🔍 Поиск готовых работ

🔍 Поиск работ

ДИНАМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ И СРЕДСТВА КОНТРОЛЯ МЕХАНИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ДВИГАТЕЛЕЙ ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДЕЙСТВИЯ И ПРИВОДОВ НА ИХ ОСНОВЕ

Работа №200302

Тип работы

Диссертация

Предмет

механика

Объем работы231
Год сдачи2015
Стоимость700 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
1
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ
ИССЛЕДОВАНИЯ 16
1.1 Существующие методы и средства контроля параметров поршневых двигателей
внутреннего сгорания вращательного действия 16
1.1.1 Виды испытания ДВС 16
1.1.2. Контроль параметров ДВС при научно-исследовательских испытаниях 17
1.1.3. Контроль параметров ДВС при испытаниях опытного производства 18
1.1.4. Контроль параметров ДВС при испытаниях серийного производства 22
1.1.5. Условия проведения испытаний ДВС 25
1.1.6. Испытательный стенд 27
1.1.7. Требования к измерительным средствам при испытаниях ДВС 37
1.1.8. Контроль параметров при стендовых испытаний ДВС 41
1.1.9. Бестормозные испытания ДВС 45
1.2 Существующие методы и средства контроля механических параметров асинхронных
электрических двигателей вращательного действия 50
1.2.1 Методы непосредственного контроля крутящего момента на валу
асинхронного электрического двигателя 50
1.2.2 Методы расчетного и расчетно-экспериментального контроля механических
параметров асинхронного электрического двигателя 58
1.2.3. Методы контроля момента инерции вращающихся масс асинхронного
электрического двигателя с учетом потерь 60
2. ДИНАМИЧЕСКИЙ МЕТОД КОНТРОЛЯ МЕХАНИЧЕСКИХ
ПАРАМЕТРОВ АСИНХРОННЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ДВИГАТЕЛЕЙ 68
2.1 Энергетический баланс в асинхронных электрических двигателях 68
2.2. Динамический метод контроля механических параметров асинхронных электрических двигателей 70
2.3 Момент инерции подшипников трения-качения 74
3. ДИНАМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ МЕХАНИЧЕСКИХ
ПАРАМЕТРОВ МЕХАНИЧЕСКИХ ПЕРЕДАЧ ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДЕЙСТВИЯ 79
3.1. Динамический метод контроля механических параметров зубчатых передач
вращательного действия 79
3.2. Динамический метод контроля механических параметров ременных передач
вращательного действия 89
3.3. Динамический метод контроля механических параметров цепных передач
вращательного действия 100
3.4. Динамический метод контроля механических параметров червячных передач
вращательного действия 111
4. ДИНАМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ И СРЕДСТВА КОНТРОЛЯ
МЕХАНИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДЕЙСТВИЯ 122
4.1. Совершенствование методов контроля механических параметров поршневых и
комбинированных двигателей внутреннего сгорания 122
4.1.1. Момент инерции кривошипно-шатунного механизма рядных поршневых
двигателей внутреннего сгорания 123
4.1.2. Момент инерции кривошипно-шатунного механизма V-образных поршневых
двигателей внутреннего сгорания 134
4.1.3. Стендовый динамический метод контроля механических параметров
поршневых и комбинированных двигателей внутреннего сгорания 142
4.1.4. Бездемонтажный динамический метод контроля механических параметров
поршневых и комбинированных двигателей внутреннего сгорания 144
4.2 Динамический метод и средство контроля механических параметров приводного
двигателя вращательного действия самоходной колесной машины 154
4.3 Динамический метод контроля массы груза, перевозимого самоходной колесной
машиной 166
4.4 Динамический метод контроля механических параметров приводного двигателя
вращательного действия самоходной гусеничной машины 171
5. ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ КОМПЛЕКСЫ
ДИНАМИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ МЕХАНИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ
ДВИГАТЕЛЕЙ ВРАЩАТЕЛЬНОГО ДЕЙСТВИЯ И ПРИВОДОВ НА ИХ
ОСНОВЕ 178
5.1 Аппаратно-программный комплекс динамического контроля механических
параметров асинхронных электрических двигателей 179
5.1.1 Вводные положения 179
5.1.2 Технические характеристики 180
5.1.3 Состав комплекса 182
5.1.4 Описание конструкции и принципа работы 182
5.1.5 Требование безопасности 185
5.1.6 Подготовка к работе и порядок работы с комплексом 186
5.1.7 Измерение параметров двигателя 188
5.1.8 Печать отчета 188
5.1.9 Печать графиков 189
5.1.10 Вкладка "Число оборотов" 189
5.1.11 Выключение комплекса 189
5.1.12 Поверка комплекса 190
5.1.13 Методики поверки 191
5.1.14 Определение относительной погрешности измерения времени 192
5.1.15 Маркировка 194
5.1.16 Упаковка 194
5.1.17 Требования безопасности 195
5.1.18 Правила приемки 195
5.1.19 Транспортирование и хранение 197
5.2 Применение динамических методов контроля механических параметров 198
5.2.1. Применение динамического метода контроля механических параметров
двигателей вращательного действия 198
5.2.2. Применение динамического метода контроля механических параметров
механических передач вращательного действия 199
5.2.3 Применение бездемонтажного динамического метода контроля механических параметров приводных двигателей вращательного действия самоходных колесных и гусеничных машин 200
Основные выводы и рекомендации 202
Список литературы 205


