[image]

Стенд и оборудование для испытаний и измерений 2020

 

  • Xan [01.01.2020 07:24]: Редактирование параметров темы

FRC

опытный

Народ, а кто-нибудь знает, как измерять тягу двигателя, который работает в импульсном режиме? Частота импульсов тяги от прим.10 до 200 Гц. Один импульс прим.100-150 кгс.
С тензодатчиками что-то не очень хорошо получается (инертность, график нечитаемый, тензодатчик И от ударов выходят из строя...) и в голову приходит только применить маятник. Если мысль верная, то как точно измерить значение угла отклонения стрелы маятника?
И что делать, если испытывать двигатель с тягой больше тонны? Тоже маятник строить?
   71.0.3578.9971.0.3578.99

Xan

координатор

FRC> Народ, а кто-нибудь знает, как измерять тягу двигателя, который работает в импульсном режиме? Частота импульсов тяги от прим.10 до 200 Гц. Один импульс прим.100-150 кгс.
FRC> С тензодатчиками что-то не очень хорошо получается (инертность, график нечитаемый, тензодатчик И от ударов выходят из строя...) и в голову приходит только применить маятник. Если мысль верная, то как точно измерить значение угла отклонения стрелы маятника?
FRC> И что делать, если испытывать двигатель с тягой больше тонны? Тоже маятник строить?

Тебе надо среднюю тягу между импульсами или мгновенную внутри импульса?
Какая длительность импульса?

Делать жёсткую конструкцию стенда, брать жёсткие датчики (S) на большой номинал, быстродействующий АЦП с хорошим разрешением.

Маятник можно подвесить за две верёвочки (горизонтальная палка, подвешенная за концы). Чтоб при отклонении у него ориентация не менялась.
Измеряешь линейное смещение маятника от равновесия, дальше теорема Пифагора, без тригонометрии и углов.
   66

Vagrant

втянувшийся
FRC> Народ, а кто-нибудь знает, как измерять тягу двигателя, который работает в импульсном режиме? Частота импульсов тяги от прим.10 до 200 Гц. Один импульс прим.100-150 кгс.
Непонятно, допустимо ли усреднять тягу. Если доустимо - то можно поставить пружинный демпфер и испльзовать обычный стенд. Если действовать бескомпромисно - то есть опыт использования мембранного тензо-датчика с полученным временным разрешением `1 мс. Запись результата велась цифровым осциллографом в режиме однократного запуска специальным синхросигналом.
   72.072.0

Vagrant

втянувшийся
Xan> Маятник можно подвесить за две верёвочки (горизонтальная палка, подвешенная за концы).

При тяге больше тонны маятник должен весить заметно побольше тонны. Сооружение, в данном случае, будет сильно похоже на осадную машину, а «веревочки» будут скорей всего альпинистскими «десятками». Тут, наверно, проще взять рессорную пружину и тележку, а еще проще использовать на стенде мембранный тензодатчик с диапазоном в пару тонн.
   72.072.0

FRC

опытный

Vagrant> Непонятно, допустимо ли усреднять тягу. Если доустимо - то можно поставить пружинный демпфер и испльзовать обычный стенд.
А мембранный выдержит то безобразие, которое на прошлых прожигах погнуло блочный датчик с номиналом 250 кг и перегрузом 150%? Помнишь, как из пулемета очереди. И ты вроде бы единичный импульс измерял.
   71.0.3578.9971.0.3578.99

FRC

опытный

Xan> Тебе надо среднюю тягу между импульсами или мгновенную внутри импульса?
Xan> Какая длительность импульса?

Мгновенную. Длительность прим 3-5 мс.

Xan> Измеряешь линейное смещение маятника от равновесия..
Вот. А измерить чем это самое смещение? Инклинометром только?
И маятник, как я понимаю, мгновенный тягу не покажет....
   71.0.3578.9971.0.3578.99

RocKI

опытный

FRC> Мгновенную. Длительность прим 3-5 мс.

Вообще-то, при известной частоте достаточно померить среднюю тягу. Закон, скорее всего, синусоида. А дальше чистая математика.
   79.0.3945.13079.0.3945.130

Vagrant

втянувшийся
FRC> А мембранный выдержит то безобразие, которое на прошлых прожигах погнуло блочный датчик с номиналом 250 кг и перегрузом 150%?
Мембранный датчик был на 500 кг, если погнули датчик на 250 кг – то возьмем датчик на тонну. Кроме того, наверно, надо от жестких ударов подстраховаться, например, резиновой прокладкой, или автомобильным амортизатором.
FRC> И ты вроде бы единичный импульс измерял.
Ну да, и использовал, что было. Но с платой LA-50 тоже можно поэкспериментировать. У нас шаг выборки был 10 мс – можно попробовать с шагом 1 мс.
   72.072.0

Xan

координатор

Xan>> Какая длительность импульса?
FRC> Мгновенную. Длительность прим 3-5 мс.

Надо, стало быть, килогерцы и более.

Xan>> Измеряешь линейное смещение маятника от равновесия..
FRC> Вот. А измерить чем это самое смещение? Инклинометром только?

