Преобразователь нагрузки на колесо транспортного средства по состоянию рессор - Курсовая работа

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА к курсовой работе по дисциплине «Физические основы получения информации» Тема курсовой работы: «Преобразователь нагрузки на колесо транспортного средства по состоянию рессор» Решение задачи производилось по следующей схеме: · обзор аналогов данного преобразователя; Рассмотрение различных типов преобразователей данной величины велся по книжным, журнальным источникам, включая использование патентов и интернета.В современной промышленности при производстве продукции очень большое внимание уделяется ее качеству и безопасности использования конечным потребителем. Например, в автомобилях, количество внешних и внутренних факторов влияющих на безопасность столь велико, что учесть их все невозможно без применения различных технических средств. Измерительный преобразователь как средство измерений является преобразователем входного измерительного сигнала в выходной сигнал, более удобный для дальнейшего преобразования, передачи, обработки вычислительными устройствами или хранения, но не пригодным для непосредственного восприятия наблюдателем (это задача измерительного прибора, в состав которого может входить один или несколько преобразователей).Итак, данная работа посвящена преобразователю нагрузки и в качестве объекта его исследования предлагается рассмотреть транспортное средство, а именно - рессорное подвешивание этих транспортных средств. Вообще слово рессора происходит от французского ressort, что в переводе означает «пружина». Основная цель этого элемента - смягчать удары и толчки на неровных участках дороги, что достигается за счет того, что рессора передает нагрузку с рамы или кузова автомобиля на его ходовую часть. В этом есть и свои плюсы (в основном - экономия материала для производителей автомобилей, а значит, и снижение их стоимости), и недостатки - при использовании многолистовых евро рессор происходит совмещение функций пружины и амортизатора в одной, довольно простой, конструкции (благодаря трению листов рессоры), что ликвидируется при использовании монолистовой рессоры. Впрочем, в большинстве современных транспортных средств, соответствующих евро стандартам, рессора уже почти не применяются - за счет их большой гибкости происходит сильное и неконтролируемое продольное смещение прикрепленного к ним моста.Тензорезисторный преобразователь силы содержит упругий элемент прямоугольного сечения с четырьмя сквозными отверстиями в боковой грани и пропилами нижней стороны отверстий, над которыми расположена плоская поверхность, где установлены тензорезисторы, присоединительное отверстие для силопередающего элемента (штока), находящееся посередине между парами отверстий. Две площадки с термокомпенсационными резисторами, имеющие таврообразный профиль, расположены над опорным кольцом в одной плоскости с плоскостью упругого элемента, выступающей над опорным кольцом на высоту, определяемую следующим математическим выражением H d h, где d - диаметр сквозных отверстий, h - наименьшее расстояние между плоской поверхностью упругого элемента и сквозными отверстиями. На рисунке 1 изображен тензорезисторный преобразователь силы, который содержит основные конструктивные элементы: упругий элемент 1, опорное кольцо 2, площадки 3 с установленными на них термокомпенсационными резисторами 4. Изготовление упругого элемента и опорного кольца за одно целое исключает возможность влияния разнородности материала на термокомпенсационные резисторы, их взаимодействие с тензорезисторами, снижает влияние колебания температуры на показания тензорезисторов, а выполнение площадок тензорезисторного преобразователя силы таврообразного профиля способствует равномерному и быстрому прогреву их за счет увеличения площади, подвергаемой температурному воздействию. Независимость зон деформации от возможного смещения балки, повышение жесткости конструкции преобразователя силы за счет увеличения жесткости заделки упругого элемента на опорном кольце позволяет повысить чувствительность тензорезисторного преобразователя силы.Магнитоэлектрические преобразователи выделяются среди других групп электромеханических преобразователей широтой и разнообразием применения, высокими метрологическими характеристиками, а также многотипностью. Магнитоэлектрический преобразователь силы (рис.2) содержит магнитопровод 2, два постоянных магнита 4 с полюсными наконечниками 5, между которыми образованы зазоры 3, где проходят проводники 7 и 8 возвращающей обмотки, которые включены так, что токи в них направлены противоположно. Вся магнитная система размещена на подвижном узле 1, а возвращающая обмотка - на неподвижном основании 14, к одному концу возвращающей обмотки подключено управляющее напряжение, а ко второму - нагрузочный резистор 10, соединенный с землей.

Содержание

Введение

1. К вопросу о понятии измеряемого объекта

2. Обзор аналогов и прототипов

2.1 Тензорезисторные преобразователи

2.2 Магнитоэлектрические преобразователи

2.3 Пьезоэлектрические преобразователи

2.4 Тензорезистивные преобразователи

2.5 Емкостные преобразователи

3. Выбор преобразователя

4. Техническое задание

5. Конструкторский раздел

5.1 Принцип действия преобразователя

5.2 Основные параметры и характеристики преобразователя

5.3 Расчет тензорезисторов

5.4 Погрешности преобразователя

Заключение

Список использованных источников

В современной промышленности при производстве продукции очень большое внимание уделяется ее качеству и безопасности использования конечным потребителем. Например, в автомобилях, количество внешних и внутренних факторов влияющих на безопасность столь велико, что учесть их все невозможно без применения различных технических средств. Особенную роль здесь играют различные преобразователи и датчики. Измерительный преобразователь как средство измерений является преобразователем входного измерительного сигнала в выходной сигнал, более удобный для дальнейшего преобразования, передачи, обработки вычислительными устройствами или хранения, но не пригодным для непосредственного восприятия наблюдателем (это задача измерительного прибора, в состав которого может входить один или несколько преобразователей). На сегодняшний день количество видов и конструкций датчиков колоссально. Интересующие нас преобразователи нагрузки так же довольно разнообразны, и нет проблемы подобрать подходящий.

Тема данного курсового проекта - преобразователь нагрузки на колесо транспортного средства по состоянию рессор. То есть, разрабатываемый преобразователь имеет довольно узкую сферу применения, что, однако, не умаляет его важности.

Для достижения поставленной цели было рассмотрено множество различных преобразователей с различным принципом действия и выбран один, для дальнейших расчетов и проектирования.