Демпфирующий момент

Демпфирующий момент обеспечивается индикаторным прибором. Демпфер — это общий термин, используемый для обозначения любого механизма, используемого для поглощения энергии вибрации , подавления вибрации вала , плавного пуска и защиты от перегрузки устройства . Чтобы спроектировать эффективный демпфер, необходимо демпфирующий момент сначала рассчитать . Демпфирующий момент или демпфирующие силы – это отклонение скорости от отклонения электромеханического крутящего момента машины, а угловое отклонение называется синхронизирующим моментом [1]. В измерительном приборе демпфирующий момент необходим для того, чтобы привести движущуюся систему в состояние покоя, чтобы обеспечить устойчивое отражение за разумно короткое время. Он существует только до тех пор, пока указатель находится в движении. При отсутствии демпфирующего момента указатель кратковременно колеблется и приходит в устойчивое положение, такая ситуация называется демпфированием . Если демпфирующая сила слишком велика, указатель будет медленно останавливаться, и это называется чрезмерным демпфированием. ^{[ 1 ]} Демпфирующий момент — это физический процесс управления движением системы путем создания движения, противодействующего естественным колебаниям системы. Подобно трению, оно действует только тогда, когда система находится в движении, и отсутствует, если система находится в состоянии покоя. ^{[ 2 ]} Его основная цель — обеспечить быстрое и точное считывание показаний колебательной системы. Вместо того, чтобы позволить объекту постоянно колебаться на своей основной частоте, демпфирующий момент применяет противодействующую силу, которая замедляет колебания настолько, чтобы можно было сделать показания. Хотя демпфирующий момент используется во многих измерительных устройствах, он не имеет заданного значения, а регулируется на основе указателя, который отображается на графике зависимости момента отклонения от времени. Демпфирующий момент является неотъемлемой частью измерения движущихся систем из-за его способности контролировать колебания.

Производство

Существует четыре различных способа создания демпфирующего момента: демпфирование трением воздуха, демпфирование трением жидкости, демпфирование вихревыми токами и электромагнитное демпфирование.

Демпфирование трением воздуха создается поршнем, колеблющимся внутри и снаружи воздушной камеры. Когда поршень входит в камеру, он вызывает сжатие, когда он выходит из камеры, на него действует обратная сила. ^{[ 3 ]} Этот метод часто используется при наличии относительно слабого электрического поля, поскольку демпфирование трением воздуха не предполагает использования каких-либо электрических компонентов, которые могли бы исказить электрическое поле. ^{[ 4 ]}
Демпфирование трением жидкости создается за счет колебаний диска в жидкости, обычно масле, и из нее, что заставляет его всегда противодействовать движению. Этот метод очень похож на демпфирование трением воздуха, за исключением того, что воздух в камере заменяется жидкостью. ^{[ 3 ]} Этот метод затруднен тем, что его можно выполнять только вертикально, так как он требует, чтобы жидкость находилась в вертикальном положении.
Демпфирование вихревых токов — это использование вихревого тока и электрического поля для создания электромагнитного крутящего момента, препятствующего движению. В этом методе создаваемый демпфирующий момент пропорционален силе тока и магнитного поля. ^{[ 3 ]} Этот метод очень эффективен, но у него есть недостаток – искажение слабого электрического поля. ^{[ 4 ]}
Электромагнитное демпфирование создается путем пропускания электрического тока через магнитную катушку, вызывающего крутящий момент, который противоречит естественному движению катушки. ^{[ 3 ]} Он имеет тот же недостаток, что и затухание вихревых токов, поскольку может искажать электрическое поле.

Использование

Демпфирующий момент используется для быстрого и точного считывания состояния объекта, испытывающего колебания. Из-за инерции движущийся объект имеет тенденцию оставаться в движении, поэтому требуется противодействующая сила, чтобы довести его до конечной скорости колебаний за короткий период времени. Демпфирующий момент действует путем противодействия естественным колебаниям, что позволяет пользователю получить точные показания. ^{[ 5 ]} Он используется в большинстве экспериментов, предполагающих сбор данных о системе, находящейся в движении, как один из единственных способов получения точных данных. Он также имеет множество различных методов производства, как описано выше, что позволяет использовать его во многих моделях, где требуется противодействующая сила. Хотя, как отмечалось выше, существуют определенные методы создания демпфирующего момента, которые применимы к системе только в том случае, если она соответствует правильным требованиям.