Маятник в виде осадной машины.
Ему в передний торец стукаешь, он начинает колебаться.
Ставишь к заднему концу спичечный коробок, маятник своим движением назад его сдвигает.
И ты потом прикладываешь линейку.
Импульс пули так померить можно.

FRC> И маятник, как я понимаю, мгновенный тягу не покажет....

Конечно, только суммарный импульс, если импульс сильно короче периода колебаний.
   66

RLAN

старожил

Теоретические размышлизмы. :)
Вот на нашем стенде двигатель ставится в корзину, которая на рельсах. Корзина со всем барахлом тяжелая, порядка 20 кг. Еще двигатель. Сегодня легкий, порядка 1 кг, но испытывали и 13кг движок.
Какое влияние на достоверность результата может иметь эта тяжелая, подвижная (в объеме деформаций датчика и конструкции, а это порядка 1см) часть. Понятно, возникают колебания и потери в рельсах. Раньше трение было порядка 200г, сейчас стало побольше, раза в 2. Но на таких перемещениях это вроде бы мелочи. Постарались увеличить жесткость узла крепления вварив ребра жесткости. Но это повлияло мало. Скорее, вообще не повлияло, частота около 25 Гц. Видимо это определяется жесткостью тензодатчика.
Прикреплённые файлы:
Тест 31012020.jpg (скачать) [1920x1080, 227 кБ]
 
СИ5000_10122019.jpg (скачать) [1460x767, 158 кБ]
 
 
   1919

Xan

координатор

RLAN> Понятно, возникают колебания и потери в рельсах. Раньше трение было порядка 200г, сейчас стало побольше, раза в 2.

Такие хорошие колебания как раз обнуляют трение в рельсах. Так как при колебаниях движение туда-сюда, то сила трения почти полностью компенсируется.

RLAN> Скорее, вообще не повлияло, частота около 25 Гц. Видимо это определяется жесткостью тензодатчика.

Угу.
Данные можно отфильтровать от частоты 25 Гц, достаточно взять среднее от сдвинутых на полпериода и не сдвинутых данных.
   66

Vagrant

втянувшийся
RLAN> Какое влияние на достоверность результата может иметь эта тяжелая, подвижная (в объеме деформаций датчика и конструкции, а это порядка 1см) часть.

Период колебаний пружинного маятника – T=2π SQRT(m/K), для твоего случая T=0,04 c. M=20кг, соответственно, жесткость тензо-датчика К равна ~500 000 н/м. Или примерно 50 кг/мм. Жесткость можешь померить сам, но на вскидку получилось маловато. 1 см смещения – это много. Для 200 кг тяги, жесткость 20 кг/мм – это совсем плохо. Видимо, где-то есть упругие прокладки или люфты, может какой-то необычный датчик. Выше обсуждались аналогичные измерения с резонансом выше 1 кГц. Там намеренно применен мембранный датчик с десятикратным запасом по нагрузке - именно с целью задрать жесткость. Могу попробовать измерить его жесткость микрометром, но на глаз она выше на порядки.
А колебания надо бороть. Когда колебания порядка величины сигнала, то конечно это портит точность измерений.
   72.072.0

RLAN

старожил

Vagrant> А колебания надо бороть. Когда колебания порядка величины сигнала, то конечно это портит точность измерений.

Спасибо за подсказку. Решил выложить фотку с вопросом, что еще усилить. Два 14 швеллера проваренные сверху и снизу на раме и такой же швеллер как узел крепления с двумя ввареными внутрь ребрами 4мм.
Вроде нечего. Но вдруг сам заметил очень слабый узел. То место, куда упирается шток от корзины к тензодатчику на самой корзине сильно выгнуто предыдущими несколькими взрывами. С обратной стороны там такая же 3мм пластина с кольцевым адаптером. И прикручена 2 болтами. Получается упругий элемент низкой жесткости.Надо в центре стянуть еще парой болтов. Должно помочь. Вот что значит взглянуть по новому :)
Прикреплённые файлы:
P1310021.jpg (скачать) [1920x1080, 811 кБ]
 
 
   1919
+
-
edit
 

SashaMaks
SashaPro

аксакал

RLAN> Решил выложить фотку с вопросом, что еще усилить.

По мере значимости для жесткости:
1. Опустить раму вниз до грунта;
2. В грунт на 0,5м залить бетон площадью 1х0,5м минимум;
3. Применить анкерное крепление стальной рамы в бетон;
4. Поменять тензодатчик с балочного на S-тип;
5. Не применять "складывающихся" опор под датчики (это я про швеллер под датчиком). Возможно обрезок прямоугольной трубы наглухо с двух сторон косынками зафиксированными на раме, а не сразу в раму по основанию.
   79.0.3945.13079.0.3945.130

RLAN

старожил

Бетон там лить нельзя, а анкера на 2 метра уже есть и извлечь их уже нереально.
И в опору уже вварены ребра, на фото видно.
Но это лирика. Непонятно было, откуда такое НЧ лезет. А теперь понял.
   1919

pinko

опытный

Попробуй толстую бронзовую или латунную пластину между датчиком и стальной основой.
   72.072.0

RLAN

старожил

Стенды не только тягоизмерительные.
Собрал стенд гидроиспытаний до 200 атм.
Мотор-червячный редуктор-насос. Управляется частотником, а тот, в свою очередь, от компа через контроллер. Контроллер пока не готов, но в ручном режиме испытание перспективного топливного бака провел. Правда этому баку уже 17 лет и он предполагался для гибридника и ВПВ, но, надеюсь, послужит.
Довел до 91 атм, вроде как признаки текучести металла пошли. И ладно, рабочее 60 нас устроит.

