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汽车发动机油路测量设备的机构设计

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汽车发动机油路测量设备的机构设计

摘要柴油机供油系统多参数的电测量,为研究供油系统喷射特性提供了手段。而且,目前在评估新品开发设计的喷油泵和喷油嘴的性能时,在产品改进和新品试制过程中,为了获得良好的性能指标,往往需要对燃油喷射系统进行大量的调试工作,也常以多参数的电测量作为考核项目之一。柴油发动机油路压力测量设备相关油管嘴端压力与针阀体压力室压力喷油泵的参数选择及其对柴油机性能的影响,以及柴油内燃机异常喷射现象和柴油发动机油路压力测量设备相关油管嘴端压力与针阀体压力室压力。关键词压力喷油泵的参数选择;内燃机异常喷射现象;相关油管嘴端压力ABSTRACTDIESELENGINEFUELSUPPLYSYSTEMELECTRICALMULTIPARAMETERMEASUREMENT,PROVIDESTHEMEANSTOSTUDYTHEINJECTIONCHARACTERISTICSOFTHEFUELSUPPLYSYSTEMMOREOVER,INTHEASSESSMENTOFTHEPERFORMANCEOFNEWPRODUCTDEVELOPMENTANDDESIGNOFTHEFUELINJECTIONPUMPANDINJECTOR,INTHEPROCESSOFPRODUCTIMPROVEMENTANDNEWTRIAL,INORDERTOOBTAINGOODPERFORMANCEINDICATORS,OFTENREQUIRETHEFUELINJECTIONSYSTEMDEBUGGINGWORK,OFTENTHEPOWEROFMULTIPARAMETERMEASUREMENTSASONEOFTHEASSESSMENTPROJECTDIESELENGINELINEPRESSUREMEASUREMENTEQUIPMENTTHERELATEDTUBINGPRESSUREOFTHEMOUTHENDOFTHENEEDLEVALVEBODYPRESSURECHAMBERPRESSUREFUELPUMPPARAMETERSSELECTIONANDITSIMPACTONDIESELENGINEPERFORMANCE,ASWELLASTHEABNORMALJETPHENOMENONOFTHEDIESELENGINEANDDIESELENGINELINEPRESSUREMEASUREMENTEQUIPMENTTUBINGMOUTHENDPRESSUREANDNEEDLEVALVEBODYPRESSURECHAMBERPRESSUREKEYWORDSPRESSUREFUELPUMPPARAMETERSELECTION;THEABNORMALINTERNALCOMBUSTIONENGINEJETPHENOMENON;TUBINGMOUTHENDPRESSUREV目录摘要IABSTRACTII目录V1绪论111设计目的112柴油发动机的燃料喷射装置概述113喷油过程214几何供油规律和喷油规律的定义315喷油器总成32柴油发动机油路压力测量设备的设计621柴油发动机油路压力测量设备控制系统概述622柴油发动机油路压力测量设备的原理823柴油发动机油路压力测量设备相位调整824柴油发动机油路压力测量设备测量线路825柴油发动机油路压力测量设备试验结果分析1126柴油发动机油路压力测量设备校验压电压力传感器1227柴油发动机油路压力测量设备相关油管嘴端压力与针阀体压力室压力123机械传动选用及设计计算1431圆锥齿轮的计算1432主传动轴的相关概算1633花键联轴器的计算1734压力波动的分析1835燃油的可压缩性1836管路的容积变化1937管路中的压力波动1938喷油泵的参数选择及其对柴油机性能的影响2039喷油泵的速度特性校正22310可变减压容积22311可变的减压作用22312高压油管23313柴油内燃机异常喷射现象23314二次喷射24315稳定喷射254测试精度26总结29致谢错误未定义书签。