MÔMEN XOẮN
3.1.1.đầu ựo mômen xoắn
đầu ựo mômen xoắn ựược sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực công nghiệp, ựo lường ựiều khiển, tự ựộng hóa giám sát các quá trình sản xuất, trong kỹ thuật năng lượng,
quản lý chất lượng, nghiên cứu triển khai...(Hình 3.2)
đầu ựo mômen xoắn có phần tử cảm biến, sử dụng cầu ựiện trở ứng suất hoặc cảm biến góc lệch v.v. ựể chuyển ựổi năng lượng cơ học ựầu vào thành năng lượng/tắn hiệu ựiện ựầu ra. Vắ dụ: chuyển ựổi lực/mômen
Hình 3.2- Hợp bộ thiết bị ựo và ựầu ựo mômen xoắn
a)- Thiết bị ựo ựiện tử; b)-Nguyên lý ựầu ựo a)
Trụ ngoài Cuộn sơ cấp Trụ trong
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ kỹ thuật... ...23 xoắn thành tắn hiệu ựiện, tỷ lệ với tải ựầu vào.
Trong các tài liệu kỹ thuật, thường gặp nhiều cách phân loại ựầu ựo khác nhau tùy thuộc vào dấu hiệu nhận biết như: nguyên lý làm việc, ựặc ựiểm cấu tạo, ứng dụng, nguồn kắch thắch cầu ựo, kiểu kết nối với trục truyền ựộng hay loại tắn hiệu cửa ra v.v. đầu ựo mômen xoắn ựược chia ra các nhóm chắnh minh họa trong bảng 3.1.
Bảng 3.1- Vắ dụ về dấu hiệu và một số cách phân loại ựầu ựo mômen xoắn
STT Dấu hiệu phân loại
Tên gọi kiểu ựầu ựo mômen xoắn
Sơ ựồ minh họa
1 Nguyên lý làm việc
Cầu ựiện trở ứng suất, đàn hồi từ tắnh, góc lệch, ựiều tần,... 2 điện áp kắch thắch điện một chiều, xoay chiều
3 Cách truyền tắn hiệu
Chổi quét, không tiếp xúc/cảm ứng
4
Hình thức liên kết cơ khắ (với trục truyền ựộngẦ)
Mặt bắch, trục then, then hoa, hoặc kiểu khớp nối ựặc biệt (vuông, ovanẦ)
5 Tắn hiệu cửa ra điện áp, dòng ựiện thống nhất hóa
6 Dải ựo, cấp chắnh xác
Gọi tên theo dải ựo/cấp chắnh xác hoặc: Tải lớn, tải béẦ
7 đặc ựiểm ứng
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ kỹ thuật... ...24 Ngoài các nhóm chắnh, theo các lĩnh vực ứng dụng một số Hãng hàng ựầu cung cấp kỹ thuật/trang thiết bị ựo như HBM-đức, Norbar-Anh v.v. còn phân loại ựầu ựo mômen xoắn theo các nhóm nhỏ, bao gồm: Kỹ thuật ôtô máy kéo, truyền ựộng, bơm, máy nén khắ, ựộng cơ ựiện, ựộng cơ thủy lực, hàng không, phanh v.v.
* đầu ựo mômen xoắn kiểu cầu ựiện trở ứng suất chổi quét ựược sử dụng rông rãi, có tốc ựộ quay ựịnh mức ựến 3000 vòng/phút và sai số 0,5%, cấu tạo không quá phức tạp (Hình 3.4).
Hình 3.3- Phân loại đầu ựo mômen xoắn theo ựặc ựiểm ứng dụng
a)- điều kiện làm việc và dải ựo; b)- Hình thức liên kết cơ khắ a)
nả
Phân loại loại ựầu ựo mômen
Quay Tĩnh
≥500N <500N Phản ứng Thuận chiều (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
đầu ựo quay
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ kỹ thuật... ...25
Hình 3.4- Cấu trúc đầu ựo mômen xoắn cầu ựiện trở ứng suất chổi quét
a)- Sơ ựồ mạch ựiện cầu ựo; b)- Sơ ựồ cấu tạo a) b) đường dẫn tắnhiệu điện áp chuẩn (calib.) Vỏ bọc bảo vệ đầu nối cáp ựo Hệ thống ựo góc quay Kết nối cơ khắ ựầu (cái) vuông, lục giác v.v. Kết nối cơ khắ ựầu (ựực) vuông, lục giác v.v. Chổi tiếp xúc Vỏ ựầu ựo Vòng bi Trục Vòng bi Vòng quét (tiếp ựiện) Vùng biến dạng Cầu ựiện trở ứng suất
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ kỹ thuật... ...26 * đầu ựo mômen xoắn kiểu vị trắ góc so lệch cảm ứng với kết cấu hợp bộ truyền tắn hiệu ựo không tiếp xúc, có tốc ựộ quay ựịnh mức cao tới vài chục nghìn vòng/phút, ựược sử dụng ở nơi có môi trường khắc nghiệt, hầu như không cần chi phắ bảo trì (Hình 3.5). Tuy nhiên, chi phắ ựầu tư cho loại ựầu ựo này rất cao.