Измерение

Демпфирующий момент — это движение, которому во время использования не присваиваются номера, а скорее тестируют и наблюдают с помощью указки в эксперименте. Указатель устройства — это часть, которая показывает демпфирующий момент на основе графика зависимости момента отклонения от времени. Это делается путем учета как отклонения, так и контроля крутящего момента, чтобы обеспечить правильную величину демпфирующего момента. Отклоняющий момент — это то, что заставляет указатель на машине колебаться, а управляющий момент — это противодействующая сила, которая предотвращает неконтролируемые колебания указателя. Отклоняющий момент и управляющий момент работают аналогично весам: отклоняющий момент — это груз, который прижимается к весам, а управляющий момент — это противовес, который используется для балансировки первоначального веса. Для получения хороших результатов очень важно, чтобы эти две силы были равны друг другу. ^{[ 4 ]}

Отклонение и контроль создания крутящего момента

Отклонение и управляющий момент, как и момент демпфирования, не измеряются явно, но могут создаваться и, таким образом, контролироваться двумя разными способами. Создавая эти два крутящих момента, указатель будет двигаться определенным образом, который можно проанализировать, как показано ниже. Отклоняющий момент может представлять собой силу любого типа, которая первоначально приводит систему в движение. С другой стороны, управляющий крутящий момент создается измерительным устройством и, следовательно, не является естественным движением. Существует два способа создания управляющего крутящего момента: управление пружиной и управление силой тяжести:

Пружинное управление создается за счет использования управляющей пружины, соединенной с указателем системы. Когда система движется, пружина скручивается в противоположном направлении, создавая крутящий момент, который напрямую противодействует отклоняющему моменту.
Контроль силы тяжести создается путем прикрепления небольших грузов к движущейся системе, создавая крутящий момент, основанный на угле отклонения, который представляет собой угол, который составляют задняя и передняя касательные друг к другу. ^{[ 6 ]} Этот метод затруднен тем, что он требует, чтобы система была вертикальной, чтобы на грузы можно было воздействовать под действием силы тяжести.

При анализе отклонения и контроле крутящего момента можно выделить три основные категории: недостаточное демпфирование, чрезмерное демпфирование и критическое демпфирование. ^{[ 4 ]} Если система недостаточно демпфирована, она не достигнет своей конечной скорости колебаний своевременно и будет медленно колебаться в течение длительного периода времени. Если он чрезмерно демпфирован, система будет колебаться со слишком медленной скоростью, чтобы дать точные показания. Наконец, если он критически демпфирован, он имеет равную величину отклонения и контролирующий крутящий момент, что позволяет указателю быстро найти правильное значение без колебаний системы за пределами этого значения. ^{[ 5 ]} Критическое демпфирование означает, что машина имеет необходимый демпфирующий момент и готова к использованию для экспериментов.

Ссылки

^ Гош, Смараджит (2005). Основы электротехники и электроники . Индия: Prentice Hall of India Private Limited. п. 293. ИСБН 81-203-2316-5 .
^ «Отклонение | Управление | Демпфирование крутящего момента» . ваш электрический гид . 19 января 2017 г. Проверено 17 ноября 2020 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д «Электротехническая тематика: Методы создания демпфирующего момента» . электротехнические темы . 12 декабря 2014 г. Проверено 17 ноября 2020 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д «Демпфирующие моменты и типы в показывающих измерительных приборах» . Информация по электротехнике . 28 ноября 2016 года . Проверено 17 ноября 2020 г.
^ Jump up to: ^а ^б «Электротехника. Что такое демпфирующий момент?» . Engineeringlab.com . Проверено 17 ноября 2020 г.
^ «Основы индикаторных приборов | Отклонение крутящего момента | Управление крутящим моментом | Демпфирование крутящего момента | Свободные электроны» . Основы индикаторных приборов | Отклоняющий крутящий момент | Управление крутящим моментом | Демпфирующий момент | Свободные электроны . Проверено 17 ноября 2020 г.

Общее собрание энергетического общества, 2006. IEEE, 10.1109/PES.2006.1709001.

Внешние ссылки

СМИ, связанные с демпфирующим моментом, на Викискладе?

[PHI-1] Гош, Смараджит (2005). Основы электротехники и электроники . Индия: Prentice Hall of India Private Limited. п. 293. ИСБН 81-203-2316-5 .

[2] «Отклонение | Управление | Демпфирование крутящего момента» . ваш электрический гид . 19 января 2017 г. Проверено 17 ноября 2020 г.

[:0-3] Jump up to: ^а ^б ^с ^д «Электротехническая тематика: Методы создания демпфирующего момента» . электротехнические темы . 12 декабря 2014 г. Проверено 17 ноября 2020 г.

[:1-4] Jump up to: ^а ^б ^с ^д «Демпфирующие моменты и типы в показывающих измерительных приборах» . Информация по электротехнике . 28 ноября 2016 года . Проверено 17 ноября 2020 г.

[:2-5] Jump up to: ^а ^б «Электротехника. Что такое демпфирующий момент?» . Engineeringlab.com . Проверено 17 ноября 2020 г.

[6] «Основы индикаторных приборов | Отклонение крутящего момента | Управление крутящим моментом | Демпфирование крутящего момента | Свободные электроны» . Основы индикаторных приборов | Отклоняющий крутящий момент | Управление крутящим моментом | Демпфирующий момент | Свободные электроны . Проверено 17 ноября 2020 г.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]