参考文献错误未定义书签。汽车发动机油路测量设备的机构设计11绪论11设计目的柴油机供油系统多参数的电测量,为研究供油系统喷射特性提供了手段。而且,目前在评估新品开发设计的喷油泵和喷油嘴的性能时,也常以多参数的电测量作为考核项目之一。因此,测量的精确性就显得越发重要了。在以往的电测试验中,出现过油嘴已喷油的工况下,测出的油管压力低于油嘴开启压力的情况。例如在二零零二年八月高速一号泵的电测试验中,油嘴开启压力为12。5MPA,当油泵转速为250RPM时,测出的嘴端最高压力只有11。69MPA。还有,日本VE泵在二零零二年九月的试验中,油嘴开启压力为18。13MPA(185KGF/CM2),在油泵转速为390RPM时,测出的嘴端最高压力只有17。013MPA(173。6KGF/CM2)。在上述两例试验中,油嘴针阀均已开启喷油。现有使用的传感器、信号转换仪、数据处理仪、都是具有世界先进水平的仪器。精度很高,随机误差很小。这就要考虑是否存在较大的系统误差,即要从测试方法的角度去考虑了。目前一般采用压电式传感器测量压力。压电传感器因其机械强度高,体积小,重量轻、高频特性良好,输出线性好等优点,而被广泛采用。但当被测压力变化频率低,变化幅度小时,压电晶体的电荷量变化难于反映到测量结果中,即压电传感器的低频特性差。而我们测量的油路中存在这种变化频率低、幅度小的压力高压油管中的残留压力。因此,压电传感器是测不出这种压力的。上面提到的现象极可能是因为测不出残留压力而产生的。在课题立项时,还曾考虑过压电传感器灵敏度变化问题,还有高压油管嘴端压力与针阀体内压力室的压力差异问题,是否会对压力测量精度产生一定的影响。这些都将在下面的论文中予以阐述。12柴油发动机的燃料喷射装置概述燃油喷射装置是柴油机的一个重要组成部分,在产品改进和新品试制过程中,为了获得良好的性能指标,往往需要对燃油喷射系统进行大量的调试工作,根据大量实践表明,对现代柴油机喷射装置的要求是1能精确的控制每循环的喷射量并要求每缸等量,并在规定的时间内喷射持续角喷入汽缸,换言之,即要求具有合适的喷油率。2为了优化柴油机的性能、烟度、噪声和排放,需要具备能随柴油机负荷和转速变的、精度为1℃A的喷油提前角。3为了将柴油和空气混合,需要高的喷射压力,对具有强空气涡流的直喷式或非直喷式柴油机,最大喷射压力为30~40MPA,对低涡流直喷式,最大喷射压力约为45~48MPA,对无涡流直喷式,最大喷射压力在100MPA以上。近年来,得到蓬勃发展的电控喷射系统,在实现要求(2)方面已比常规的机械液力式喷射装置显示出更大的优越性,并开辟了将喷油系统控制和运输车辆控制结合起来的可能性。在柴油内燃机出现早期,燃油喷射是通过高压空气实现的。一九二七年,德国博世无锡太湖学院学士学位论文(BOSH)公司开始专业生产以螺旋槽柱塞旋转方式调整供油量的机械式喷油泵,这种喷油泵的工作原理至今仍用于多数柴油内燃机的燃料供给系统中。图11燃油系统图如图11整个燃油系统由低压油路(油箱、输油泵、燃料滤请器、)(喷油泵、高压油管、喷油器)和调节系统组成。其核心部分是高压油路所组成的喷油系统,人们也把这种传统燃料供给系统称之为泵管嘴系统。在这种系统中,喷油泵有柱塞式喷油泵和转子分配式喷油泵两种。对柱塞式喷油泵,每个柱塞元件对应于一个气缸,多缸内燃机所用的柱塞数和气缸数相等且和为一体,构成合成式喷油泵;对小型单缸和大型多缸内燃机,常采用每个柱塞元件独立组成一个喷油泵,称之为单体喷油泵。转子分配式喷油泵是用一个或一对柱塞产生高压油向多缸内燃机的气缸内喷油,这种主要用于小缸径高速柴油内燃机上,其制造成本较低。在上述泵管嘴燃料供给系统中,由于有高压油管的存在,使喷油系统在内燃机上的布置比较方便灵活,加上已积累了长期制造与匹配的理论与经验,因此,目前这种系统仍在各种柴油内燃机上得到广泛应用。