Принцип работы межосевого дифференциала: Принцип работы межосевого дифференциала | I4CAR

что это такое и принцип работы? + Видео

На автомобилях с передним или задним приводом на ведущей оси устанавливается такой узел, как колесный дифференциал, механизма же его блокировки не предусмотрено по понятным причинам. Основная задача данного узла — распределение крутящего момента на колеса ведущей оси. Например на поворотах или во время езды по грунтовым дорогам колеса крутиться с одинаковой скоростью не могут.

Если же вы являетесь владельцем транспортного средства с полным приводом, то помимо колесного дифференциала на кардан устанавливают и межосевой дифференциал с механизмом блокировки. Естественно, у читателей возникает вопрос: зачем нужна блокировка, какую функцию выполняет, какие существуют виды блокировки межосевого дифференциала?

Зачем нужна блокировка межосевого дифференциала и принцип ее работы

Мы уже частично затрагивали данную тему на сайте vodi.su в статье об вязкостной муфте (вискомуфта). Если говорить простыми словами, то межосевой дифференциал необходим для повышения проходимости транспортного средства и включения полного привода

.

Принцип его работы довольно прост:

• когда машина едет по нормальной дороге, все тяговое усилие приходится лишь на основную тяговую ось;
• вторая ось посредством отключения механизма блокировки, не входит в сцепление с трансмиссией машины, то есть в данный момент она выступает в качестве ведомой оси;
• как только авто выезжает на бездорожье, где нужно, чтобы работали две оси для повышения проходимости, водитель либо принудительно включает блокировку межосевого дифференциала, либо происходит ее автоматическое подключение.

Когда блокировка включена, обе оси оказываются в жесткой сцепке и вращаются за счет передачи момента вращения на них посредством трансмиссии от двигателя транспортного средства. Так, если установлена вискомуфта, то на дорожном покрытии, где не требуется мощь обеих осей, тяговое усилие поступает лишь на передние или задние колеса. Ну, а когда выезжаете на грунтовую дорогу и начинаются пробуксовки, колеса разных мостов начинают вращаться с разной скоростью, происходит сильное перемешивание дилатантной жидкости, она затвердевает.

Тем самым создается жесткая сцепка между мостами и момент вращения поровну распределяется между всеми колесами машины.

Преимущества механизма блокировки межосевого дифференциала:

• существенное повышение проходимости транспортного средства в сложных условиях;
• отключение полного привода автоматически или принудительно, когда в нем нет необходимости;
• более экономное расходование топлива, ведь с подключенным полным приводом двигатель потребляет больше горючего для создания дополнительной тяги.

Блокировка межосевого дифференциала в зависимости от модели автомобиля включается различными способами. На более старых моделях, например УАЗ, НИВА или грузовые авто, необходимо выбрать соответствующую передачу на раздаточной коробке. Если стоит вискомуфта, блокировка происходит автоматически. Ну, а на самых совершенных на сегодняшний момент внедорожниках с муфтой Haldex блокировка контролируется электронным блоком управления. Сигналом же к ее включению является нажатие на педаль газа.

Так, если вы желаете эффектно разогнаться с пробуксовкой, то блокировка сразу включится, а отключение произойдет автоматически, когда машина будет двигаться на стабильной скорости.

Разновидности механизмов блокировки межосевого дифференциала

Если говорить про принцип действия, то выделяют несколько основных групп, которые в свою очередь делятся на подгруппы:

1. жесткая 100-процентная блокировка;
2. дифференциалы с ограниченным проскальзыванием — жесткость сцепки зависит от интенсивности вращения колес разных осей;
3. с симметричным или ассиметричным распределением тягового усилия.

Так, вискомуфту, можно отнести к второй и третьей группам одновременно, так как в разных режимах езды может наблюдаться проскальзывание дисков, например на поворотах. Соответственно, тяговое усилие ассиметрично распределяется между осями. В наиболее же сложных условиях, когда одно из колес сильно буксует, то происходит 100-процентная блокировка за счет полного затвердевания жидкости. Если же вы ездите на УАЗ Патриот с раздаткой, то там предусмотрена жесткая блокировка.

Портал vodi.su отмечает, что при включенном полном приводе, особенно на асфальте, происходит быстрый износ резины.

Выделяют также различные конструкции блокировки межосевого дифференциала:

• фрикционная муфта;
• вискомуфта;
• кулачковая муфта;
• блокировка Torsen.

Так, фрикционы работают примерно по той же схеме, что и вискомуфта или сухое сцепление. В нормальном состоянии фрикционные диски не взаимодействуют между собой, но как только начинаются пробуксовки, происходит их зацепление. Муфта Haldex Traction является фрикционной, в ней установлено несколько дисков, которые контролируются электронным блоком управления. Минус данной конструкции — износ дисков и необходимость их замены.

Блокировка Torsen является одной из наиболее совершенных, ее устанавливают на такие авто как Audi Quattro и универсалы Allroad Quattro. Схема довольно сложная: правая и левая полуосевая шестерни с сателлитами, выходные валы. Блокировка обеспечивается за счет разных передаточных чисел и червячной передачи. В нормальных режимах стабильной езды все элементы вращаются с определенным передаточным числом. Но в случае пробуксовки сателлит начинает вращаться в обратном направлении и происходит полная блокировка полуосевой шестерни и момент вращения начинает поступать на ведомую ось. Причем распределение происходит в соотношении 72:25.

