Главная > Автоматическое регулирование. Теория и элементы систем
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Пред.
След.
Макеты страниц

Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше

Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике

Устройства для замера угловых скоростей.

Одними из наиболее распространенных устройств для измерения угловых скоростей вращения являются центробежные тахометры. Схема одного из простейших центробежных тахометров изображена на рис. IV. 18. На вращающейся оси 3 с помощью шарниров и четырех рычагов 2 закреплены две массы 1. Поджатая пружина 4 надета на ось 3 между двумя ползушками (подвижной нижней и неподвижной верхней). Вращение оси передается через зубчатое колесо 5. При вращении оси с угловой скоростью массы 1 симметрично расходятся, перемещая нижнюю ползушку до тех пор, пока сила пружины не уравновесит инерционные силы двух масс.

Составим уравнение движения центробежного тахометра. Вращающиеся массы будут расходиться под действием центробежной силы

где — постоянная, зависящая от конструкции тахометра; — расстояние от оси вращения до центра масс.

С изменением угловой скорости массы тахометра будут раздвигаться, перемещая при этом на величину х нижнюю ползушку. Перемещение масс (радиус ) связано зависимостью с величиной

Подставим зависимость (IV.64) в уравнение (IV.63) и разложим его в ряд Тейлора, пренебрегая членами разложения выше первого; тогда получим

Уравнение перемещения нижней ползушки запишем в виде

где — приведенная к ползушке масса всех подвижных частей тахометра; — сила сопротивления, препятствующая перемещению нижней ползушки, которая зависит от жесткости пружины, силы трения ползушки, т. е.

где — коэффициент жесткости пружины; — сила предварительного натяжения пружины; D — коэффициент скоростного трения; — вес грузов.

Подставим выражения (IV.65) и (IV.67) в уравнение (IV.66); тогда получим

Для установившегося состояния масс тахометра имеем

Используя последнее уравнение из выражения (IV.68), получим

Как обычно, введем относительные переменные и тогда с помощью уравнения (IV.70) найдем

где

Введя обозначения

получим

Уравнение (IV.72) характеризует изменение перемещения нижней ползушки при изменении угловой скорости вращения оси тахометра в динамике.

Рис. IV.19. Конструктивная схема центробежного импеллера

Рис. IV.20. Схема устройства для измерения угловых ускорений

В качестве устройства для измерения угловых скоростей применяют также гидравлические или пневматические центробежные импеллеры (рис. IV. 19). Вал 3 сообщает угловую скорость вращения крыльчатке Крыльчатка расположена в корпусе 2. Рабочая жидкость (или газ), попадая через отверстие 4 в датчик, создает на его выходе давление зависящее от плотности жидкости (газа), и угловой скорости:

где — плотность жидкости (газа); — радиусы крыльчатки импеллера. Уравнение (IV.73) в приращениях можно записать в виде

где

Момент инерции крыльчатки импеллера мал и это позволяет считать его безынерционным, что указывает на справедливость выражения (IV.74).

Categories

1
Оглавление
email@scask.ru