Розробка інформаційно-вимірювальної системи для перевірки гідромоторів

де р - тиск нагнітання на вході у випробуваний гідромотор, МПа;

рвх - тиск на вході в гідромотор, використовуваний як навантажувальний пристрій, МПа; -

pвих -- тиск на виході випробуваного гідромотора, МПа.

Примітка. При повірці гідромоторів по інших схемах з рекуперацією потужності метод визначення гідромеханічного ККД випробуваного гідромотора необхідн установлювати відповідно до конкретної

схеми випробувань.

ККД гідромотора і насоса-мотора з варто розраховувати по формулі

(2.4)

де n --частота обертання, об/хв;

Дp -- перепад тиску, МПа;

Qвих. -- витрата, обмірювана витратоміром на виході з гідромотора, дм3/хв; Qвит.,-- витоку з дренажного отвору гідромотора, дм3/хв.

Примітки:

1. При приймально-здавальній повірці допускається значення ККД визначати побічно шляхом контролю значень параметрів, що характеризують ККД, і не підраховувати його по формулах.

2. При вимірі витрати на виході з гідромотора варто вводити виправлення на стискальність рідини при тиску на вході не менш 20 МПа.

При повіркі гідромоторів за рекуперативною схемою середнє значення ККД з варто розраховувати по формулі

(2.5)

де --середнє значення гідромеханічного ККД, гідромотора;

--об'ємний ККД гідромотора, що представляє собою відношення корисної витрати до загальної витрати робочої рідини, що пройшла через гідромотор, і обумовлений по формулі

(2.6)

де Qм -- геометрична витрата через гідромотор, обумовлена по формулі:

(2.7)

де V0 -- робочій об'єм гідромотора, см3;

n - частота обертання вихідної ланки гідромотора, об/хв. Вимір витоків із дренажного отвору варто проводити при номінальному перепаді тисків, а також при інших тисках, зазначених у стандартах або технічних умовах на гідромотори конкретного типу.

Витоку варто вимірювати після пройденої 1 хв. із моменту досягнення заданого значення перепаду тисків.

При перевірці обертального моменту, як навантажувальні пристрої варто застосовувати навантажувальники типу електричних, механічних і гідродинамічних гальм, гідромоторів і насосів-моторів і інших пристроїв, що не викликають зміну параметрів випробуваного гідромотора зі швидкостями не більш 10 % номінального в 1 с.

Значення обертального моменту, М в Н·м повіря'ємих гідромоторів з рівними робочими обсягами за рекуперативною схемою з взаємним навантаженням і з твердим з'єднанням вихідних ланок варто встановлювати побічно шляхом обчислення по формулі

 (2.8)

де V0 -- робітник обсяг гідромотора, см3;

рн --тиск нагнітання на вході у випробуваний гідромотор, МПа;

рвх. -- тиск на вході в гідромотор, використовуваний як навантажувальний пристрій, МПа;

рвих. -- тиск на виході випробуваного гідромотора, МПа.

Обертальний момент страгіванія вихідної ланки гідромотора варто визначати шляхом настроювання переливного гідроклапана, установленого перед гідромотором, і плавного зниження навантаження на загальмованій вихідній ланці гідромотора.

При повірці вихідна ланка гідромотора, навантажена моментом, що перевищує номінальний, повинне бути зафіксоване (загальмовано) у визначеному положенні. Плавно знижуючи навантаження, варто визначити обертальний момент страгіванія, при якому починається обертання вихідної ланки гідромотора. Обертальний момент страгіванія варто вимірювати в діапазоні кутових положень вихідної ланки, що охоплюють кут 360°. Число і розташування крапок виміру встановлюють у стандартах або технічних умовах на гідромотори конкретного типу. За значення обертального моменту страгіванія гідромотора варто приймати середнє арифметичне значення виміру.

Допускаються інші методи визначення обертального моменту страгіванія, що задовольняють погрішність виміру.