但是,也正由于高压油管的存在,降低了整个燃油供给系统高压部分的液力刚性,难于实现高压喷射与理想的喷油规律,也使这种传统燃料供给系统的应用前景受到一定的限制。为了满足柴油内燃机不断强化及日益严格的排放与噪声法规的要求,目前正在大力发展各种高压、电控的燃料喷射系统,如采用短油管的单体泵系统、泵喷嘴与PT系统、蓄压式或共轨系统等等。在目前对于上述各种喷射装置的研制中,对喷射装置系统压力性能有着很高的要求,而油管的残留压力,在整个压力系统中占有十分重要的地位,因此对残留压力装置的研究对整个燃油喷射装置性能的提高有着十分重要的作用。13喷油过程柴油内燃机工作时,曲轴通过定时齿轮驱动喷油泵旋转,燃油从油箱经滤清、输油泵汽车发动机油路测量设备的机构设计3加压(约0。1~0。15MPA)到喷油泵的低压油腔。当挺柱体总成的滚轮在凸轮基圆时,柱塞腔与低压油腔通过进、回油孔联通,向柱塞腔供油,喷油泵凸轮轴运转,凸轮推动挺柱体总成克服柱塞弹簧力向上运动。当柱塞顶面上升到与进、回油孔上边缘平齐,进、回油孔关闭,柱塞腔与低压油腔隔离。当柱塞再向上运动时,柱塞腔内的燃油被压缩,压力升高。当压力上升到大于出油阀开启压力与高压油管内残压之和时,出油阀开启,燃油流入出油阀紧帽进到高压油管、喷油器体内油路及针阀体盛油槽内。柱塞继续上升,油压升高,当喷油器针阀体盛油槽内的油压达到并超过针阀开启压力时,针阀打开,向气缸内喷油。由于柱塞顶面积大,喷油器的喷孔面积小,故喷射过程中压力继续升高。当柱塞上升到其斜槽上边缘与回油孔的下边缘相联通时,柱塞再上升,柱塞腔与低压油腔相通,燃油流经回油孔开启截面进入低压油腔,柱塞腔压力下降。随后出油阀在弹簧力和两端油压的综合作用下开始下行,当减压凸缘进入出油阀座孔后,出油阀紧帽腔与柱塞腔隔离,使紧帽腔到喷油器所组成的高压油路内保持一定量燃油,出油阀仍继续下行到落座。出油阀在落座过程中,由于减压容积的作用,使高压油路(出油阀紧帽腔、高压油管、喷油器体内油道、盛油槽容积的总和)中燃油压力迅速下降。当盛油槽内的燃油压力小于针阀关闭压力时,针阀落座,喷油停止。由于燃油的可压缩性与惯性,压力的传播与反射,高压油管内的燃油将产生一定的压力波,压力波在出油阀紧帽腔到针阀体的盛油槽内不断衰减,趋于一定压力定值即残留压力。上述喷油过程是可用压力传感器及位移传感器和相应仪器测出,考虑到测量的方便性和可行性,通常喷油过程试验仅测出泵端压力、嘴端压力、针阀升程和喷油速率随凸轮轴转角变化关系。随后,出油阀落座时,柱塞在凸轮驱动下继续上行到最大行程后,在柱塞弹簧力作用下,沿凸轮下降段下行,在下行过程中,喷油泵不产生泵油作用,至此,完成了一个泵油循环。在柱塞上升过程中,柱塞从下止点上升到进、回油孔关闭时所经过的距离,称之为喷油泵柱塞的预行程,它的大小决定了柱塞在压油过程中初速度的大小,将影响喷油速率;柱塞封闭进、回油孔开始压油到柱塞斜槽上边缘与回油孔相通开始回油所经历的升程,称之为喷油泵柱塞的有效行程,它的大小与循环供油量有关,决定了喷油器循环喷油量的大小。从上述喷油过程的概述可知,喷油试验过程涉及了泵端压力嘴端压力。而为了真实获得这两个压力必须与油管的残留压力结合起来。因此油管的残留压力是整个喷油过程的一个组成部分,对整个喷射过程有着十分重要的作用。14几何供油规律和喷油规律的定义几何供油规律是指从几何关系上求出的油泵凸轮每转一度(或每妙)喷油泵供入高压系统的燃油量(MM3/()泵轴或MM3/S)随凸轮轴转角Ψ(或时间T)的变化关系。由于它纯粹是几何关系决定的,因此只要知道柱塞的运动特性即可。喷油规律是指在喷油过程中,每秒或每度泵轴转角从喷油器喷出的燃油量随时间或泵轴转角的变化关系。15喷油器总成喷油器总成对于柴油机来说,有着非常重要的作用。喷油器总成在发动机上的安装及无锡太湖学院学士学位论文喷油器总成的喷射性能直接影响柴油发动机的动力性、经济性、使用性能及可靠性。喷油器不仅决定着喷雾质量、油束与燃烧室的配合,而且影响喷油特性(喷油时刻、喷油延续时间、喷油规律),这些都直接影响发动机的性能指标。