11.6. Контрольные вопросы к разделу 11

1. Сколько и какие степени точности установлены на зубчатые колеса?

2. Перечислите виды норм точности и что они характеризуют?

3. Какие нормы бокового зазора установлены в зубчатом зацеплении?

4. Для чего необходим боковой зазор в зубчатом зацеплении и чем он обеспечивается?

5. Приведите примеры обозначения точности зубчатых колес и передач.

6. Что такое радиальное биение зубчатого венца и как оно проверяется?

7. Что называется колебанием длины общей нормали?

8. Приведите характеристики микрометрического нормалемера и штангензубомера.

9.Как измерить кинематическую погрешность зубчатого колеса?

10. Какими приборами можно измерить колебание длины общей нормали?

11. Назначение и принцип работы межцентромера.

12. Как определяется циклическая погрешность зубчатого колеса?

13. Как измерить отклонение шага зацепления?

14. Какими приборами измеряют отклонение окружного шага?

15. Какие методы измерения отклонения профиля зуба Вы знаете?

16. Как измеряют суммарное пятно контакта?

17. Какие средства для проверки норм бокового зазора Вы знаете?

12. Средства для измерения параметров движения

12.1. Датчики и приборы для их регистрации

Датчики электродистанционной аппаратуры могут быть разделены на два класса: генераторные (или энергетические) и параметрические. К генераторным относятся датчики с непосредственным преобразованием механических колебаний в электрические, к параметрическим – датчики, в которых механические колебания модулируют электрические синусоидальные колебания или постоянный ток, создаваемые в аппаратуре независимо от вибрации.

Параметрические системы выгоднее в энергетическом отношении, они часто даже не требуют усилителя, их целесообразно применять в качестве акселерометрических датчиков для записи низкочастотных колебаний. Генераторные системы имеют то преимущество, что они могут быть сделаны стабильнее и выполнены по более простой схеме.

Для практики более важное значение имеет такой признак классификации как физическое явление, положенное в основу данного метода преобразования механических колебаний в электрические.

Емкостный датчик (рис. 12.1). Его действие основано на изменении взаиморасположения пластин, образующих конденсатор или на изменении средней диэлектрической проницаемости. Благодаря этим изменениям емкости в зависимости от используемой схемы в ней могут происходить различные процессы: изменяться разность потенциалов, изменяться емкостное сопротивление, изменяться частота генерируемых колебаний и др.

h1



Рис. 12.1. Схема емкостного датчика

Такие чувствительные датчики ненадёжны в эксплуатации, требуют применения сложной аппаратуры, особых мер предосторожности. Поэтому они в технике используются мало, но с успехом применяются при физических исследованиях.

П роволочные датчики сопротивления (тензометрические датчики). Проволочные датчики применяются главным образом при тензометрировании, для чего они оформляются в виде так называемых тензоэлементов – вытянутых петель из проволоки, наклеиваемой на бумажную полосу (рис. 12.2).

Рис. 12.2. Проволочный датчик (тензоэлемент):

1-тонкая проволока, 2- бумажная подложка, 3- выводы

Деформация детали, передаваясь вдоль петель проволоки, вызывает изменение омического сопротивления, что и регистрируется прибором, включенным в электрическую схему. Достоинства таких датчиков: простота конструкции, малые габариты, дешевизна. Недостаток: чувствительность к изменению температуры внешней среды.

Пьезоэлектрические датчики. Их действие основано на использовании прямого и обратного пьезоэффекта.

Прямой пьезоэффект заключается в том, что некоторые вещества с кристаллической структурой при действии механических сил могут возникать электрические заряды.

Помещение тех же кристаллов во внешнее электрическое поле вызывает смещение положительных и отрицательных токов, что ведет к деформации кристалла. В этом и состоит обратный пьезоэффект (кварц, турмалин, сегнетоэлектрики).

При действии на пластину среза кварца растягивающей силы вдоль оси Х, на перпендикулярных к этой оси гранях появляются равные и противоположные по знаку заряды.

При изменении растяжения на сжатие знаки зарядов меняются на противоположные.

Достоинства пьезоэлектрических датчиков:

широкие диапазоны измерений;

малые габариты и вес;

дешевизна и простота изготовления;

устойчивость к изменению условий внешней среды.

Недостатки пьезоэлектрических датчиков:

трудности при необходимости использования провода различной длины из-за изменения емкости и утечек, что нарушает калибровку аппаратуры;

относительно слабый уровень электрического сигнала снимаемого с пьезоэлемента;

некоторое изменение чувствительности от времени (процесс старения).

Индуктивные датчики (рис. 12.3). Железный якорь служит инерционным элементом датчика, в корпус которого посажен железный сердечник с катушкой, питаемой переменным током. При вибрации одновременно с изменением воздушного зазора и вызываемым этим изменением индуктивности в электрической цепи происходят изменения тока, воспринимаемого осциллографом.

Индуктивные датчики могут конструироваться как с изменяющимся воздушным зазором, так и с подвижным железным сердечником. Датчики с подвижным железным сердечником особенно пригодны для больших ходов, т.к. в них меньше сказывается нелинейность зависимости изменения индуктивности от хода якоря.

Характерной чертой индуктивных датчиков является ограниченность частотного диапазона сверху. Снизу диапазон не ограничен.

Индуктивные датчики являются наиболее употребительным.

Недостатки индуктивных датчиков.

влияние емкости подводящих токов на чувствительность;

влияние на чувствительность несущей частоты;

малый участок линейности амплитудной характеристики.