Обертального момент страгіванія Мстр. у Н·м при випробуванні гідромоторів за рекуперативною схемою з взаємним навантаженям з твердим з'єднанням вихідних ланок випробуваних гідромоторів обчислюють по формулі

 (2.9)

де pвх.--тиск на вході в гідромотор, використовуваний як навантажувальний пристрій, при якому нерухома система (випробуваний навантажувальний гідромотор) починає обертатися, МПа.

Частоту реверса варто визначати методом виміру числа циклів за ДСТ 17108-79.

Час реверса варто визначати за ДСТ 17108-79.

Рівні звукової потужності в октавних смугах частот варто визначати за ДСТ 12.1.026-80. Допускається визначення за ДСТ 12.1.024-81 або 12.1.025-81.

Перевірку наробітку до відмовлення і ресурсу варто проводити на стендах при максимальній температурі робочої рідини з припустимим зниженням на 15 %.

Допускається не більш 20 % ресурсу перевіряти при більш низьких температурах у межах, встановлених у стандартах або технічних умовах на гідромотори конкретного типу.

Наробіток до відмовлення і ресурс варто перевіряти по етапах при постійному і циклічному навантаженнях. Тривалість етапу повірки при постійному навантаженні не більш 500 ч. Тривалість етапу і характер циклічного навантаження встановлюють у стандартах або технічних умовах на гідромотори конкретного типу.

Після кожного етапу варто вимірити ККД, а до початку і після закінчення ресурсної повірки варто провести обмірювання основних деталей і визначити знос тертьових поверхонь.

При повірці гідромоторів у режимі постійного навантаження тривалість випробувань варто реєструвати лічильником моточасов.

При повірці гідромоторів у режимі циклічного навантаження схеми повірки варто передбачити реєстрацію числа циклів навантаження, параметри яких повинні бути зазначені в стандартах або технічних умовах на гідромотори конкретного типу.

Перевірку вібраційної характеристики варто робити за ДСТ 12.1.034-81 і ДСТ 17108-79. Залежність моменту, що крутить, від частоти обертання варто представляти у виді графіка:

, (2.10)

де М -- поточне значення обертального моменту, Н·м; Мном.--номінальний обертальний момент, Н·м; n --поточне значення частоти обертання, об/хв; nном. -- номінальна частота обертання, ою/хв.

Типова форма графіка залежності обертального моменту, від частоти обертання наведена на рис. 2.1

1-=0,5; 2-=; 3-=

Рисунок 2.1 Залежність обертального моменту від частоти обертання

Допускається представляти залежність у виді M=f(n).

Для побудови графіка залежності обертального моменту від частоти обертання варто вимірювати момент, що крутить, при діапазоні частоти обертання від її мінімального до максимального значень при трьох значеннях перепаду тисків: 0,5 Дpном.; Дpном.; Дpmax..

Для регульованих гідромоторів з безступінчастою зміною робочого об'єму, будувати графічні залежності випливає для чотирьох значень робочого обсягу з рівним інтервалом: V0; 0,75 V0; 0,5 V0; 0,25 V0,

де V0 -- номінальний робочій об'єм.

Для ступінчато-регульованих гідромоторів графічні залежності варто будувати для кожної ступіні робочого обсягу.

Для гідромоторів з автоматичною зміною робочого обсягу інтервали встановлюваних, параметрів повинні бути зазначені в стандартах або технічних умовах на гідромотори конкретного типу.

Залежність гідромеханічного ККД від частоти обертання варто представляти у виді графіка

, (2.11)

де n -- поточне значення частоти обертання, об/хв;

nном.-- номінальна частота обертання, об/хв;

Типова форма графіка залежності гідромеханічного ККД, від частоти обертання наведена на рис 2.2.

Допускається представляти залежність у виді зг. м.=f(n)

Залежність ККД від частоти обертання n варто представляти у виді графіка:

де n -- поточне значення частоти обертання, об/хв;

nном. -- номінальна частота обертання, об/хв.

1-=0,5; 2-=; 3-=

Рисунок 2.2 Залежність гідромеханічного ККД, від частоти обертання

Типова форма залежності ККД від частоти обертання наведена на рис. 2.3.