如果喷油不良,油束和燃烧室配合不好,则混合气形成恶化,燃烧变坏,性能下降。在新产品的试制过程中,往往需要对喷油器作大量的调试,才能使柴油机达到设计指标;在使用过程中,常由于喷油器的故障使发动机性能下降,甚至不能运转。所以喷油器是影响柴油机设计指标和使用性能的关键部件之一。喷油器总成通过法兰、压板和螺套紧固在发动机的气缸头上,它的喷油嘴端深入到发动机气缸的燃烧室内。喷油器的高压油道通过高压油管与喷油泵总成的出油阀接头相连接,回油油路相互连接直接回到油箱。喷油器总成的功用是1将一定数量的具有合适喷射压力的燃油雾化,以促进燃油在发动机气缸内的着火燃烧。2借助于(或者不借助于)空气涡流将燃油喷注并力求均匀分布到气缸的燃烧室内,特别对于无涡流的开式燃烧室,喷油器总成的安装精度是一个很值得重视的问题。一般喷油器总成由喷油嘴偶件、喷油器体、调压装置、油管接头、紧帽等、部件组成。当高压燃油经高压油道进入喷油嘴偶件盛油槽部位而压力积蓄到能克服调压弹簧对针阀的压紧力时,针阀被升起,高压油进入嘴端的高压腔经喷孔雾化而喷射到气缸的燃烧室内。当喷油泵终止泵油,油道内压力降低,针阀受弹簧的压力而降致针阀座面以关闭高压腔,这时燃油不能经过喷油孔而进入发动机气缸的燃烧室,而燃烧室的燃点也不能进入喷油器体内。由于喷油器总成的主要组成是喷油嘴偶件,而喷油嘴偶件又有不同的结构形式,所以喷油器总成也有不同的结构形式。小发动机的油嘴开启压力较低,而大发动机的油嘴开启压力和关闭压力应足够高,以保证喷射终止后针阀能克服燃烧室高压而落座,否则燃烧室气体将进入油嘴,使喷孔和针阀积碳而进一步影响燃油的喷射和燃烧。喷油器中喷油压力的影响在燃油喷射过程中,燃油压力是变化的。一般讲,小型高速柴油机的喷油嘴针阀开启压力为12~20MPA,最高燃油压力是40~60MPA,而大型柴油机喷油嘴针阀开启压力为21~30MPA,最高喷油压力约为80~100MPA以上。喷油压力直接影响喷油持续时间和燃油雾化质量。如果喷油压力过低,则燃油雾化不好,而且容易引起燃气回窜将喷油嘴烧坏。随着喷油压力提高,可以使油束出口速度增加,降低油滴的平均直径,使油滴蒸发加快,加速油束在空气中的扩散,使空气卷入的相对速度增加,同时喷射持续期缩短,这样就大大提高了混合气形成速率,从而改善燃烧性能。喷油压力对然油消耗率的影响随着喷油压力提高,燃油消耗率下降。所以近年来在柴油机上有提高喷油压力的趋势,甚至采用高压喷射。例如在大型柴油机上喷油压力已提高到100MPA以上,MAN公司的58/64系列柴油机的最高喷油压力已达130MPA,并打算提高到140MPA,在小型高速柴油机上,由于受到喷油泵强度的限制,最高喷油压力通常在70MPA以下。应该指出,由于最高喷油汽车发动机油路测量设备的机构设计5压力的出现是瞬时的,因此应用平均有效压力(即在喷油持续期内通过喷孔的平均压降)来判断喷油过程的好坏更为合理。随着平均有效压力的提高,燃油消耗率和烟度都相应下降。无锡太湖学院学士学位论文2柴油发动机油路压力测量设备的设计21柴油发动机油路压力测量设备控制系统概述信息总是蕴涵在某些物理量之中,并依靠它们来传输的。这些物理量就是信号。就具体物理性质而言,信号有光电信号、光信号、力信号,等等。其中,电信号在变换、处理、传输和运用等方面,都有明显的优点,因而成为目前应用最广泛的信号。各种非电信号也往往被转换成电信号,而后传输、处理和运用。在测试工作的许多场合中,并不考虑信号的具体性质,而是将其抽象为变量之间的函数关系,特别是时间函数或空间函数,从数学上加以分析研究,从中得出一些具有普遍意义的理论。这些理论极大地发展了测试技术,并成为测试技术的重要组成部分。这些理论就是信号的分析和处理技术如图12图12信号的分析和处理技术图一般说来,测试工作的全过程包含着许多环节以适当的方式激励被测对象、信号的调理、分析与处理、显示与记录,以及必要时以电量形式输出测量结果。