軸的能量，精度一般較差，用于能量損失忽略不計(jì)且對(duì)精度要求不太高的場(chǎng)合第一節(jié)轉(zhuǎn)速測(cè)量●離心式轉(zhuǎn)速表：利用離心力器件（重環(huán)或重錘）旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生與轉(zhuǎn)速的平方成正比的離心力，通過(guò)克服彈簧的反作用力推動(dòng)指示機(jī)構(gòu)工作的，分手持式和固定式兩種?！翊判赞D(zhuǎn)速表：利用回轉(zhuǎn)圓盤(pán)在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中感應(yīng)出電渦流而產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩變化，從而帶動(dòng)指針偏轉(zhuǎn)來(lái)測(cè)速的，

2、故又稱(chēng)為電渦流式轉(zhuǎn)速表?！耠妱?dòng)轉(zhuǎn)速表：由發(fā)送器、指示器和連接導(dǎo)線(xiàn)三部分組成。發(fā)送器實(shí)際上是一個(gè)小型永磁的交流或直流發(fā)電機(jī)。電動(dòng)式轉(zhuǎn)速表的測(cè)量方式：是將小型交流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，保持與被測(cè)軸轉(zhuǎn)速一致并發(fā)電。轉(zhuǎn)速越高，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)越大。電動(dòng)轉(zhuǎn)速表通過(guò)電壓表指示所測(cè)轉(zhuǎn)速。電動(dòng)式轉(zhuǎn)速表有良好的抗震性，多用于柴油機(jī)和船舶等設(shè)備的轉(zhuǎn)速測(cè)量。●定時(shí)轉(zhuǎn)速表：在一定時(shí)間內(nèi)通過(guò)累計(jì)轉(zhuǎn)速來(lái)測(cè)量轉(zhuǎn)速。手持式定時(shí)轉(zhuǎn)速表采用鐘表式傳動(dòng)機(jī)構(gòu)?！裨恚菏抢霉怆娫ㄈ绻怆姵?、光電管、光敏電阻等）對(duì)光的敏感性來(lái)測(cè)量轉(zhuǎn)速?！穹墙佑|式轉(zhuǎn)速表特點(diǎn)：不消耗被測(cè)轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)矩

3、，測(cè)量精度高，但結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜；是動(dòng)力機(jī)械測(cè)試中最常用的測(cè)速儀表，其關(guān)鍵部分是轉(zhuǎn)速傳感器●光電式轉(zhuǎn)速傳感器光電式轉(zhuǎn)速傳感器（a）雙頭投射式（b）單投反射式1、7光源2、遮光盤(pán)3、光電管4、透鏡5、反光鏡6、被測(cè)轉(zhuǎn)軸8、光敏管分類(lèi):照射式、反射式結(jié)構(gòu):光源，遮光盤(pán)（反光盤(pán)）光電管，測(cè)頻電路。特點(diǎn):高速時(shí)，光信號(hào)減弱測(cè)速：脈沖信號(hào)的頻率f(Hz)為n為被測(cè)轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速（r/min）；z為避光盤(pán)上狹縫（或孔）數(shù)目?！翊烹娛睫D(zhuǎn)速傳感器結(jié)構(gòu)：齒輪（導(dǎo)磁材料，齒數(shù)z）,磁頭（磁鐵）,線(xiàn)圈,距齒頂約2mm;特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,工作可靠,轉(zhuǎn)速越高,輸

4、出信號(hào)越強(qiáng);測(cè)速：齒輪隨轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，每轉(zhuǎn)一齒，切割一次磁力線(xiàn)，在線(xiàn)圈中產(chǎn)生一個(gè)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的脈沖信號(hào)。每轉(zhuǎn)將產(chǎn)生z個(gè)電脈沖信號(hào)?！褚弧⑥D(zhuǎn)矩測(cè)量方法分類(lèi)測(cè)量原理的不同分為:傳遞法、平衡力法和能量轉(zhuǎn)換法三大類(lèi)?！駛鬟f法●原理：軸受到轉(zhuǎn)矩作用時(shí)會(huì)產(chǎn)生變形、應(yīng)力或應(yīng)變，傳遞法就是通過(guò)測(cè)量變形、應(yīng)力或應(yīng)變來(lái)測(cè)量轉(zhuǎn)矩的●根據(jù)傳感器所感應(yīng)的參數(shù)分為:變形型、應(yīng)變型和應(yīng)力型轉(zhuǎn)矩傳感器，分別感受轉(zhuǎn)軸的變形、應(yīng)變和應(yīng)力?！窀鶕?jù)轉(zhuǎn)矩信號(hào)產(chǎn)生方式分為:電阻式、光學(xué)式、光電式、感應(yīng)式、電容式、鋼鉉式、機(jī)械式轉(zhuǎn)矩傳感器等?！窀鶕?jù)轉(zhuǎn)矩信號(hào)傳輸方式分為:接觸式和