На отечественных авто — УАЗ, ГАЗ — устанавливают кулачковый дифференциал повышенного трения. Блокировка происходит за счет звездочек и сухарей, которые при пробуксовке начинают вращаться с разными скоростями, в результате чего возникает сила трения и блокируется дифференциал.

Существуют и другие разработки. Так, современные внедорожники оснащают антипробуксовочной системой TRC, в которой весь контроль осуществляется через ЭБУ. А избежать пробуксовки удается за счет автоматического подтормаживания буксующего колеса. Есть также гидравлические системы, например DPS на автомобилях Хонда, где на заднем редукторе установлены насосы, вращающиеся от карданного вала. А блокировка происходит за счет подключения пакета многодискового сцепления.

У каждой из перечисленных систем существуют свои достоинства и недостатки. Нужно понимать, что езда с включенным полным приводом приводит к скорейшему износу шин, трансмиссии и двигателя. Поэтому полный привод используют лишь там, где он действительно нужен.

Загрузка…

Поделиться в социальных сетях

Межколесный дифференциал: виды, устройство, принцип работы

Межколесный дифференциал относится к трансмиссионному механизму, который распределяет крутящий момент между валами привода. Кроме того, указанный механизм позволяет вращаться колесам с разными угловыми скоростями. Данный момент особо заметен при проходе поворотов. Кроме того, такая конструкция дает возможность безопасно и комфортно перемещаться по сухому твердому покрытию. В некоторых случаях, при выезде на скользкую трассу или бездорожье, рассматриваемое приспособление может сыграть как стопор для автомобиля. Рассмотрим особенности строения и эксплуатации межколесных дифференциалов.

Описание

Дифференциал предназначен для распределения крутящего момента от карданного вала к ведущим колесным мостам спереди или сзади, в зависимости от разновидности привода. В результате межколесный дифференциал дает возможность проворачиваться каждому колесу без пробуксовки. В этом и заключается прямое назначение механизма.

При прямолинейном перемещении транспорта, когда нагрузка на колеса равномерная с идентичными угловыми скоростями, рассматриваемый агрегат функционирует в роли передаточного отсека. В случае изменения условий движения (буксование, разворот, поворот) нагрузочный показатель изменяется. Полуоси стремятся вращаться с разными скоростными параметрами, возникает необходимость распределение крутящего момента между ними в определенном соотношении. На этом этапе межколесный дифференциал начинает выполнять свою основную функцию – гарантирование безопасности маневров транспортного средства.

Особенности

Схема размещения рассматриваемых автомобильных приспособлений зависит от рабочего ведущего моста:

1. На картере коробки переключения передач (передний привод).
2. На корпусе ведущего заднего моста.
3. Машины с полным приводом оснащаются межколесным дифференциалом на остовах обоих мостов или раздаточных коробках (осуществляют передачу рабочего момента между колесами или мостами, соответственно).

Стоит отметить, что дифференциал на машинах появился не так давно. На первых моделях «самодвижущиеся» экипажи имели плохую маневренность. Проворачивание колес с идентичным угловым параметром скорости приводило к пробуксовке одного из элементов либо потере сцепления с дорожным покрытием. Вскоре инженеры разработали усовершенствованную модификацию устройства, позволяющего нивелировать потерю управляемости.

Предпосылки для создания

Межколесные дифференциалы автомобилей изобрел французский конструктор О. Пеккер. В механизме, предназначенном для распределения вращающегося момента, присутствовали шестерни и рабочие валы. Они служили для трансформации момента кручения от двигателя к ведущим колесам. Несмотря на все преимущества, данная конструкция полностью не решала проблемы с пробуксовкой колес на поворотах. Выражалось это в потере сцепления одного из элементов с покрытием. Особенно выражено момент проявлялся на обледенелых участках.

Буксование в подобных условиях приводило к неприятным происшествиям, что послужило дополнительным стимулом для разработки усовершенствованного приспособления, способного предотвратить занос транспортного средства. Техническое решение указанной проблемы разработал Ф. Порше, придумавший кулачковую конструкцию, ограничивающую проскальзывание колес. Первыми автомобилями, на которых применялась имитация межколесного дифференциала, стали «Фольксвагены».

Устройство

Ограничивающий узел работает по принципу планетарного редуктора. В стандартную конструкцию механизма входят следующие элементы:

• полуосевые шестеренки;
• сопутствующие сателлиты;
• рабочий корпус в виде чаши;
• основная передача.

Остов жестким способом соединен с ведомым зубчатым колесом, которое принимает момент кручения от аналога главной передачи. Чаша через сателлиты трансформирует вращение на ведущие колеса. Разность в скоростных режимах угловых параметров обеспечивается также при помощи сопровождающих шестерен. При этом величина рабочего момента остается стабильной. Задний межколесный дифференциал ориентирован на передачу оборотов на ведущие колеса. Транспортные полноприводные средства оснащаются альтернативными механизмами, воздействующими на мосты.

Разновидности

Указанные виды механизмов разделяются по конструкционным признакам, а именно:

• конические версии;
• цилиндрические варианты;
• червячные приспособления.

Кроме того, дифференциалы разделяются по числу зубьев шестеренок полуосей на симметричные и несимметричные версии. По причине оптимальной возможности рассредоточения момента кручения, вторые модификации с цилиндрами монтируются на мосты автомобилей с полным приводом.