因此,测试系统的大致框图可以用图21来表示图21测试系统流程框图应当指出,并非所有的测试系统都具备图21中所有环节,尤其是虚线连接的环节和传输环节。实际上,对环节与环节之间都存在着传输。图21中的传输环节是指较远距离的通讯传输。客观事物是多样的。测试工作所希望获取的信息,有可能已载于某种可检测的信号中,也有可能尚未载于检测的信号中。对于后者,测试工作就包含着选用合适的方式激励被测对象,使其产生既能充分表征其有关信息便于检测的信号。事实上,许多系统的特征参量在系统的某些状态下,可能充分地显示出来;而在另外一些状态下确可能没有汽车发动机油路测量设备的机构设计7显示出来,或者显示得很不明显,以至于难于检测出来。因此,在后一种情况下,要测量这些特征参量时,就需要激励该系统,使其处于能够充分显示这些参量特性的状态中,以便有效地检测载有这些信号的信号。传感器直接作用于被测量。并能按一定规律将被测量转换成同种或别种量输出。信号调理环节。把来自传感器的信号转换成更适合于进一步传输和处理的形式。这时信号转换,在多数情况下是电信号之间的转换。例如将幅值放大,将阻抗的变化转换成电压的变化或将阻抗的变化转换成频率的变化等等。信号处理环节接受来自调理环节的信号,并进行各种计算、滤波分析将结果输至显示记录或控制系统。信号显示、记录环节,以检测者易于认识的形式来显示测量的结果,或将测量结果存贮,供必要时使用。在所有这些环节中,必须遵循的基本原则是各环节的输出量与输入量之间保持一一对应和尽量不失真的关系,并必须尽可能的减小或消除各种干扰。从以上的各测量环节的相互关系中我们可以知道,任何测量仪器都是由感受件、中间件、效用件组成的。下面我们再对这三个元件作一下简单的描述。1信号接收部件它直接与被测对象发生联系但不一定直接接触,感知被测参数的变化,同时对外界发出相应的信号。作为仪器的感受件必须满足下述三个条件1它必须随被测参数的变化而发生相应的内部变化这个内部变化就是传感器的输出信号。如热电偶的一端受热后,因金属的热电效应而产生热电势。2它只能随被测参数的变化而发出信号(即不受其它任何参数的影响)。如热电偶产生电势的大小只随温度而变化,其它如压力等参数的变化不引起电势的改变。3感受件发出的信号与被测参数之间必须是单值的函数关系(即一个确定的信号只能与参数的一个值相对应)。例如,不能用水的密度变化来测量4℃左右的温度,因为在这种情况下水的同一个密度大小可以代表两个不同的温度。实际上,这三个条件是难以完全得到满足的,特别是其中第(2)项条件。因此,任何传感器都不可能是十全十美的,它都受一定使用条件的限制。如在使用上不加以注意,就会得出错误的测量结果。2中间件最简单的中间件是“单纯”起传递作用的元件,它将传感器的输出原封不动地传递给效用件。这种单纯的传递件一般只有当传感器输出的信号较强,感受件与效用件之间的距离不大或效用件的灵敏度很高(或消耗的能量很小)时才有可能采用。在近代的内燃机测试工作中,都要求实现数据集中观测、遥测和自动记录。所以大多数测量仪器的中间件还必须完成“放大”、“变换”和“运算”任务。仪器的放大件有两类一类是感受件发出的信号较强,放大时不需外加能量,它只利用杠杆、齿轮等机械构件扩大指针和标尺之间的相对位移,使之易于观测,如机械式示功器中的杠杆、弹簧管压力计中的杠杆和扇形齿轮传动机构。另一类放大是需要外加能量的,这在电测仪器中用得很多,例如用电子电位计测量热电势时,就要将电势放大十万倍才能足以驱动伺服电机带动指针作出指示。这类放大在电测仪器中利用电子器件来完成。无锡太湖学院学士学位论文有时,为了放大信号的需要,或改变传感器输出信号性质的需要,在电测仪器的测量电路中设有信号“变换器”和“运算器”。3效用件它直接与观测者发生联系,其作用是根据传感器输出信号的大小向检测者显示被测参数在数量上的大小。最简单而常见的仪器效用件是指示件,它通过标尺和指针(或液面、光线等)的相对位置来反映被测参数的瞬时值,有这种效用件的仪器也就被称作指示仪器。效用件能将被测参数变化历程记录下来的仪器称为记录式仪器。