Допускається представляти залежність у виді з = f(n).

Залежність частоти обертання від витрати варто представляти у виді графіка.

де n- поточне значення частоти обертання, об/хв;

nном. --номінальна частота обертання, об/хв;

Q --поточне значення витрати робочої рідини, дм3/с;

Qном. --номінальна витрата робочої рідини, дм3/с.

Типова форма графіка залежності частоти обертання від витрати робочої рідини

наведена на рис. 2.4.

1-=0,5; 2-=; 3-=

Рисунок 2.3 Залежність ККД від частоти обертання

2-=0,5; 1-=; 3-=

Рисунок 2.4 Залежність частоти обертання від витрати робочої рідини

Допускається представляти залежність у виді n=f(Q).

Для побудови графіка залежності частоти обертання від витрати варто вимірювати частоту обертання при діапазоні витрати від його мінімального Qmin до номінального Qном. значень при трьох значеннях перепаду тисків (0,5 Дpном.; Дpном.; Дpmax.)

Залежність частоти обертання від перепаду тисків варто представляти у виді графіка:

де n -- поточне значення частоти обертання, об/хв;

nном. -- номінальна частота обертання, об/хв;

Др --поточне значення перепаду тисків, МПа;

Дрном. -- номінальний перепад тисків, МПа.

Типова форма графіка залежності частоти обертання від перепаду тисків наведена на рис. 2.5.

1-; 2-; 3-; 4-

Рисунок 2.5 Залежність частоти обертання від перепаду тисків

Допускається представляти залежність у виді n=f(p).

Для побудови графіка залежності частоти обертання від перепаду тисків варто вимірювати параметри не менш чим при чотирьох значеннях витрати робочої рідини в діапазоні від його мінімального до номінального значення з рівним інтервалом: 0,25Qном; 0,5 Qном; 0,75 Qном; Qном..

Для регульованих гідромоторів з безступінчастою зміною робочого об'єму, графічні залежності варто представляти для чотирьох значень робочого обсягу з рівним інтервалом: V0; 0,75 V0; 0,5 V0; 0,25 V0.

Для ступінчато-регульованих гідромоторів графічні залежності варто представляти для кожної ступіні робочого об'єму.

Для гідромоторів з автоматичною зміною робітничого об'єму інтервали встановлюваних параметрів вказують у стандартах або технічних умовах на гідромотори конкретного типу.

2.3 Оформлення результатів повірки

Результати усіх видів випробувань, крім приймально-здавальних, варто оформляти за ДСТ 22976--78.

Результати приймально-здавальних випробувань варто оформляти у такий спосіб: у журнал приймально-здавальних випробувань щомісяця варто вносити запису про кількість випробуваних гідромоторів кожної моделі; про кількість гідромоторів, що не витримали випробувань, із указівкою моделі і показників, що не відповідають стандартові або технічним умовам на гідромотори конкретного типу; на кожен гідромотор або партію гідромоторів, що відправляються одному споживачеві, варто оформляти свідоцтво про приймання відповідно до ДСТ 2.601--68.

Допускається не оформляти свідоцтво про приймання гідродвигунів, що встановлюють на вироби, що випускаються підприємством-виготовлювачем цих гідромоторів. При цьому гідромотори повинні мати клеймо технічного контролю підприємства-виготовлювача.[4]

3. Розробка структурної схеми

Інформаційно-вимірювана система для повірки параметрів гідромоторів повинна виконувати наступні функції:

вимірювати параметри тиску на вході та виході, різниці тиску і

температури;

вибір відповідного вхідного каналу;

аналого-цифрове перетворення вхідного сигналу з обраного аналогового каналу;

передача отриманих даних по послідовному каналу;

перетворення рівнів напруги, тобто узгодження вихідних сигналів мікроконтролера з рівнями напруги інтерфейсу RS-232.

Відповідно до визначених функцій, побудована структурна схеми інформаційно-вимірювана система для повірки параметрів гідромоторів, що представлена в додатку А.