В диссертации представлено обобщение выполненных автором в 19992015 годах исследований в области создания методов и средств контроля механических параметров механических вращающихся систем на основе использования инерции.
Побудительной причиной к написанию настоящей работы послужили недостатки тормозных методов и средств контроля механических параметров (момент инерции вращающихся масс, крутящий момент, развиваемая валом отбора механическая мощность) вращающихся систем (двигателей вращательного действия; механических передач с приводом от двигателей вращательного действия; самоходных транспортных средств - колесных и гусеничных машин с приводом от двигателей вращательного действия и др.). В настоящее время полученные тормозными методами и средствами контроля механические параметры двигателей вращательного действия положены в основу методик расчета механических передач вращательного действия, самоходных колесных и гусеничных машин. Недостаточная точность контроля механических параметров двигателей вращательного действия тормозными средствами контроля, особенно на переходных режимах работы приводит к неточностям, ошибкам проектирования и, как следствие, отрицательно сказываются на показателях надежности и долговечности двигателей вращательного действия и механических приводов вращательного действия, агрегатах трансмиссии самоходных колесных и гусеничных машин.
Разработанные динамические методы и средства контроля механических параметров двигателей вращательного действия и приводов на их основе по сравнению с тормозными методами и средствами контроля позволяют повысить точность контроля механических параметров двигателей вращательного действия и на базе полученных параметров уточнить теории расчета двигателей вращательного действия, механических передач вращательного действия, самоходных колесных и гусеничных машин и пр.
Интенсивное развитие рынка машиностроительной продукции в Российское Федерации и создание равных конкурентных условий между отечественными и иностранными производителями обнажили целый ряд проблем развития машиностроительной отрасли Российской Федерации. В частности, продукция, производимая отечественными
машиностроительными предприятиями, по такому важному показателю как надежность зачастую не может конкурировать с лучшими мировыми аналогами. Причин возникновения этой ситуации целый комплекс. В том числе одной из основных причин является недостаточный уровень развития методов и средств контроля механических параметров приводных двигателей вращательного действия. Неточность и ограниченность применения тормозных методов и средств контроля не позволяют фиксировать мгновенные значения механических параметров приводных двигателей вращательного действия, что, в свою очередь, ведет к невозможности учета реальных механических параметров при проектировании механических передач вращательного действия и создаваемых на их базе самоходных колесных и гусеничных машин. Неточность контроля механических параметров приводных двигателей вращательного действия в части непостоянства действия крутящего момента со стороны приводного электродвигателя привела к использованию усредненных показателей в ряде ныне действующих методик расчета и ГОСТов:
- методики расчета механических передач, изложенные в работах В.И. Анурьева, П.Ф. Дунаева, М.Н. Иванова, Д.Н. Решетова и др.,
- методики расчета колесных и гусеничных машин, изложенных в работах В.В. Гуськова, В.Ф. Платонова, В.М. Шарипова, Е.С. Наумова, А.П. Парфенова и др.,
- ГОСТ 21354-87 «Передачи зубчатые цилиндрические эвольвентные внешнего зацепления. Расчет на прочность»,
- ГОСТ 13568-97 «Цепи приводные роликовые и втулочные» и пр.
Созданию такой ситуации в период развития теории двигателей вращательного действия, деталей машин, теории колесных и гусеничных машин, (до конца 80-х годов XX в) способствовало отсутствие и ограниченное распространение полупроводниковых и микропроцессорных средств измерений и контроля. И лишь после появления в 90-е и последующие годы компонентной базы для создания высокочастнотных микропроцессорных систем стала возможна реализация динамических методов и средств контроля.
Насущным является предпринятый нами поиск новых путей контроля механических параметров приводных двигателей вращательного действия и разработка новых методов и средств контроля.
Развитию методов и средств контроля механических параметров двигателей вращательного действия и приводов на их основе посвящено значительное количество работ отечественных и зарубежных ученых и исследователей.
В области разработки и практического использования методов и средств контроля механических параметров двигателей внутреннего сгорания и приводов на их основе можно выделить Е.К. Мазинга, А.С. Орлина, Д.Н. Вырубова, Ф.Ф. Симакова, С.Г. Роганова, О.Б. Леонова, Г.Н. Мизернюка, Н.Д. Чайнова, Н.А. Иващенко, Р.З. Кавтарадзе, С.В. Путинцева, Л.В. Грехова и др.
В области разработки методов и средств контроля механических параметров газотурбинных и паротурбинных установок и приводов на их основе можно выделить Ю.М. Анурова, А.А. Пыхалова, М.Р. Орлова, В.Н. Тарасова, И.Х. Бадамшина, В.П. Кузнецова, А.Р. Лепешкина, А.С. Лебедева, В.Н. Тарасова, С.М. Белобородова, А.В. Грановского, С.Ю. Боровика, В.А. Черникова и др.
В области разработки методов и средств контроля механических параметров гидравлических двигателей и гидропривода можно выделить Б.Н. Чумаченко, А.Ю. Авдюшенко, Д.Р. Волкова и др.
В области разработки методов и средств контроля механических параметров электрических двигателей и приводов на их основе можно выделить Н.В. Тарасову, А.В. Поносова, Д.В. Меренкова, В.М. Завьялова, С.Ю. Кобзистого, В.В. Козлова, В.Г. Каширских, А.А. Анненкова и др.
Значительная часть работ, посвященных исследованиям двигателей вращательного действия выполнены на базе традиционных тормозных (тензометрических) средств измерений. Вопросам развития новых методов и средств контроля механических параметров посвящено незначительное количество работ и разделов работ.
Контроль механических параметров двигателей вращательного действия, механических приводов на их основе, колесных и гусеничных машин осуществляется на базе тензометрического метода контроля, который требует высокой точности измерения сигнала и тарирования тензодатчиков, Тензометрический метод контроля реализуется путем контроля на вале отбора мощности или в опорах двигателя вращательного действия. При этом контроль крутящего момента осуществляется с относительно большой дискретностью, что связано со временем, необходимым для восстановления упругодеформированного состояния тензоэлемента.
Таким образом, выявленные недостатки тормозного метода контроля механических параметров и способов его реализации требуют создания новых методов и средств контроля
Все это позволяет нам утверждать важность и актуальность исследований, направленных на разработку новых методов контроля механических параметров двигателей вращательного действия, механических приводов на их основе, самоходных колесных и гусеничных машин.


Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь в написании работ!


Совокупность полученных результатов, изложенных в настоящей диссертационной работе, можно рассматривать как решение крупной научной проблемы - разработки новой системы динамических методов контроля механических параметров механических вращающихся систем, имеющих важное научное и прикладное значение.
Основные результаты работы сводятся к следующему:
1. Научно обоснованы и разработаны новые динамические методы контроля двигателей вращательного действия, позволяющие с высокой точностью оценивать механические параметры в широком диапазоне режимов работы.
2. Научно обоснованы и разработаны новые динамические методы контроля механических передач вращательного действия, позволяющие с высокой точностью оценивать механические параметры в течение полного жизненного цикла механических передач.
3. Научно обоснованы и разработаны новые динамические методы контроля приводных двигателей вращательного действия самоходных колесных и гусеничных машин, позволяющие с высокой точностью оценивать механические параметры двигателей без демонтажа с машины в эксплуатационных условиях.
4. Разработаны информационно-измерительные комплексы
динамического контроля двигателей вращательного действия, механических передач вращательного действия, самоходных колесных и гусеничных машин и комплекты нормативных документов для регистрации разработанных комплексов в качестве средств измерений в Российской Федерации.
5. Выполнена экспериментальная апробация разработанных
динамических методов контроля механических параметров двигателей вращательного действия, самоходных колесных и гусеничных машин, механического электропривода вращательного действия, которая показала удовлетворимую сходимость результатов динамического контроля с результатами, полученными тензометрическими методами контроля.
6. Установлено, что при динамическом контроле механических параметров двигателей внутреннего сгорания в случае когда инерционная масса более чем на порядок превосходит приведенный к оси вращения коленчатого вала двигателя момент инерции вращающихся масс имеет место появление высокочастотных шумов, приводящих к снижению точности контроля.
7. Рекомендуется при проведение динамического контроля механических параметров двигателей внутреннего сгорания использовать инерционные массы, приведенный к оси вращения коленчатого вала двигателя момент инерции которых меньше или равен десяти значениям приведенного к оси вращения коленчатого вала двигателя момента инерции его вращающихся масс.
8. Установлено, что перекос фаз асинхронных трехфазных электрических двигателей оказывает существенное влияние на неравномерность их механических параметров и осложняет или делает невозможным применение динамического метода контроля.
9. Рекомендуется контроль механических параметров асинхронных
электрических двигателей осуществлять комбинируя трехфазный и однофазный режим работы.
10. Установлено, что при контроле механических параметров приводных двигателей вращательного действия колесных машин контроль предпочтительнее осуществлять на передаче, которая обеспечивает общее передаточное отношение агрегатов трансмиссии в диапазоне 6..8 единиц.
11. Рекомендуется осуществлять контроль механических параметров приводных двигателей вращательного действия легковых автотранспортных средств на второй передаче.