在记录式仪器中,除了以记录笔的运动来反映被测参数的变化外,还需要另一个作相应运动的部件,这样才能作出函数的图形。在现有的条件下此类部件已被打印机等显示输出设备所代替。记录式仪器所能反映的是被测参数在各个瞬时的变化情况,但有时需要知道被测参数对时间的积分。例如,在测定流量时,不仅要知道流量的瞬时值,而且还要知道在某个时间间隔内流过的总流量,如以Q表示瞬时流量(M2/S),则21TTTQD就是从时间T1到T2间隔内流过的总流量,但这毕竟比较麻烦,为此可以使仪器的效用件自己进行积分,这样的测量仪器称积分式累计仪器,如流量计、电度表等。此外,按照效用件的功能来分类的还有数字式仪器、信号式仪器、电接触式仪器、调节式仪器,等等。22柴油发动机油路压力测量设备的原理为了精确地测定高压油管中的残留压力,我们在查阅了大量资料的基础上,并参照喷油泵的结构设计,设计了一种专门用于测量残留压力的测量装置。柱塞二开有二百四十度的环槽,并通过一队圆锥直齿轮与油泵凸轮轴同步转动,柱塞套上装有压力表和应变式传感器。当油泵与残留压力测量装置连接的那一缸即将进入供油状态时,柱塞的密封面将测量油路与油泵高压油路切断。供油结束后,柱塞上的环槽使得测量油路与高压油管相同。这样,压力表和传感器就采集到了供油结束时期高压油管中的残留压力。可以从压力表的表盘上直接读取压力数值,也可以以此观察压力的变化趋势。由传感器采集、信号转换仪转换和数据处理仪记录下来的压力波形,可以得到在一定工况下,一段凸轮轴转角范围内压力波动的情况。可见这两种记录方式各有所长。23柴油发动机油路压力测量设备相位调整要测量与油泵某一缸连接的高压油管的残留压力;需先转动油泵凸轮轴,将该缸转到供油始点位置;再将残留压力测量装置转到附图1(B)所示的位置。然后,将油泵试验台动力输出端与残留压力测量装置传动轴的一端、残留压力测量装置传动轴的另一端与油泵凸轮轴,用联轴节连接起来。这样,就把残留压力测量装置的相位与油泵的相位对应起来了。24柴油发动机油路压力测量设备测量线路测量残留压力所作用的传感器是应变式传感器。导体受机械变形时,其电阻值发生变化,称为“应变效应”。应变式传感器就是用以上原理工作的。汽车发动机油路测量设备的机构设计9对于大多数作为应变片金属丝的材料来说,其电阻丝电阻变化率RDR在弹性范围内可用下式表示KLDLKRDR式中K为常数,其值约在。16~36之间;LDL为应变。此式表示金属电阻丝电阻变化率与应变Ε成线性关系,而应变灵敏系数K即为此直线的斜率,这就是电阻应变片测量应变的理论基础。半导体应变片最突出的优点是灵敏系数高,根据不同的半导体材料,KS30~175,它比常用的金属丝电阻应变片的灵敏数系(一般K2)大几十倍,于是在应变片的应用上提供了很大方便。此外,如机械滞后小,横向效应小以及它本身的体积小等优点,扩大了它的使用范围。但半导体应变片目前还存在如下缺点(1)温度稳定性差。不仅因为半导体材料的电阻温度系数大,而且它的灵敏系数随温度的变化而有相当大的变化。(2)在大应变作用下,灵敏系数的非线性较大,同时,由于半导体应变片的灵敏系数高,在承受应变作用时引起的电阻变化就大,如灵敏系数高,在承受应变作用时引起的电阻变化就大,如灵敏系数为130的半导体应变片,在承受1000ΜΕ的作用时,其电阻变化率△R/R可达13,在这种情况下,不仅应变片灵敏系数本身失去线性,而且应变仪常用的等臂惠斯顿电桥也将达到6的非线性误差,所以使用半导体应变片测量较大的应变时,对测量仪器本身亦应采取措施,以配合半导体应变片的应用,如用高阻抗恒流电源作电桥供电和采用具有高桥臂比的恒压电桥等。由于半导体应变片的温度稳定性差,使用时必须采取温度补偿措施,以消除由温度引起的零漂或虚假信号。应变式传感器的温度补偿是一个不可忽视的问题,因为应变片作为敏感元件测量构件的变形时,总是希望应变片的电阻变化与应变之间有单值函数关系,但实际上电阻的变化受温度变化的影响很大。在实际工作中,为

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