Мікроконтролер (МК) має вбудований аналого-цифровий перетворювач на 8 каналів. Для вибору каналу використовується, аналоговий мультиплексор. Тобто номер каналу задається програмно, при цьому відповідний канал аналоговим мультиплексором комутується з входом аналого-цифрового перетворювача, який виконує перетворення вхідного аналогового сигналу у цифровий код. Отримане двійкове слово передається в лінію зв'язку вбудованим універсальним асинхронним приймачем-передавачем. Вихідний сигнал МК узгоджується з інтерфейсом RS-232 схемою узгодження рівнів. Отриманий сигнал через СОМ порт передається до ЕОМ.

4. Розробка інформаційно-вимірюваної системи для повірки параметрів гідромоторів

Для реалізації задач бакалаврської роботи використовується 8-розрядний мікроконтролер фірми Atmel серії AT90S8515.

КМОН мікроконтролери AT90S8515 реалізовані по AVR RISC архітектурі (Гарвардська архітектура з роздільною пам'яттю і роздільними шинами для пам'яті програм і даних). Виконуючи команди за один тактовий цикл, прилади забезпечують продуктивність, що наближається до 1 MIPS/МГЦ. AVR ядро об'єднує потужну систему команд з 32 8-розрядними регістрами загального призначення і конвеєрне звернення до пам'яті програм. Шість з 32 регістрів можуть використовуватися як три 16-розрядних регістра-покажчика при побічній адресації простору пам'яті. Виконання відносних переходів і команд виклика реалізується з прямою адресацією всього обсягу (4К) адресного простору. Адреси периферійних функцій містяться в просторі пам'яті вводу/виводу. Архітектура ефективно підтримує як мови високого рівня, так і програми на мовах асемблера.

Мікроконтролери містять: 4 Кбайт програмованого Flash, 128 байт СОЗП і 256 байт програмованого ЕСППЗП, 20 ліній вводу/виводу загального призначення, 32 регістри загального призначення, два таймера/лічильника з режимом захоплення і порівняння, 6-канальний 10-розрядний аналого-цифровий перетворювач, систему внутрішніх і зовнішніх переривань, програмований послідовний UART, програмований сторожовий таймер з внутрішнім генератором, послідовний порт з інтерфейсом SPI. Програмно управляються два режими енергозбереження. В пасивному режимі (idle) ЦПУ зупиняється, але СОЗУ, таймери/лічильники, порт SPI, сторожовий таймер і система переривань залишаються активними. В стоповому режимі (power down) зупиняється тактовий генератор і, отже зупиняються всі функції, доки не надійде сигнал зовнішнього переривання або апаратного скидання, але зберігається вміст регістрів.

Вбудована Flash пам'ять програм може перепрограмовуватися безпосередньо в системі шляхом інтерфейсу SPI (в послідовному низьковольтному режимі) або програмуватися стандартними програматорами енергонезалежної пам'яті (в 12-вольтовому паралельному режимі).

Максимальне споживання приладів в активному режимі складає 3.0 мА і в пасивному режимі 1.2 мА (при VCC =3 В і f = 4 МГЦ). В стоповому режимі, при працюючому сторожовому таймері, мікроконтролер споживає 15 мкА.

Об'єднання на одному кристалі вдосконаленого 8-розрядного RISC ЦПУ з Flash ПЗУ, яка завантажується дозволило фірмі створити потужний мікроконтролер, що забезпечує високу гнучкість і економічність в використанні приладу в якості вбудованого контролера.

Port B (PB5... PB0) 6-розрядний двонаправлений порт I/O із вбудованими навантажувальними резисторами. Вихідні буфери забезпечують втікаючий струм 20 мА. При використанні виводів порта в якості входів і установці зовнішнім сигналом в низький стан, струм буде витікати тільки при підключених вбудованих навантажувальних резисторах. Порт B використовується також при реалізації різноманітних спеціальних функцій.

Страницы: 1, 2, 3, 4