Определение крутящего момента на гибком колесе

Характер распределения нагрузки на зубьях в деформированном зацеплении аппроксимируем косинусоидой. Интенсивность окружной силы, приложенной к зубьям гибкого колеса, удаленных от максимально нагруженного зуба на угол (р, будет равна

N cos а лф

(2.66)

q-r =-------cos——,

*1 р aj

где ф —угол изменяется в пределах центрального угла а_ь ^al ^al <

—— < ф < —, соответствующего участку гибкого колеса, зубья которого находятся в зацеплении;

Ri = 576,7 мм — радиус окружности, делящей зубья жёсткого колеса пополам;

Р = 0,47368° — угловой шаг гибкого колеса;

N — максимальное нормальное усилие в зубчатом зацеплении.

Интенсивность нормальной нагрузки на зубьях гибкого колеса

N sin а лф

(2.67)

q_r =-----cos—.

P 04

Крутящий момент на гибком колесе создается окружными силами q _т приложенными в зубчатом зацеплении

₊«1_ ₊2±

~ N cos a 2 лф ,

M₂ =2 f (<7_T • R? Idcp = 2R[------- f cos—dy.

«1 P _«i ^al

2 2

В результате интегрирования получим значение искомого крутящего момента, приложенного к гибкому колесу

.. AN R cos a .__ко.

М₂ =---------oq. (2.68)

яр

Для получения достаточного объема информации о деформированном состоянии изучаемого элемента, на его предварительно подготовленные активные поверхности наклеиваются по одному или по три тензорезистора с двух сторон [196]. Оси тензорезисторов располагают симметрично или строго ориентировано относительно главных направлений деформации элемента с максимальным приближением к исследуемой области. Ориентация трёх тензорезисторов осуществляется в радиальном направлении 1_Г тангенциальном /₀ и под углом 45° к двум указанным ортогональным направлениям I*.

Сигналы от каждого тензорезистора регистрируются отдельными каналами тензостанции по независимой схеме включения. Передача сигналов от тензорезисторов осуществляется без токосъемников, что исключает основные погрешности тензометрии динамических процессов.

Тарировка аппаратуры производится до и после проведения эксперимента, а результаты представляются в виде графиков с указанием типа и номера тензорезистора, номера канала, типа и номера приборов, степень чувствительности. Тарировка тензорезисторов осуществляется с помощью бруса равного сопротивления до и после эксперимента.

Используются фольговые тензорезисторы типа ФК-РБ-1 с базой 1 мм и розетки ФК-РБ-3 из трёх тензорезисторов с базой 1 мм. Показания тензорезисторов регистрируются через каналы тензостанции. Отметка на осциллограмме момента совмещения большой оси генератора с радиусом, проходящим через ось радиально ориентированного тензорезистора 1_Г, выполняется с помощью контактов, установленных на пересечении оси радиального тензорезистора и максимального радиуса генератора волн. Момент замыкания контактов отмечается импульсом на осциллограмме (рис. 2.16), угловая координата ф = 0 и большая ось генератора совмещены с осью тензорезистора 1_Г. Сигналы тензорезисторов I,, 1₀, I* фиксируются на осциллограмме. Отрезок г соответствует одному обороту диска, проходящему за неполный оборот генератора волн.

Съем информации с основных и дублирующих тензорезисторов выполняется для двенадцати полных оборотов генератора волн, при

Рис. 29 Осциллограмма сигналов розегки тензорезисторов ФК-РБ-3 на контрольном элементе диска, проходящем за неполный оборот генератора волн заданном постоянном крутящем моменте на выходном валу редуктора. Интервалы регулирования крутящего момента на выходном валу ДМ₂, как правило, принимаются постоянными в заданных пределах измерения деформации. Первоначально на осциллограмме производится запись условий и времени проведения эксперимента. Затем по первоначальной установке и записи механических и электрических нулей расписывается осциллограмма. В начале каждой дорожки записывается номер датчика, место и ось измерений и просматривается вся осциллограмма. Особое внимание обращается на пересечения осциллограмм, для правильного определения их хода.

При просмотре осциллограмм определяется достоверность всех участков записи и необходимость их расшифровки, так как на пленке могут быть участки с наложением записи разных каналов, расшифровка которых невозможна. Исключаются участки, имеющие пики (всплески) с частотным диапазоном, превышающим диапазоны аппаратуры. Они могут возникать в результате нарушения контактных соединений. Если пики возникают по нескольким каналам одновременно, значит, неисправность в цепи питания или генератора несущей частоты, если в одном канале - неисправна цепь датчика или осциллографа.

Резкие отклонения записи, несколько миллиметров вверх или вниз, возникает из-за сбоя балансировочного сопротивления канала, движок которого сместился под действием вибраций или ударов.

Подготовленная таким образом пленка передается на обработку. Обработка записей динамических процессов ведется в соответствии с основными положениями теории планирования эксперимента, тензометрии и методики обработки результатов измерений [15, 17, 29, 39, 86]. При ярко выраженных гармонических составляющих колебательного процесса ограничиваются нахождением амплитудно-частотного спектра.

Если исследуемые параметры носят характер случайного процесса, то могут определяться моменты распределения: среднее значение, дисперсия и корреляционная функция случайного процесса. В случае нахождения амплитудно-частотного спектра, из кривой записи процесса выделяются участки гармонических колебаний, и измеряется их амплитуда. При этом необходимо по амплитудной характеристике проверить, не превышают ли измеренные значения максимального амплитудного диапазона всего измерительного тракта.

Значения составляющих по частоте и амплитуде фиксируются вместе с коэффициентом чувствительности, значение которого для данной частоты снимается с амплитудно-частотной характеристики. Это позволяет внести поправку при пересчете размеров осциллограммы измеряемой величины. Если частотная характеристика в соответствующей точке имеет «падение», то значения измеряемой величины без внесения поправки будут занижены, если «подъем», то завышены.