Машины с передним или задним ведущим мостом оборудуются симметричными коническими модификациями. Червячная передача универсальна и может агрегировать со всеми типами устройств. Конические агрегаты способны работать в трех конфигурациях: прямолинейным, поворотным и пробуксовочным способом.

Схема работы

При прямолинейном перемещении, электронная имитация блокировки межколесного дифференциала характеризуется равным рассредоточением нагрузки между колесами транспортного средства. При этом наблюдается идентичная угловая скорость, а корпусные сателлиты не вращаются вокруг собственных осей. Они трансформируют момент кручения на полуоси при помощи статичного зубчатого зацепа и ведомой шестеренки основной передачи.

На поворотах автомобиль испытывает переменчивое воздействие усилий сопротивления и нагрузки. Параметры распределяются следующим образом:

1. Внутреннее колесо меньшего радиуса получает увеличенное сопротивление, по сравнению с наружным аналогом. Повышенный показатель нагрузки обуславливает снижение скорости вращения.
2. Внешнее колесо перемещается по большей траектории. При этом увеличение угловой скорости способствует плавному повороту машины, без буксования.
3. С учетом указанных факторов, колеса должны обладать различными угловыми скоростями. Сателлиты внутреннего элемента замедляют вращение полуосей. Те же, в свою очередь, через конический зубчатый элемент, повышают интенсивность работы внешнего аналога. При этом момент кручения от основной передачи остается стабильным.

Пробуксовка и курсовая устойчивость

Автомобильные колеса могут получать разный параметр нагрузки, буксуя и теряя сцепление с дорожным покрытием. При этом на один элемент подается чрезмерное усилие, а второй работает «вхолостую». Из-за такой разницы движение автомобиля становится хаотичным или вообще прекращается. Чтобы устранить эти недостатки, используют систему курсовой устойчивости либо ручную блокировку.

Для того, чтобы момент кручения полуосей выровнялся, следует стопорить действие сателлитов и обеспечить трансформацию оборотов от чаши на нагруженную полуось. Это особенно актуально для межколесных дифференциалов МАЗа и прочих машин повышенной грузоподъемности с полным приводом. Подобная особенность связана с тем, что стоит потерять сцепление в одной из четырех точек, величина крутящего момента устремится к нулю, даже если машина оснащена двумя межколесными и одним межосевым дифференциалом.

Электронный самоблок

Избежать неприятностей, указанных выше, позволяет частичная или полная блокировка. Для этого и применяются самоблокирующиеся аналоги. Они распределяют кручение с учетом разности на полуосях и соответствующих скоростных режимов. Оптимальным способом решения проблемы является оборудование машины электронной блокировкой межколесного дифференциала. Система оснащается датчиками, которые контролируют требуемые показатели во время движения транспортного средства. После обработки полученных данных, процессор выбирает оптимальный режим корректировки нагрузочных и прочих воздействий на колеса и мосты.

Принцип работы данного узла состоит из трех основных стадий:

1. В начале проскальзывания ведущего колеса, контрольный блок получает импульсы от индикаторов скорости вращения, после их анализа автоматически принимается решение о способе функционирования. Далее происходит замыкание клапана-переключателя и открывание аналога высокого давления. Помпа узла АБС создает давление в рабочем контуре тормозного цилиндра буксующего элемента. Торможение ведущего проскальзывающего колеса осуществляется за счет повышения давления тормозной жидкости.
2. На втором этапе система имитации самоблока удерживает тормозное усилие за счет сохранения давления. Действие насоса и пробуксовка колеса прекращается.
3. К третьей стадии работы указанного механизма относится завершение проскальзывания колеса с одновременным сбросом давления. Переключатель открывается, а клапан высокого давления закупоривается.

Межколесный дифференциал КамАЗа

Ниже приведена схема указанного механизма с описанием элементов:

1 — Основной вал.

2 — Уплотнитель.

3 — Картер.

4, 7 — Шайбы опорного типа.

5, 17 — Корпусные чаши.

6 — Сателлит.

8 — Индикатор блокировки.

9 — Заливная пробка.

10 — Пневмокамера.

11 — Вилка.

12 — Кольцо-стопор.

13 — Муфта зубчатая.

14 — Блокировочная муфта.

15 — Сливная крышка.

16 — Шестеренка привода среднего моста.

18- Крестовина.

19 — Зубчатая шестерня заднего моста.

20 — Крепежный болт.

21, 22 — Крышка и подшипник.

Безопасность

Межколесный дифференциал предназначен для обеспечения безопасной и комфортной езды на дорогах различного предназначения. Некоторые недостатки рассматриваемого механизма, указанные выше, проявляются при опасном и агрессивном маневрировании по бездорожью. Следовательно, если на машине предусмотрен привод ручного блокиратора, эксплуатировать ее необходимо исключительно в соответствующих условиях. Скоростные машины использовать без указанного механизма весьма затруднительно и небезопасно, особенно на высоких скоростях по шоссе.