На последнем кадре новый бак (внизу) в 2003 году.
Прикреплённые файлы:
IMG_20200430_124234.jpg (скачать) [1200x900, 404 кБ]
 
IMG_20200429_143159.jpg (скачать) [900x1200, 313 кБ]
 
 
   2020
+
-
edit
 

Mihail66
mihail66

аксакал

Разбираем станок ТИСа после аварии, любуемся на датчик.

Разбираем станок ТИСа
Разбираем станок ТИСа после аварии.

Помнится Саша строил модель нагружения этого датчика. Очень хочется найти ее и сравнить с реальными разрушениями.
   81.0.4044.12281.0.4044.122
+
-
edit
 

Mihail66
mihail66

аксакал

После аварии на ТИСе возник спорный вопрос. А можно ли попытаться задемпфировать датчик (или даже платформу с четырьмя датчиками) с помощью проставок из твердой резины.

Вырисовываются два варианта.
В одном - положить амортизаторы под опору датчика.
А в другом - положить резиновую подушку под двигатель.

Как это отразится на качестве измерений?
Прикреплённые файлы:
DSCF8279.JPG (скачать) [1630x1364, 706 кБ]
 
 
   81.0.4044.12281.0.4044.122
RU SashaMaks #02.05.2020 20:40  @Mihail66#02.05.2020 17:10
+
-
edit
 

SashaMaks
SashaPro

аксакал

Mihail66> Помнится Саша строил модель нагружения этого датчика. Очень хочется найти ее и сравнить с реальными разрушениями.

А смысл?
Выстрел может происходит с большим усилием, чем давление разрушения корпуса.
Деформация датчика - это не показатель давления разрушения.
   81.0.4044.12981.0.4044.129
RU Mihail66 #02.05.2020 20:52  @SashaMaks#02.05.2020 20:40
+
-
edit
 

Mihail66
mihail66

аксакал

SashaMaks> Деформация датчика - это не показатель давления разрушения.

Но тем не менее ты точно определил самое слабое место в этом датчике. Он как раз по примыканию центрального языка к основной плите и погнулся.
   81.0.4044.12281.0.4044.122
+
-
edit
 

Tayfur

втянувшийся
Mihail66> После аварии на ТИСе возник спорный вопрос. А можно ли попытаться задемпфировать датчик (или даже платформу с четырьмя датчиками) с помощью проставок из твердой резины.

Может в пластине датчика просверлить отверстие по центру установки двигателя и вставить туда металлический сплошной ограничитель торцом чуть ниже уровня пластины?
   81.0.4044.12981.0.4044.129
+
-
edit
 

Mihail66
mihail66

аксакал

Tayfur> Может в пластине датчика просверлить отверстие по центру установки двигателя и вставить туда металлический сплошной ограничитель торцом чуть ниже уровня пластины?

Да там по центру как раз имеется отверстие, и в это отверстие вкручен болт. На шляпку ему давит двигатель во время испытаний, а снизу прикручен крюк для калибровки.
Но такие ограничители я уже пытался делать, и если по нему хорошо прилетит, то этот ограничитель ввиду своей жесткости уже ничего не ограничивает. Выходит равносильно удару молотком, возникает смятие датчика, и прочие вытекающие.
Поэтому хочется смягчить удар именно за счет эластичных динамических тормозов.

Но теперь у меня уже и датчика такого нет. Теперь будут стоять четыре дешевых китайских на 200 кг (если все вместе и хором).
   81.0.4044.12281.0.4044.122
RU Mihail66 #08.05.2020 21:47  @Mihail66#06.05.2020 20:02
+
-
edit
 

Mihail66
mihail66

аксакал

Mihail66> Но теперь у меня уже и датчика такого нет. Теперь будут стоять четыре дешевых китайских на 200 кг (если все вместе и хором).

Решил использовать компоновку фитнес-весов. Датчики, и они же ножки.
Хочешь двигатель испытывай, хочешь сам взвешивайся. Прицеплю к датчикам экранированный кабель, положу эту измерительную платформу на плоскую и жесткую плиту со стойкой для установки двигателя, и будет мне новый ТИС. (шурупов не пожалел)
Прикреплённые файлы:
DSCF8375.JPG (скачать) [2323x1420, 1,24 МБ]
 
DSCF8376.JPG (скачать) [2588x1591, 1,46 МБ]
 
 
   81.0.4044.12281.0.4044.122

в начало страницы | новое
 
Поиск
Настройки
Твиттер сайта
Статистика
Рейтинг@Mail.ru