5、非接觸式兩大類(lèi)。接觸式轉(zhuǎn)矩傳感器包括機(jī)械式、液壓式、氣動(dòng)式樣、接觸滑環(huán)式等；非接觸式轉(zhuǎn)矩傳感器包括光波式、磁場(chǎng)式、電場(chǎng)式、微波式等?！窀鶕?jù)轉(zhuǎn)矩傳感器安裝方式分為:串裝式和附裝式兩類(lèi)。第二節(jié)轉(zhuǎn)矩測(cè)量●平衡力法當(dāng)勻速運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)力機(jī)械的傳動(dòng)軸對(duì)外輸出一定大小的轉(zhuǎn)矩時(shí)，在其機(jī)殼上必然同時(shí)作用著大小相等、方向相反的平衡力矩。通過(guò)測(cè)量機(jī)殼上的平衡力矩來(lái)確定動(dòng)力機(jī)械傳動(dòng)軸上工作力矩的方法稱(chēng)為平衡力法，又稱(chēng)支反力法。動(dòng)機(jī)機(jī)械試驗(yàn)中常用的轉(zhuǎn)矩測(cè)量方法就是典型的平衡力法平衡力法測(cè)量轉(zhuǎn)矩原理1—機(jī)殼2—平衡支承3—力臂桿4—測(cè)力機(jī)構(gòu)依據(jù)能量守恒定律，

6、通過(guò)測(cè)量其他形式能量如電能、熱能參數(shù)來(lái)測(cè)量旋轉(zhuǎn)機(jī)械的機(jī)械能，進(jìn)而求得轉(zhuǎn)矩的方法即能量轉(zhuǎn)換法。從方法上講，能量轉(zhuǎn)換法實(shí)際上就是對(duì)功率和轉(zhuǎn)速進(jìn)行測(cè)量的方法。能量轉(zhuǎn)換法測(cè)轉(zhuǎn)矩一般只在電機(jī)和液機(jī)方面有較多的應(yīng)用?！衲芰哭D(zhuǎn)換法傳遞法涉及的轉(zhuǎn)矩測(cè)量?jī)x器種類(lèi)最多，應(yīng)用也最廣泛。三種方式的比較傳遞類(lèi)轉(zhuǎn)矩測(cè)量?jī)x小巧輕便，既可以串接到被測(cè)設(shè)備的傳動(dòng)系統(tǒng)中去測(cè)量轉(zhuǎn)矩，也可以附加在被測(cè)設(shè)備傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)軸上來(lái)測(cè)量轉(zhuǎn)矩，測(cè)試時(shí)不需要改變被測(cè)設(shè)備傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，也不需要移動(dòng)被測(cè)設(shè)備，便于進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，測(cè)量準(zhǔn)確度高，能夠真實(shí)有效的反映機(jī)械的實(shí)際情況。平衡類(lèi)

7、轉(zhuǎn)矩測(cè)量?jī)x僅能夠測(cè)量靜態(tài)或勻速工作情況下的轉(zhuǎn)矩，不能測(cè)量動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩。能量轉(zhuǎn)換類(lèi)轉(zhuǎn)矩測(cè)量?jī)x的測(cè)量為間接測(cè)量方式，測(cè)量誤差比較大，常達(dá)±（10～15）%，所以只有在無(wú)法進(jìn)行直接測(cè)量的場(chǎng)合下，才采用這種方法?！穸⒊Ｓ棉D(zhuǎn)矩測(cè)量?jī)x器●鋼鉉轉(zhuǎn)矩測(cè)量?jī)x●原理：鋼鉉轉(zhuǎn)矩測(cè)量?jī)x是根據(jù)彈性扭軸的變化引起鋼鉉伸縮，從而使用鋼鉉振動(dòng)的固有頻率發(fā)生變化來(lái)測(cè)量轉(zhuǎn)矩的。鋼鉉轉(zhuǎn)矩測(cè)量?jī)x的原理1-彈性扭矩2-卡盤(pán)3-凸臂4-鋼鉉在被測(cè)軸上相隔距離的兩個(gè)面上固定安裝著兩個(gè)測(cè)量環(huán)，兩根振弦分別被夾緊在測(cè)量環(huán)的支架上。當(dāng)軸受轉(zhuǎn)矩作用時(shí)，兩個(gè)測(cè)量環(huán)之間產(chǎn)生一相對(duì)轉(zhuǎn)角，

8、引起振弦自振頻率的變化。自振頻率與所受外力的平方根成正比。振動(dòng)頻率差獲得扭矩。在安裝振弦時(shí)必須使其有一定的預(yù)緊力。當(dāng)軸傳遞扭矩時(shí)，軸產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)形變，軸的兩相鄰截面就扭轉(zhuǎn)一個(gè)角度，使裝在卡筒上的兩個(gè)振弦傳感器中的一個(gè)受拉、一個(gè)受壓。根據(jù)虎克定律,在彈性變形范圍內(nèi),軸的扭轉(zhuǎn)角度是與