Дифференциал подробно — Энциклопедия журнала «За рулем»

Дифференциал — механизм распределения крутящего момента входного вала между двумя выходными полуосями ведущих колес или, на автомобилях повышенной проходимости,для распределения крутящего момента между передней и задней ведущими осями.
Это часть трансмиссии, которая на автомобилях классической и переднеприводной компоновки обычно выполняется в виде единого блока с главной передачей,а на внедорожниках встраивается в раздаточную коробку

Свободный дифференциал всегда делит поступающий на него крутящий момент поровну — не зависимо от того, с равными или с разными скоростями вращаются ведущие колеса (или ведущие оси).

Назначение дифференциала

При движении автомобиля по криволинейным участкам дороги — например, в поворотах — колеса ведущей оси катятся по окружностям разной длины. Внешнее (по отношению к центру поворота автомобиля) колесо проходит больший путь, чем внутреннее. Эта разница тем больше, чем круче поворот. Аналогичная проблема возникает и в движении по прямой, если используются ведущие колеса разной размерности и т.п. Если в этих ситуациях колеса соединить жесткой осью,окажется, что одно колесо вращается быстрей, чем нужно для прохождения заданной траектории,а другое медленней. Значит, оба колеса будут пробуксовывать, испытывать повышенные нагрузки, сильней нагреваться и изнашиваться. Увеличится и расход топлива. Наконец, это нарушает курсовую устойчивость автомобиля и ведет к его заносу или сносу — особенно, на скользких дорогах.

Для компенсации разницы проходимого ведущими колесами пути используется особый механизм — дифференциал. Простейший, свободный дифференциал уравнивает крутящие моменты (или тяговые силы) обоих ведущих колес, и если скорости их вращения (или линейного движения) разные, то и мощности на них пропорциональны этой разнице. Колесо, вращающееся быстрей, тратит на это несколько большую мощность, чем то, которое вращается медленней.
Таким образом дифференциал предназначен для обеспечения вращения ведущих колес с разными угловыми скоростями при постоянно передаче крутящего момента на оба колеса ведущей оси. Эта же логика присутствует и в работе межосевого дифференциала.

Устройство и принцип действия

Дифференциал классической конструкции устроен просто. Например, на заднеприводном автомобиле вращение от ведомого вала коробки передач передается через карданный вал на ведущую коническую шестерню главной передачи, которая находится в постоянном зацеплении с ведомой шестерней главной передачи. Ведомая шестерня является одновременно корпусом дифференциала, в котором перпендикулярно оси ведомой шестерни закреплена ось сателлитов — малых конических шестерен. Последние вращаются вместе с корпусом дифференциала относительно оси ведомой шестерней главной передачи. Сателлиты находятся в постоянном зацеплении с коническими шестернями левой и правой полуосей ведущих колес.

При прямолинейном движении автомобиля сателлиты относительно собственной оси не вращаются. Но каждый, подобно равноплечему рычагу, делит крутящий момент ведомой шестерни главной передачи поровну между шестернями полуосей.
Когда автомобиль движется по криволинейной траектории, внутреннее по отношению к центру описываемой автомобилем окружности колесо вращается медленней,наружное быстрей — при этом сателлиты вращаются вокруг своей оси, обегая шестерни полуосей. Но принцип деления момента поровну между колесами — сохраняется. Мощность же, подаваемая на колеса, перераспределяется,- ведь она равна произведению крутящего момента на угловую скорость колеса. Если радиус поворота настолько мал, что внутреннее колесо останавливается, тогда внешнее вращается с вдвое большей скоростью, чем при движении автомобиля по прямолинейной траектории. Итак, дифференциал не меняет крутящий момент, но перераспределяет между колесами мощность. Последняя всегда больше на том колесе, которое вращается быстрее.

Применение дифференциалов

В автомобилях с одной ведущей осью устанавливается один дифференциал, объединенный с главной передачей. В автомобилях с двумя и более ведущими осями дифференциалы устанавливаются в каждую ведущую ось (например, в трехосном грузовике или автобусе с двумя задними ведущими осями дифференциалы установлены в среднюю и заднюю оси). В автомобилях с подключаемым полным приводом дифференциалы устанавливаются в каждую ведущую ось (у двухосного полноприводного джипа с подключаемым передним ведущим мостом два дифференциала — по одному в каждой ведущей оси), но эксплуатация этих машин с постоянно подключенной передней осью не рекомендуется по причине повышенного износа главных передач и колес из-за неравномерно распределяемой мощности между осями. В свою очередь в автомобилях повышенной проходимости с постоянно подключенными ведущими осями применяют три дифференциала — по одному в каждой ведущей оси и один межосевой, установленный в раздаточной коробке. Межосевой дифференциал распределяет мощность между ведущими осями в зависимости от длины проходимого колесами оси пути. К примеру, передние колеса могут преодолевать возвышение, задние еще двигаться по прямой — передние колеса описывают более длинный путь, чем задние, соответственно, межосевой дифференциал обеспечивает передачу большей части мощности двигателя на переднюю ось, чем на заднюю. На многоосных транспортных средствах с несколькими ведущими осями применяют межтележечный дифференциал.
Дифференциал не применяется на транспортных средствах с одним ведущим колесом — в частности, на мотоциклах и трициклах с двумя передними управляемыми колесами. Если трицикл построен по схеме с одним передним управляемым колесом и двумя ведущими задними, то на нем применяют автомобильный ведущий мост с дифференциалом. Обычно подобные трициклы строят по индивидуальным заказам на базе популярных тяжелых моделей (пример — кастомные трициклы на базе «Харлей-Дэвидсон»).
На гоночных автомобилях на основе серийных моделей (например, на раллийных или для кольцевых гонок) дифференциал перед гонками блокируют, поскольку повороты такие машины проходят на большой скорости и с заносом. В данном случае склонность автомобиля к заносу из-за отсутствия дифференциала считается преимуществом.