a)
b)
Hình 3.5- Cấu trúc đầu ựo mômen xoắn kiểu vị trắ góc so lệch cảm ứng
a)- Sơ ựồ mạch ựiện cầu ựo; b)- Sơ ựồ cấu tạo
Bộ dao ựộng 120 kHz Phần cơ khắ Hệ thống ựo vị trắ góc kiểu cảm ứng Tiền khuyếch ựại Cửa ra bộ khuyếch ựại Biến áp quay Tách sóng pha Biến áp quay Vòng bi Cảm biến Vòng bi góc
đĩa xung Hệ thống ựo vị trắ Chiều dài xoắn góc kiểu cảm ứng
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ kỹ thuật... ...27 * đầu ựo mômen xoắn phản ứng (tĩnh) là ựầu ựo có vị trắ làm việc tĩnh tại (không quay), hoặc chỉ quay giới hạn một số vòng nhất ựịnh khi ựo mômen xoắn của ựộng cơ máy bơm, van ựóng/xả, cơ cấu thừa hành, hộp sốẦ đầu ựo loại này có dải ựo khá rộng từ vài chục ựến vài triệu Nm, thường ựược trang bị ựồng bộ gồm trục, mặt bắch ựặc/rỗng hay phẳng, trục khóa tiết diện vuông/chữ nhật v.v. Trên nhãn ựầu ựo nhà chế tạo thường ghi dải ựo, cấp chắnh xác, chiều và ựốc ựộ quay ựịnh mức, mức tải tối ựa cho phép, nguồn cung cấp và tắn hiệu cửa ra ựịnh mức mV/V v.v.. Riêng loại ựầu ựo kiểu mặt bắch có thể ựược chế tạo với tắn hiệu cửa ra thống nhất hóa ổ5V DC hay 4-20 mA.
* đầu ựo ựộng (quay cùng trục truyền ựộng), vắ dụ: gắn trên trục guồng kéo sợi. Tắn hiệu ựo từ ựầu ựo mômen ựộng thường ựược truyền không tiếp xúc về thiết bị ựo hiển thị ựiện tử. đầu ựo ựộng cũng có thể ựược chế tạo với liên kết cơ khắ kiểu trục hoặc mặt bắch ựặc/rỗng hoặc phẳng với hệ số an toàn 2x và 4x. Các thông số kỹ thuật chắnh ghi trên nhãn ựầu ựo. Tắn hiệu cửa ra ựầu ựo ựịnh mức ổ5V DC hay 4-20 mA. đôi khi tắn hiệu cửa ra ựược ựưa ra dưới dạng mômen, vận tốc quay và công suất riêng rẽ.
đầu ựo mômen xoắn phải ựược kết nối với thiết bị ựo ựiện tử ựúng chủng loại, có tắnh năng kỹ thuật thắch hợp. Trong nhiều trường hợp, khi cần xác ựịnh ựồng thời nhiều chỉ tiêu ựo liên quan như cột áp, lưu lượng dòng chảy, công suất v.v. cần thiết lập hệ thống các thiết bị ựo thắch hợp.
để nâng cao hiệu quả truyền ựộng, giảm tác ựộng xấu của lực uốn lên ựầu ựo và trục truyền ựộng, các hãng chế tạo ựầu ựo khuyến cáo sử dụng các kiểu kết nối cơ khắ bằng khớp mềm ựơn/kép hay khớp nửa lỏng (Hình 3.6).
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ kỹ thuật... ...28 a)
b)
Hình 3.6- Minh họa liên kết cơ khắ giữa ựầu ựo mômen xoắn với trục truyền và dẫn ựộng, sử dụng
a)- đầu ựo nối với khớp nối mềm; b)- đầu ựo cố ựịnh với khớp nối mềm
Vòng bi Vòng bi
đầu ựo mômen xoắn đầu nối cáp ựo lường
Khớp nối mềm
Trục truyền ựộng Trục truyền ựộng
Vòng bi Vòng bi
đầu ựo mômen xoắn đầu nối cáp ựo lường Khớp nối cho phép ựiều chỉnh lệch tâm, trục và góc Khớp nối cho phép ựiều chỉnh lệch tâm, trục và góc
Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sĩ kỹ thuật... ...29