1. Лоскутов А.С. Испытания двигателей внутреннего сгорания: учебное пособие/ А.С. Лоскутов, А.Н. Григорьев, Д.В. Кожин. - Йошкар-Ола: Марийский государственный технический университет, 2007. - 136с.,
2. Райков И.Я. Испытания ДВС.-М.: Высшая школа, 1975.-320 с.
3. Лихачев В.С. Испытания тракторов. - М.: Машиностроение, 1974.-288 с.: ил.
4. Погрешности косвенных измерений. Определение минимально необходимой величины навески топлива при стендовых испытаниях ДВС на экономичность: Метод. указания к выполнению расчетнографических работ по курсу "Испытания ДВС" для студентов спец. 311300 и 170400/ Сост.: А.С.Лоскутов. - Йошкар-Ола: МарГТУ, 1995.10 с.
5. Брякотин Э.И., Лоскутов А.С. Обработка результатов экспериментов при испытании ДВС: Учебное пособие.-Барнаул: АлтПИ им. И.И.Ползунова, 1990.-90 с.:ил.
6. Балансирные Динамометры для измерения вращающего момента. М., Л.: Госэнергоиздат, 1962. -143 с.
7. Панасенков М. А. Электромагнитные расчеты устройств с нелинейными распределенными параметрами. М.: Энергия, 1971, -212 с.
8. Панасенков М. А. Серия электромагнитных тормозов для испытания малых и средних машин. - «Электротехн. Пром-сть, Сер. Электрические машины» , вып. 250, 1965, с 3-5
9. Одинец С. С., Топилин Г. Е. Средства измерения крутящего момента. М.: «Машиностроение», 1977. - 159 с.
10. А. С. 1138769 СССР GOIP 3/512/ Устройство для испытания моментных электродвигателей/ В. И Силькин. - Опубл. 12.04.86.
11. Автоматизированная система приемочных испытаний низковольтных
асинхронных двигателей/ Гришин В. С. Боровков В. А., Воронов А. В. Воронин А. Ф. // Тезисы докладов VIII Всесоюзной научно-технической конференции «Состояние и перспективы совершенствования разработки, производства применения низковольтных электродвигателей переменного тока.» - Суздаль 1988. - С. 128-129.
12. Автоматизированная система для испытаний Асинхронных электровентиляторов / Кривицкий М. Я., Поносов С. В. // Тезисы докладов Всесоюзной научной конференции. - Владимир, 1989. - С. 182 - 184.
13. Дудзинский Яцек, Курашкевич Януш. Стенд для автоматической регистрации характеристик электрических двигателей малой мощности// Институт электротехники. - Варшава. - 1988.
14. Котельнец Н. Ф. Испытания, Эксплуатация и ремонт электрических машин: учебник для вузов /Н. Ф. Котельнец, Н. А. Акимова, М. В. Антонов. - М.: Издательский центр «Академия», 2003. - 384 с.
15. Димитров Д. А. Михов М. П. Построение механических характеристик АД при пониженном напряжении.// Изв. ВМЕИ Ленина, 1976, - №2 - с. 13-20.
16. Автоматизированная установка для периодических испытаний асинхронных ..202

Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.



Подобные работы


©2025 Cервис помощи студентам в выполнении работ