Недостаток дифференциала

Главным недостатком дифференциала классической конструкции является проблема пробуксовки колеса, потерявшего контакт с поверхностью дорожного полотна. Когда одно из ведущих колес вращается в вывешенном состоянии его скорость вдвое больше, чем была бы при этих же оборотах ведомой шестерни дифференциала при нормальном движении по прямой. Зато второе колесо вообще не вращается. Причина проста. Момент сопротивления вращению вывешенного колеса ничтожен, соответственно мал и подводимый к нему крутящий момент. Значит, столь же мал крутящий момент и на противоположном колесе — оно стоит. Если же одно из колес буксует — с повышенными оборотами, но с существенным сопротивлением (например, в грязи, песке и т.п.), то такой же крутящий момент поступает и на другое, не буксующее, колесо. В результате автомобиль может двигаться с небольшой скоростью. При этом на буксующее колесо подается более высокая мощность — она тратится на нагрев шины, дороги и т.д. Эффект пробуксовки снижает проходимость автомобиля со свободным дифференциалом. Для решения этой проблемы автомобили оснащают механизмами блокировки дифференциала — ручной или автоматической — различной конструкции.

Механизмы блокировки дифференциала

• Ручная блокировка дифференциала

Самым простым способом блокировки дифференциала является применение механизма с ручным управлением. Этот вид блокировки применяется на автомобилях повышенной проходимости. Блокировка производится блокировочными муфтами, которые фиксируют сателлиты. Дифференциал отключается. К достоинствам данного типа блокировки можно отнести простоту и надежность конструкции, к недостаткам — необходимость точно оценивать дорожную обстановку и отключать блокировку дифференциала при движении по качественным дорогам во избежание поломок главной передачи и ведущего моста в целом.

• Блокировка дифференциала с электронным управлением

На современных полноприводных легковых автомобилях повышенной проходимости с развитым компьютерным управлением работой агрегатов и механизмов устанавливают антипробуксовочную систему с электронным управлением. Как только бортовой компьютер автомобиля (или электронный блок антипробуксовочной системы) получает от датчика вращения сигнал о том, что одно колесо оси вращается значительно быстрей второго, свободное колесо притормаживается рабочим тормозом — благодаря свободному дифференциалу мощность передается на колесо, которое не утратило контакта с дорожным покрытием. Эта система требует наличия системы раздельного привода тормозов всех четырех колес и точной отладки датчиков.
Антипробуксовочные системы позволяют достаточно тонко регулировать распределение мощности в зависимости от состояния дорожного покрытия и избежать потерь мощности двигателя при срабатывании дифференциала. С другой стороны, управляющая система из датчиков и исполнительных приводов тормозов (на соленоидах) обладает инерционностью, поэтому работает с некоторым запозданием, что приходится учитывать водителю.
На гоночных автомобилях иногда применяются фрикционные дифференциалы с тормозными ленточными механизмами, управляемыми электроникой.

• Автоматическая блокировка с применением фрикционной муфты

На спортивные автомобили, выпускаемые малыми сериями или по заказу, иногда устанавливают фрикционные самоблокирующиеся дифференциалы. На серийных машинах эти дифференциалы редкость, поскольку они требуют особого обслуживания и подвержены интенсивному износу.
Фрикционные муфты устанавливаются между полуосевыми шестернями и корпусом дифференциала. При прямолинейном движении автомобиля полуоси вращаются с одинаковой угловой скоростью — сила трения во фрикционных муфтах равна нулю, дифференциал распределяет мощность между колесами ведущей оси поровну. Как только одна из полуосей начинает вращаться быстрей, диски фрикционной муфты сближаются, за счет возникающих сил трения муфта притормаживает вращение свободной полуоси. Этот тип дифференциала отличается невысокой эффективностью при большой разнице в угловых скоростях ведущих колес (например, на поворотах с малым радиусом закругления).

* Дифференциал с вязкостной муфтой (вискомуфтой)

Вискомуфта работает подобно фрикционной муфте самоблокирующегося дифференциала, но имеет упрощенную конструкцию. В корпус главной передачи ведущего моста устанавливается вискомуфта, состоящая из двух пакетов перемежающихся перфорированных дисков, вращающихся в вязкой среде на основе силикона. Каждый пакет соединен с левой и правой полуосью. Когда угловая скорость полуосей одинакова, скорость вращения дисков пакета тоже одинакова. Как только один из пакетов, связанный с полуосью, начинает вращаться быстрей другого, вискомуфта начинает притормаживать этот пакет, стремясь выровнять угловые скорости дисков (и, соответственно, полуосей). За счет этого возникает эффект автоматической блокировки свободного колеса.
Этот тип автоматической блокировки имеет ряд недостатков. Во-первых, вискомуфта увеличивает размеры картера ведущего моста. Во-вторых, вискомуфта не отличается высокой эффективностью и не срабатывает при большой разнице угловых скоростей, то есть в условиях тяжелого бездорожья.
К преимуществам вискомуфты относят простоту конструкции. Иногда она применяется вместо дифференциала шестеренчатой конструкции — в паре с конической главной передачей. В большинстве случаев вискомуфта в ведущих мостах не применяется. Ее устанавливают в качестве механизма автоматической блокировки межосевого дифференциала в лег

