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水力测功器控制体系方案的判定及实施
 


  测功器圆盘1固定在转轴3上,与转轴一起在外壳内旋转,构成了测功器的转子。转子有轴承支撑在外壳2内,而外壳又由外轴承支撑在测功器底座上,它可以绕轴线自由摆动。水经过进水阀流入外壳的内腔。

  当内燃机飞轮带动转子在外壳中旋转时,由于转盘与水之间的摩擦作用,水也跟着一起旋转。在离心力的作用下,水被甩向外壳内壁,形成一个环形水圈,并使其动量矩增加。同时,外壳受水的冲击后,要绕轴线摆动。水冲击外壳内壁,受到内壁的摩擦阻力的作用降低了速度,付出了动能,在水压的作用下,折向外壳中心流动,形成环形涡流水圈,最后使水的温度升高。

  由于水圈与外壳内壁的摩擦,外壳的旋转(摆动)速度比转子的转动要慢,因而水圈就要阻止转子的转动而产生一个阻力矩。次阻力矩通过联轴器直接作用在内燃机的飞轮上,这就是加在内燃机上的负荷。或者说,水吸收了内燃机的功率。这个负荷可以通过调节进,出水量来控制。水圈愈后,阻力矩愈大,吸收的功率愈多。
 
  水力测功器控制体系方案的判定及实施:

  控制方针定为水力测功器的两个出口水阀(一为正转时用、二为反转时用)。实际使用中水力测功器的出口阀调节用伺服马达股动,阀杆上部做成螺杆方法,其衔接用螺杆与螺杆啮合翻滚的方法。规划中为了防止开关阀门时被卡死或马达堵转而焚毁,用两种控制方法来束缚螺杆的上下行程,即电子式束缚和限位开关。电子式束缚是指设定伺服马达正转(或反转)的所转圈数值。

 查看器件定为一只拉压传感器,两只靠近开关(转速转感器)作为闪现转速、扭矩、功率三个参数的采样信号。拉压传感器是使用应变片受力后发生应变使电阻值发生改变的原理来测量拉力(或压力)的。根据6260型柴油机输出功率为500HP马力、额定转速为400rpm,水力测功器机壳的力臂长度0.7162米。通过核算判定拉压传感器的测力规划为(-5吨~5吨),选用ACY型拉压传感器系列,功用安稳、作业可靠、精度较高。两只靠近开关(转速转感器)用于查看柴油机(测功器)正、反转时的脉冲信号。

 水力测功器装置时,由两个轴承固定在底座上,测功器机壳起浮联接转轴上,转轴翻滚壳体受力也能摆动,壳体径向一端衔接拉压传感器上端,拉压传感器下端固定在底座上。所以柴油机在正转(反转)时拉压传感器遭到拉力(压力),主轴中心线与拉压传感器的距离即为力臂的长度。根据力臂、力矩(转矩或扭矩)的定义:一个可绕固定轴翻滚的钢体,当所受外力在垂直于转轴的平面内时,力的作用线和转轴之间的垂直距离(称为这力对转轴的力臂)与力大小乘积称为这力对转轴的力矩,又称扭矩。
 
  扭矩的测量方法按其原理分为三类:扭轴法、平衡力法、电机参数法。这儿用平衡力法来测量扭矩,平衡力法是测力矩M作用的转轴上施加一个力臂L固定的力F,当两力矩平衡时测出力F,即可求得被测力矩M=F•L。因此平衡力法是把力矩测量转化为力的测量。由于测功器的力臂长度是稳定的,因此通过测得的拉力(或压力)值就可得到柴油机正、反转的扭矩。

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