Як виміряти потужність на валу - металевий форум
Увага! Основна маса файлів благополучно переїхала на нове місце, прохання перевірити свої блоги, личку і теми, які ви ведете, на предмет наявності зображень. Виявлені проблеми прохання постити в тему "Обговорення роботи форуму".
Повідомлень в темі: 30
- Місто: Ивантеевка
Як виміряти потужність на валу
Добрий день # 33;
Схоже, моє попереднє виступ не надто вдалося. Тоді поставлю конкретне питання. Будую дуже повільний двигун - один оборот за 4 секунди. І дуже маленькою потужності - приблизно 0,2 Дж / цикл. Завдання: виміряти потужність на валу.
Індикаторну потужність виміряти не можу, оскільки замість поршня використовується мембрана. Відповідно, не можна точно дізнатися обсяг. Тиск поміряти можу. Далі що робити?
Зазвичай потужність на валу міряють гальмом. Але цей метод спирається на те, що маховик запасає досить багато енергії. У моєму випадку маховик був би настільки важкий, що моменту на валу не вистачило б на страгивание підшипників з місця.
Що ще можна зробити?
У мене є два варіанти:
1. Навісити на вал грузик. Знаючи швидкість і висоту грузика над рівнем клонували на початку і в кінці робочого ходу, можна за допомогою нескладних обчислень отримати приріст енергії. Просто тупо піднімати грузик наверх не вийде, оскільки тиск в циліндрі змінюється по ходу, і грузик повинен мати змінну масу.
І як тоді виміряти швидкість?
2. Виміряти в кожен момент зусилля на штоку і положення штока. Положення я, припустимо, вимірюю за допомогою датчика від миші. А як вимірювати зусилля? Потрібен якийсь динамометр. Я подивився, скільки вони коштують - мало не здалося. Крім того, цей динамометр повинен бути вправлений в шток, а це дає обмеження на вагу. І він повинен бути здатний досить швидко передати свої показання зовні.
Хто що може ще порадити?
- Місто: Ивантеевка
Як виміряти потужність на валу
> Для вимірювання-то він не завадить, бо при обертанні з пост швидкістю не вносить ні втрат, ні зиск.
А як же тертя в підшипниках? У моєму випадку маховик вийде на кілька кг, тертя з'їсть всю енергію.
> Гальмо, що підтискається гирькою.
> Грузик на мотузочці, мотузочок намотується на вал
В обох випадках гальма двигун працює проти фіксованого зусилля. Але якщо немає маховика, то
зусилля на валу, є змінним.
А значить двигун на початку ходу, коли зусилля на поршні велике, "стрибне", а потім, коли воно стане мало - затихне.
Про грузик я думав - але його треба намотувати тоді на ролик круглої форми, щоб він створював різний
момент на валу в залежності від кута повороту вала. Форму потрібно обчислити, виходячи
з передбачуваного зусилля на валу. Можна зробити це, але якось моторошно. Тому що процес зняття
діаграми має на увазі виготовлення безлічі роликів різної форми і їх підбір. Щоразу новий
ролик треба поставити замість старого. Хоча можна зробити набір "разнороліков" по членам ряду Фур'є
і навішувати на них різні важки, подібно до того як в чашкових вагах є набір гирьок.
Або можна зробити, щоб грузик піднімався не вертикально, а ковзав по якоїсь похилій поверхні.
Роблячи поверхню по різних лекалах, можна управляти опором грузика.
Але тоді потрібно боротися з тертям грузика. Втім, якщо грузик не надто важкий, то це можна.
З гальмом взагалі незрозуміло - він тоді повинен міняти своє зусилля в залежності від швидкості. Але тоді
не так легко буде і записати його показання.
Загалом, поки я придумав так, що якщо будуть труднощі з визначенням обсягу, витісненого мембраною, я наллю зверху на мембрану воду і зроблю стаканчик, щоб ця вода не розтікалася. За рівнем води в стаканчику можна більш-менш точно визначити обсяг, витіснений мембраною. Далі я заміряю тиск в мертвій точці і вважаю процес лінійним (в моєму випадку це допустимо).
# 8 vlad7308
- Місто: Ивантеевка
Як виміряти потужність на валу
> Залежність миттєвої потужності від кута (графік), або момент від кута? Це різні речі
В ідеалі потрібна індикаторна діаграма. Хоча і графік моменту від кута теж не завадить.
> Прикрутити до валу генератор,
Занадто низький ККД буде, як його врахувати?
> Простий механічний прилад для вимірювання моменту
Прилад непоганий на вигляд, хоча для моєї потужності, напевно, в ньому занадто багато деталей. тобто,
на налагодження приладу я витрачу більше сил, ніж на власне завмер. І знову ж таки, вал треба навантажити правильно
навантаженням, змінною в часі.
Була у мене ще ідея: вставити електронні ваги (типу безміна) в шатун. Але я впирався в те, що не можу
його правильно навантажити.
Ось якщо підсумувати всі ваші пропозиції, виникає приблизно така ось думка:
В результаті отримаємо не "індикаторну", але хоча б "шатунную" діаграму.
Як виміряти потужність на валу
виміряти потужність на валу.
І все-таки, що ви хочете виміряти? Миттєву потужність у будь-який момент циклу при робочому навантаженні? Середню потужність на валу за цикл при робочому навантаженні? (Повторюю, при робочому навантаженні, оскільки від неї залежить і потужність на валу). Ви назвали "потужністю" (0.2 джоуля за цикл) корисну роботу в циклі, це як?
Якщо ж вам дійсно потрібна середня потужність на валу при робочому навантаженні за час багато більше циклу, то малою кров'ю це можна виміряти так: засуньте кінець вала в калориметр з водою, організуйте в цьому місці тертя, еквівалентну робочому навантаженні, і вимірюйте швидкість зростання температури води в калориметр. Якщо не хочете проводити докладних розрахунків, які враховують теплоємність калориметра з термометром і т.д. можете її поміряти, опустивши в калориметр поруч з валом спіральку і пропустивши через неї струм від батарейки. Теплоємність калориметра буде дорівнює:
С = U * I * t / (T2 -T1), де
T2-T1 різницю температур в кінці і на початку вимірювань, U, I, t - напруга, струм і час проходження струму через спіраль.
Оскільки при номінальній потужності 0.05 дж / сек (0,2 дж за 4 секунди циклу) вам знадобиться калориметр малої теплоємності (отже, і малого розміру), то доцільно виготовити його з пінопласту і ємністю кубиків 20, а в якості рідини використовувати мінеральне масло а не воду. Так, і кінець вала не повинен бути металевим, т. Е. Теплопровідним - досить зробити насадку з пластмаси, наприклад. Знаючи виділилося в калориметр при роботі двигуна кількість енергії і час роботи двигуна отримаєте середню потужність на валу.
# 13 vlad7308
- Місто: Лисичанськ
- Ім'я: Сміла
Як виміряти потужність на валу
> Залежність миттєвої потужності від кута (графік), або момент від кута? Це різні речі
В ідеалі потрібна індикаторна діаграма. Хоча і графік моменту від кута теж не завадить.
ЗИ це зрозуміло приклад для домашньо-кустарних умов
в умовах фізичної лабораторії зрозуміло можна придумати купу більш точних та інформативних методів вимірювання