Дифференциалы полноприводных автомобилей — Энциклопедия журнала «За рулем»

Межосевой дифференциал может быть сконструирован так, чтобы распределять крутящий момент несимметрично. Если распределение момента по осям неравное, то большая часть момента обычно передается к задним колесам. Это объясняется тем, что при разгоне автомобиля или движении на подъем большая часть массы автомобиля перераспределяется на задние колеса и они могут реализовать больший крутящий момент, чем передние, и, кроме того, уменьшение доли крутящего момента, поступающего к передним колесам, улучшает управляемость автомобиля и меньше подвергает ее влиянию изменения крутящего момента.
Для любого автомобиля с четырьмя ведущими колесами важно обеспечить движение автомобиля в случае, если одно из колес теряет сцепление с дорогой.
Если одно из колес на оси буксует, то дифференциал передает на другое крутящий момент, недостаточный для движения. Если автомобиль имеет привод на четыре колеса и три дифференциала, то достаточно попасть одним колесом на скользкую поверхность, чтобы лишить автомобиль способности тронуться с места. Существуют различные способы борьбы с этим нежелательным свойством.
Один из таких способов—это блокировка дифференциала. При заблокированном дифференциале крутящий момент, подводимый к колесам с лучшим сцеплением, увеличивается. Необходимо учитывать, что, если вся величина крутящего момента передается в одном направлении, карданный вал и полуоси должны быть сделаны более прочными, чтобы исключить возможность их поломки. Внедорожные автомобили, работающие в сложных условиях, могут иметь устройства, блокирующие как межосевой, так и задний межколесный дифференциалы. Блокировка дифференциала передней оси обычно не предусматривается из-за негативного воздействия на управляемость автомобиля.
Другим распространенным способом улучшения характеристик трансмиссий современных полноприводных автомобилей является применение различных устройств повышенного трения, применяющихся в качестве межосевых и задних дифференциалов. Самый простой способ заключается в создании дополнительного трения при проскальзывании деталей в дифференциале. Здесь, однако, требуется ограничить величину проскальзывания таким образом, чтобы оно не оказывало чрезмерного влияния на возможность движения колес автомобиля с небольшой разницей в угловых скоростях при обычном повороте. Таким образом, дифференциалы повышенного трения должны быть такими, чтобы передавать только часть крутящего момента на колесо с хорошим сцеплением.
Следует помнить, что любой дифференциал повышенного трения, независимо от места его расположения (в раздаточной коробке или ведущих мостах) отнимает часть механической энергии переводя ее в тепло, а, значит, увеличивает расход топлива. Повышается также изнашивание шин и трансмиссии в целом. Поэтому простые устройства с фрикционными шайбами или кулачковые дифференциалы устанавливались главным образом на грузовиках повышенной проходимости, то есть там, где обеспечение преодоления бездорожья считается более важной задачей, чем обеспечение экономичности. В раздаточных коробках таких автомобилей часто дифференциал вообще отсутствовал (ГАЗ-66, УАЗ) и оба моста имели жесткую связь между собой. При движении по сухому асфальту во избежание чрезмерного изнашивания шин передний мост отключался, так что полноприводными эти автомобили могли быть только вне дорог или в зимнее время года.
Гораздо лучше, если дифференциал сможет «почувствовать» момент начала проскальзывания колеса и сумеет перераспределить крутящий момент на отстающее колесо. Другими словами, желательно использовать самоблокирующийся дифференциал. В ранее выпускавшихся моделях использовались вязкостные муфты (вискомуфты) и дифференциалы типа Torsen. Иногда применялось их сочетание: вязкостные муфты в качестве межосевых дифференциалов, а Torsen в качестве заднего дифференциала. В настоящее время все большее распространение получают фрикционные муфты с контролируемой степенью блокировки, когда фрикционные диски сжимаются с определенным усилием. Такие муфты могут применяться для управления распределением крутящего момента между передними и задними колесами под электронным контролем. Конструкторы современных полноприводных легковых автомобилей предлагают использовать такие чувствительные устройства, управляющие сцеплением колес с дорогой и поведением автомобиля вместо простой блокировки дифференциалов.

Устройство вязкостной муфты (вискомуфты):
1 — корпус;
2 — вал корпуса;
3, 6 — ведущий и ведомый валы;
4 — диски;
5 — уплотнения

Вязкостная муфта (патент Фергюссона) является наиболее простым и дешевым устройством повышенного трения, и поэтому ее часто применяют в трансмиссиях автомобилей.
Вязкостная муфта состоит из набора близко расположенных друг к другу перфорированных дисков, одна половина которых соединяется с помощью выступов с внутренней ступицей муфты, а вторая наружными выступами с корпусом.
Между дисками находится силиконовая (кремнийорганическая) жидкость высокой вязкости. Валы муфты могут свободно вращаться с небольшой разницей в угловых скоростях, но, если разница в скоростях увеличивается, жидкость внутри муфты начинает действовать как твердое тело и предотвращает чрезмерное проскальзывание дисков. Возникающий блокирующий момент обусловлен свойствами вязкой жидкости. Если в качестве дифференциала использовать такую муфту, она будет перераспределять крутящий момент так, что большая его часть будет поступать на колеса, вращающиеся с меньшей скоростью.
К недостаткам вязкостной муфты следует отнести экспоненциальный закон ее блокировки. Муфта срабатывает с запаздыванием. Неизбежный нагрев жидкости в муфте, который происходит при проскальзывании дисков, приводит к изменению ее характеристик. Существенным недостатком таких устройств является их влияние на процесс торможения, поскольку при резком торможении может произойти одновременное блокирование всех колес автомобиля. При использовании вязкостных муфт в трансмиссиях автомобилей с антиблокировочными тормозными системами приходится применять дополнительные устройства для разблокирования муфт при торможении.

