Data Measuring System for Torque Measurement on Running Shafts Based on a Non-Contact Torsional Dynamometer

Abstract

Необхідність вимірювання потужності, переданої валом, що обертається, призвела до важливості застосовування пристроїв для вимірювання обертального моменту на валу. При цьому, особливого значення набуває вимірювання потужності на високошвидкісних установках, де у більшості випадків традиційні системи вимірювання або непридатні, або мають недостатню точність. У даний час при дослідженнях турбомашин широко розповсюджені інформаційно-вимірювальні системи. Вони дозволяють отримувати, обробляти, передавати, запам’ятовувати і відображати вимірювальну інформацію. Їх застосування актуальне у зв’язку із пріоритетністю експериментального вивчення і подальшого моделювання характеристик та показників ефективності розширювальних машин. Метою даної роботи є розроблення і створення інформаційновимірювальної системи для вимірювання обертального моменту на валу розширювальних машин, що обертається з великою швидкістю, за допомогою безконтактного торсіонного динамометра (тензометричної муфти). У роботі наведені результати розроблення інформаційно-вимірювальної системи, виконаний теоретичний аналіз і результати практичного застосування безконтактного тензометричного динамометра, призначеного для вимірювання обертального моменту на валу розширювальних машин малої потужності за умов стендових випробувань. Додатково розглянуто питання проектування, тарування і застосування спроектованого динамометра.

The need for power measurement transmitted by the running shaft has led to the need for using devices for measuring torque on the shaft. Of particular importance is the power measurement on high-speed machines, wherein some cases conventional measurement systems are either unsuitable or have low accuracy. Currently, data measuring systems are widely used in the researches of turbomachines. They allow to receive, process, transmit, store and display measurement data. Their application is relevant in relation to the priority of experimental study and subsequent modeling of characteristics and performance factors of expansion machines. The purpose of this research is a design and generation of the data measuring system for measuring torque on the running shaft of vortex expansion machines using a non-contact torsional dynamometer (strain-gauge clutch). The research has considered the results of the development of data measuring system, performed a theoretical analysis and presented the results of the practical application of the non-contact strain-gauge dynamometer designed for torque measurement on the shaft of low-power expansion machines when operating under bench test conditions. Has dealt with the problems of development, calibration.