ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Измерение скоростей вращения измерительных поверхностей из "Ротационные приборы Измерение вязкости и физико-механических характеристик материалов " Вращение измерительной поверхности с постоянной скоростью обеспечивается, как правило, в ротационных приборах синхронным электродвигателем, питаемым от сети со стабильной частотой или электродвигателями постоянного тока с устройствами, автоматически поддерживающими постоянную скорость вращения. В большинстве случаев эти электродвигатели позволяют исследовать материал при одном постоянном значении скорости его деформации. [c.56] Для оценки реологических свойств материалов необходимо располагать кривыми течения, полученными в широких пределах изменения скорости деформации исследуемого материала. Это достигается за счет установки ступенчатых и бесступенчатых коробок передач между измерительной поверхностью ротационного прибора и электродвигателем. Ступенчатые механические коробки передач (иначе называемые шестеренчатыми редукторами) позволяют получать (по числу передач) несколько значений скоростей деформаций, но они громоздки и имеют низкий коэффициент полезного действия. Их целесообразно применять в приборах для исследования ньютоновских материалов. Более предпочтительными являются бесступенчатые коробки передач, которые могут быть механического (фрикционного) и гидравлического типа. Бесступенчатые механические коробки передач (иногда называемые вариаторами) занимают небольшой объем и позволяют непрерывно изменять скорость вращения измерительной поверхности в широких пределах. [c.57] Гидравлические передачи предназначены для бесступенчатого непрерывного изменения скорости вращения измерительной поверхности в пределах 1—3 десятичных порядков. Гидравлические передачи, состоящие из электродвигателя, гидронасоса и гидромотора, надежны и устойчивы в работе. Гидравлические универсальные регуляторы Kopo iH позволяют изменять скорость вращения измерительной поверхности в пределах от I до 500 об мин. [c.57] В после нее время в ротационных приборах широко начали применять автоматические устройства, обеспечивающие увеличение скорости вращения измерительной поверхности от нуля до максимального значения и последующее ее снижение до нуля за выбранный отрезок времени. Эти устройства позволяют воспроизводить кривые течения исследуемого материала на диаграммной бумаге двухкоординатных регистрирующих устройств. [c.57] 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. [c.57] В подавляющем большинстве приборов для измерения скорости вращения используют относительные методы измерения. По принципу действия приборы подразделяют на две группы механические и электрические. [c.57] В механических стробоскопических тахометрах скорость вращения измерительной поверхности определяется по отметке, нанесенной на вращающемся элементе через щель диска, имеющего постоянную скорость вращения. Вследствие своей громоздкости и сложности стробоскопические тахометры мало применяются в ротационных приборах. [c.58] 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. [c.58] В ротационных приборах широко применяются фотоэлектрические, емкостные и радиоактивные датчики. [c.58] Приборы дискретного действия с фотоэлектрическими датчиками на полупроводниковых фотосопротивлениях, диодах и других полупроводниковых приборах основаны на эффекте модуляции светового потока вращающимися деталями, жестко соединенными с рабочими поверхностями ротационных приборов. Например фотоэлектрические датчики дают возможность измерить число импульсов непосредственно на зубчатых колесах и других деталях, снабженных отверстиями или рисками. Схема включения полупроводниковых элементов проста и отличается высокой эксплуатационной надежностью. Слабым узлом в датчике с фотосопротивлением является осветитель и, в частности, его лампа накаливания. Измерители скорости на базе фотосопротивлений допускают скорость счета до 10 имп1сек и широко применяются в ротационных приборах. [c.58] В последнее время предложены проекты использования радиоактивных изотопов с большой энергией у-излучения для измерения скорости вращения измерительной поверхности. К сожалению, этот метод требует специальной защиты обслуживающего персонала. [c.59] В ротационных приборах используются также для измерения скорости вращения измерительной поверхности электрические стробоскопы, в которых Б качестве источника световых импульсов используются строботроны (газоразрядные импульсные лампы с холодным катодом). [c.59] Строботроны периодически засвечивают риски, нанесенные на вращающейся поверхности. Эти риски будут казаться неподвижными (остановленными) в том случае, если скорость вращения рисок окажется равной или кратной частоте вспышек осветителя. Погрешность измерения стробоскопами в диапазоне от 300 до 3-10 об мин не превышает 1%. Продолжительность светового импульса может Хлебаться от 5 до 10 мк1сек. Основное преимущество стробоскопов — возможность точного измерения скорости вращения на расстоянии при отсутствии контакта с вращающейся деталью. [c.59] 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%. [c.59] Методы измерения скорости вращения от десятых долей оборотов в минуту до 200 ООО об/мин не представляют трудностей. Аппаратура для измерения малых оборотов (в пределах одного оборота за сутки) серийно не выпускается. [c.60] Очень малые скорости вращения можно измерить при помощи бесконечной (замкнутой) ферромагнитной ленты с записанными на ней сигналами высокой частоты. При прохождении ленты, связанной с вращающейся поверхностью ротационного прибора, мимо воспроизводящей магнитной головки снимается сигнал с частотой fg, пропорциональный скорости движения фонограммы. [c.60] 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. [c.61] Сводка важнейших типов измерителей скоростей вращения дана на рис. 24. [c.61] Вернуться к основной статье