Межосевой дифференциал Torsen:
1, 3 — правая и левая полуосевые шестерни;
2 — корпус дифференциала;
4 — сателлит, связанный с правой полуосевой шестерней;
5, 7 — выходные валы дифференциала;
6 — сателлит, связанный с левой полуосевой шестерней

Дифференциал Torsen (TORque SENsing — чувствующий крутящий момент) представляет собой механический самоблокирующийся дифференциал, в котором используется сложный набор червячных шестерен.
Набор шестерен внутри дифференциала состоит из ведомых (полуосевых) червячных колес и ведущих (сателлитов) червячных шестерен. Основной особенностью такой конструкции является то, что червячные шестерни могут приводить во вращение другие шестерни, но сами не могут приводиться во вращение. Такая особенность приводит к появлению некоторой степени блокирования дифференциала. В зависимости от величины передаточного числа и конструкции дифференциала, крутящий момент может распределяться по осям автомобиля в соотношении от 2,5:1 (70 % : 30 %) до 6:1 (86 % : 14 %) или даже до 7:1 (87.5 % : 12.5 %), а также распределяться в любых промежуточных значениях. При низких значениях входного крутящего момента шестерни дифференциала вращаются свободно и его действие напоминает работу обычного симметричного дифференциала. Когда входной крутящий момент увеличивается, набор червячных шестерен нагружается и в определенный момент два выходных вала блокируются.

Межосевой дифференциал Torsen Audi Quattro:
1 — корпус дифференциала;
2,4 — передняя и задняя шестерни;
3 — червячные сателлиты;
5 — фланец карданной передачи;
6 — ось сателлитов;
7 — прямозубые шестерни;
8 — ведомый вал;
9 — полый ведущий вал;
А — к передней оси;
В — к задней оси

Дифференциал Torsen имеет линейную характеристику, перераспределение крутящего момента происходит практически мгновенно и он не оказывает влияния на процесс торможения. Эти свойства механизма обусловили его широкое использование в качестве межколесных и межосевых дифференциалов автомобилей. Основным недостатком является сложность его изготовления и сборки и, как следствие, высокая стоимость.

Принцип действия активной гидравлической муфты:
1 — выходной вал;
2 — рабочий поршень;
3 — диски;
4 — поршневой насос;
5 — управляющий клапан;
6 — входной вал

Вязкостные муфты и дифференциалы Torsen являются пассивными системами. В последние годы в конструкции трансмиссий современных автомобилей все чаще начинают применять активные устройства, представляющие собой муфты, в которых для блокирования валов используются многодисковые мокрые сцепления.
Для управления многодисковым сцеплением используется давление масла, которое воздействует на поршень, сжимающий диски. Давление масла регулируется с помощью контрольного клапана. Крутящий момент с помощью таких муфт может распределяться как между передней и задней осями автомобиля, так и между колесами одной оси.

Муфта Haldex
Шведская фирма Haldex по своему патенту выпускает муфту с многодисковым мокрым сцеплением, электрическим гидронасосом и гидроаккумулятором.
Электрический насос работает только при движении автомобиля и создает небольшое давление масла, для того чтобы не происходило задержки в срабатывании муфты. Давление на поршень, сжимающий диски сцепления, поступает от гидравлического поршневого насоса, который создает давление, как только возникает различие в угловых скоростях соединенных муфтой валов. Давление, создаваемое насосом, пропорционально разнице в частоте вращения валов. Управляет работой муфты Haldex встроенный в нее электронный блок управления, который связан с другими электронными системами управления автомобилем. Муфта может работать при любых скоростях движения автомобиля как при движении вперед, так и при заднем ходе. Она не влияет на работу антиблокировочной системы (АБС) вследствие очень быстрой активации и деактивации и обеспечивает полностью контролируемое распределение крутящего момента по осям. В настоящее время муфты Haldex устанавливаются в трансмиссиях полноприводных версий автомобилей.

Самые расхожие заблуждения о полном приводе — журнал За рулем

Оказывается, многие владельцы внедорожников понятия не имеют, что такое крутящий момент и в какой пропорции он делится между колесами. А еще не знают, как на самом деле устроен дифференциал. ЗР помогает разобраться во всех нюансах полноприводной трансмиссии.

«Господь Бог вычисляет дифференциалы эмпирически».
Альберт Эйнштейн

Материалы по теме

Обилие комментариев к материалам о распределении моментов в трансмиссиях автомобилей, особенно полноприводных, и радует, и огорчает. Народ интересуется техникой — это хорошо. А вот постоянно ощущать влияние безграмотных блогерских стереотипов на массовое сознание — это обидно. Впрочем, подобное явление подметил еще изобретатель теории эволюции, причем задолго до интернетов. Мол, «уверенность чаще порождается невежеством, нежели знанием».

