Chương 3: Tổng quan về thiết bị đo công suất 1.3.1 Thiết bị gây tả i : Thiết bị gây tải còn gọi là phanh, có nhiều loại phanh, dựa vào nguyên t ắc tạ o momen hãm ta chia làm các loại phanh s a u : Phanh kiểu cơ kh í Phanh kiểu không kh í Phanh đ iệ n Phanh thuỷ lực 1.3.1.1 Phanh kiểu c ơ kh í : Là loại ra đời sớm nhất, có kết cấu đơn giản, sử dụng t ương đối dễ , độ c h í nh xác khá cao. Tuy nhiên nó làm việc không ổn định do lượng nhiệt phát ra lớn, khó điều chỉnh và c ồng kềnh khi công suất lớ n. 1: má phanh , 3: bánh đà, 5: bu lông h ã m 2: tấm ma sát , 4: trục động cơ, 6: thiết bị cân lực Nguyên lí hoạt động : khi động cơ làm việc, má phanh có xu h ướng quay t ròn, nhờ lực hãm của bulông làm cho trên phanh xuất hiện momen cân bằng tương ứ ng với momen ma sát xu ất hiện giữa tấm ma sát với bánh đà về trị số. Momen câ n bằng này được truyền đến tay đòn và thiết bị cân lực hiển thị số. Ta c ó : M cb = M ms + M X = P.l + M ms l: cánh tay đòn được gá chặt trên ph a nh P: trị số lực lấy trên thiết bị cân lực Khi đó công suất động cơ được tính theo công t h ức: T r ư ờ n g Đ Ạ I H Ọ C N H A T RA N G 10 Ne .n. * 30 P . l 74.6 1.3.1.2 Phanh không kh í : Nguyên lí hoạt động: bộ phận gây tải của phanh không khí là 1 chong chóng c ó profin cánh xác định. Momen cản của phanh loại này tỉ lệ bình phương với tốc độ quay. Để thay đổi momen cản, có thể thay đổi độ nghiêng của cánh, chiều dài cá nh hoặt van tiết lưu dòng không khí ra vào phanh. Động cơ được đặ t trên một khung lắc (được gá chặt). Khi động cơ làm việc sẽ tạo ra momen quay làm quay c hong chóng, chong chóng quay sinh ra một momen cản làm cho động cơ có xu h ướ ng nghiêng đi một góc nào đó. Để giữ động cơ, trên khung lắc xuất hiện một mom e n cân bằng có trị số bằng trị số trên lực k ế nhân với cánh tay đòn của khung lắc . M cb = M c = P. l Trong đó : M c : momen cản xuất hiện ở chong chóng (KN.m, KG.m) M cb : momen cân bằng (KN.m, KG.m) l:chiều dài cánh tay đòn (m) Phanh không khí làm việc ồn, kết cấu phức tạp, việc tính toán sẽ phức tạp kh i mật độ không khí thay đổi. Vì vậy nó chỉ được dùng để kiểm tra đông cơ máy b a y. T r ư ờ n g Đ Ạ I H Ọ C N H A T RA N G 11 1.3.1.3 Phanh thuỷ l ự c : Phanh thuỷ lực được sử dụng rộng rãi trên các bệ thử vì nó có c ấu tạo đơn g iả n, độ chính xác cao, đo được công suất rất lớn. Phanh thuỷ lực hiện nay có phạm vi đo công suất rất rộng, từ vài chục đến vài chục ngàn mã lực (60.000 HP). Phanh thuỷ lực hoạt động theo nguyên lí: chất lỏng được đẩy vào phanh c ó nhiệm vụ tải nhiệt cho thiết bị và tạo ra lực (momen c ản). Công suất tiêu hao c ho việc làm mát nước được xác định theo công t h ức: M f = G n .C. (T r -T v ) Trong đó : T r ư ờ n g Đ Ạ I H Ọ C N H A T RA N G 12 M f : công suất tiêu hao trong ph a nh G n : lượng nước cần thiết cho phanh làm v iệc C: tỷ nhiệt của n ước T r, T v : nhiệt độ đầu ra vào của n ước Như vậy công suất cần đo sẽ bằng công suất tính toán trên l ực kế cộng với c ông suất tiêu hao trong phanh thuỷ lực . M d = M f + P. l Về kết cấu, phanh thuỷ lực tương đối đa dạng, nhưng có thể chia ra các dạng s a u Phanh thuỷ lực kiểu đ ĩa Phanh thuỷ lực ki ểu cá nh Phanh thuỷ lực kiểu buồng Phanh thuỷ lực kiểu thể tíc h Phanh thuỷ lực kiểu m à ng Cấu tạo, nguyên lí hoạt động của phanh thu ỷ lực kiểu đ ĩa . Cấu tạ o : T r ư ờ n g Đ Ạ I H Ọ C N H A T RA N G 13 T r ư ờ n g Đ Ạ I H Ọ C N H A T RA N G 14 1: đường nước vào, 2: bánh công tác 3: stato, 4:thiết bị cân lực, 5: van xả n ước Rôto của phanh được gắn trên trục động cơ. Trên rôto gắn các đĩa nhằm tăng s ự truyển động công suất của nước, stato được gắn trên một gối đỡ phụ có thể d a o động tự do quanh t rụ c . Nguyên lí hoạt động: khi động cơ làm việc làm cho rôto của phanh quay. N ế u không có nước, lúc đó động cơ chạy không tải. Tuỳ thuộc vào lưu lượng nước mà ta có các cấp tải khác nhau. Dưới tác dụng của lực (momen) từ rôto sang môi t r ườ ng nước làm cho vỏ (stato) quay, để giữ cho stato đứng yên, người ta gắn cứng v ới stato một cánh tay đòn l ực, phía dưới có nối với thiết bị cân lực. Momen nhận đ ược dưới tác dụng của thiết bị cân lực sẽ cân bằng với mômen ma sát thuỷ động tác dụng lên ph a nh. Ưu điểm: kết cấu đơn giản, hoạt động tin cậy, nhân tố ả nh hưởng tới sai số c ủ a phép đo nhỏ (0.2-1%), chăm sóc đơn giản, giá thành không ca o. Nhược điểm: không có khả năng sử dụng năng lượng do động cơ sinh ra, không có khả năng quay trục từ phanh và khó kh ăn trong việc tự động điều chỉnh ph a nh. . phanh s a u : Phanh kiểu cơ kh í Phanh kiểu không kh í Phanh đ iệ n Phanh thuỷ lực 1 .3. 1.1 Phanh kiểu c ơ kh í : Là loại ra đời sớm nhất, có kết cấu đơn giản, sử dụng t ương đối dễ. điều chỉnh và c ồng kềnh khi công suất lớ n. 1: má phanh , 3: bánh đà, 5: bu lông h ã m 2: tấm ma sát , 4: trục động cơ, 6: thiết bị cân lực Nguyên lí hoạt động : khi động cơ làm việc, má phanh có xu. Chương 3: Tổng quan về thiết bị đo công suất 1 .3. 1 Thiết bị gây tả i : Thiết bị gây tải còn gọi là phanh, có nhiều loại phanh, dựa vào nguyên t ắc tạ o momen hãm ta chia làm các loại phanh s a u :