2. Các giải pháp đề ra để nâng cao chất lượng giảng dạy và học tập
5.3.1. Nguyên lý làm việc của bệ thử cĩ dịng cơng suất kín
Để hiểu nguyên lý dịng cơng suất kín chúng ta xét sơ đồ đơn giản để thử hai cặp bánh răng giống nhau ( hình 5.3).
Sơ đồ ở hình 5.3 thử hai cặp bánh răng giống nhaucùng một lúc. Tất cả các bánh răng đều ăn khớp. Hai bánh răng 2; 3 được nối cứng với nhau bằng trục 9, cịn hai bánh răng khác 1; 4 được nối với nhau bằng khớp nối 6. Khớp nối 6 cho phép xoay trục 7và 8 tương đối với nhau một gĩc nào đấy. Khi xoay trục 7 và 8 tương đối với
nhau sinh ra sự xoắn các trục trong tồn bộ hệ thống bằng một mơ men xoắn. Bằng cách thay đổi độ dịch chuyển gĩc của các mặt đầu của các trục 7 và 8 ta cĩ thể chất tải lên tồn bộ hệ thống bằng những mơ men xoắn khác nhau, do đố cơng suất gây tải lên hệ thống cĩ thể rất lớn.
Hệ thống được dẫn động bằng động cơ điện loại cân bằng 10. Cơng suất cần để dẫn động chỉ bằng cơng suất để tiêu hao cho ma sát ở chỗ ăn khớp các bánh răng và các ổ. Điều này được chứng minh như sau:
Giả sử chúng ta cắt khớp ở trục 7 và 8 ra. Lúc đĩ dịng cơng suất kín trở thành dịng cơng suất hở, và lúc đĩ để hệ thống vẫn ở trạng thai cân bằng, thì ở chỗ cắt cĩ hai mơ men xoắn M7 và M8 tác dụng ngược chiều và cĩ giá trị bằng nhau (M7 = M8 ).
Hình 5.3. Sơ đồ thử cặp bánh răng theo nguyên lý dịng cơng suất kín; 1,2,3,4. Bánh răng; 5,6. Khớp; 7,8,9. Trục; 10. Động cơ điện.
Cơng suất động cơ Mđc để dẫn động tồn bộ hệ thống sẽ bằng: Mđc = M7.ω – M8.ω + Nm.s
Trong đĩ: ω – tốc độ gĩc của trục động cơ và của các trục 7 và 8;
Nm.s – cơng suất mất mát do ma sát ở các cặp bánh răng và ổ trục. Nhưng M7 = M8 cho nên
Mđc . ω = Nm.s
Nghĩa là cơng suất của động cơ dẫn động chỉ bằng cơng suất mất mát cho ma sát các chi tiết.
Hiệu suất xác định trên bệ thử cĩ dịng cơng suất kín cho độ chính xác lớn bởi vì cơng suất dẫn đến dịng cơng suất kín chỉ dùng để thắng tiêu hao cho ma sát ở bánh răng và ổ. Bằng cách trừ tiêu hao cơng suất ở các ổ bi và biết cơng suất truyền qua hệ
thống, ta cĩ thể tính được hiệu suất η của bánh răng với giả thiết rằng ma sát ở hai cặp bánh răng là như nhau.
Trong đĩ: Mtải – mơ men gây tải; Mổ - mơ men ma sát ở ổ;
Mđc – mơ men đo được ở động cơ điện loại treo; Nổ - cơng suất mất mát ở ổ;
Ntải – cơng suất gây tải.