Что ж, попробуем пробежаться еще разок по основным болевым точкам в массовом сознании. Во всех ситуациях условно считаем, что трение и прочие потери отсутствуют как класс. Нагрузки на колеса — одинаковые. Продольная и поперечная развесовки — равномерные. Условия сцепления шин с покрытием — одинаковые, если иное не оговорено. Все дифференциалы — симметричного типа. Момент, передаваемый двигателем на конкретный дифференциал, условно принимаем за 100 %. И прошу прощения у всех читателей, которые хорошо в этом разбираются безо всяких повторений.

Итак, вспоминаем основные заблуждения.

Крутящий момент на вывешенном колесе не может равняться нулю: за чей же счет оно вращается-то?

Материалы по теме

Если не разобраться в этом, то дальше можно не читать. Главная мысль проста: момента без сопротивления не бывает! Поэтому момент на валу двигателя, молотящего вхолостую, равен нулю: он не совершает никакой полезной работы. Точно так же на колесе, зависшем в воздухе, никакого момента нет. Конечно, можно порассуждать насчет сил трения и прочих негативных факторов, которые приходится преодолевать, но мы сразу уточнили, что подобные потери не принимаем во внимание.

Межколесные дифференциалы задают колесам равные угловые скорости.

Ничего подобного: дифференциал (от лат. differentia — разность, различие) — это механизм, обеспечивающий вращение ведущих колес именно с разными скоростями (например, в повороте). Простенькие игрушечные автомобильчики зачастую плохо ездят по кругу именно потому, что в них нет дифференциалов, а потому колеса, проходящие разный путь, вынуждены проскальзывать или пробуксовывать. Дифференциал выравнивает не угловые скорости, а моменты. Если он делит крутящий момент поровну, его называют симметричным.

Если у Нивы (будь то Chevrolet Niva или Лада 4х4) одно колесо повисает в воздухе, то за счет остальных трех она спокойно поедет дальше, поскольку момент постоянно поступает на все четыре колеса. В данной ситуации на каждое из трех оставшихся колес придется при этом по 33,3% момента.

Выражение «момент поступает» не вполне корректное: напоминаем, что без сопротивления никакого момента на колесе быть не может. А Нива в данном случае не стронется с места, поскольку нулевой момент на зависшем колесе тут же отразится на всех остальных: межколесные и межосевой дифференциалы изначально делят его поровну — по 25% каждому. Чтобы ехать дальше, надо заблокировать межосевой дифференциал. В этом случае на оси с зависшим колесом момент останется нулевым, зато на другой оси на каждое колесо придется половина от усилий мотора.

Самый надежный тип привода…

Самый надежный тип привода…

После блокировки дифференциала момент распределяется пополам.

Не после, а до блокировки! После блокировки распределение моментов определяется только реальной дорожной ситуацией. Скажем, после блокировки межколесного дифференциала моменты на колесах этой оси распределяются пропорционально нагрузке и силам сцепления, но никак не поровну.

Пока межосевой дифференциал не заблокирован, крутящий момент распределяется между осями поровну (если, конечно, дифференциал симметричный). Как только заблокировали, демократия заканчивается: теперь распределение момента по осям пойдет пропорционально реальной нагрузке.

Пока межосевой дифференциал не заблокирован, крутящий момент распределяется между осями поровну (если, конечно, дифференциал симметричный). Как только заблокировали, демократия заканчивается: теперь распределение момента по осям пойдет пропорционально реальной нагрузке.

Если ось с заблокированным дифференциалом — аналог железнодорожной колесной пары, то и момент на обоих колесах всегда одинаковый! Ведь этот механизм уже представляет собой единое целое, а потому не может быть так, чтобы слева момент был, а справа куда-то пропал… В каком месте вала момент, передаваемый для нагруженного колеса, превращается в ноль для незагруженного? Этого же теоретически не может быть.

Материалы по теме

В том-то и дело, что может! Представьте себе, для упрощения, вместо заднего моста с заблокированным дифференциалом что-нибудь попроще — допустим, черенок от лопаты. Вообразите, что вы держите его посередке и при этом пытаетесь вращать вдоль продольной оси, то есть прикладываете момент. Пусть один конец черенка буравит асфальт, а второй находится в воздухе. Согласитесь, что конец черенка, который грызет асфальт, будет изнашиваться у вас на глазах, поскольку там есть сопротивление. А тот конец, что висит в воздухе, переживет всех: нет сопротивления — нет момента. Он останется свеженьким и чистеньким, хотя и вращается с той же скоростью, что и весь черенок. Точно так же себя ведет и ось с заблокированным межколесным дифференциалом.

AWD в сравнении с 4WD выдает меньший крутящий момент.

Тут даже спорить, в общем-то, не с чем. Чем определяется момент, мы повторяем в каждом втором абзаце. Можно лишь еще раз отметить, что обозначения такого рода в целом являются маркетинговыми, условными. По большей части в реальной жизни AWD — это «моноприводники», у которых есть возможность подключать вторую ведущую ось. А 4WD — это машины с постоянно подключенными осями с заданным изначально распределением момента между осями (например — 50 на 50, у которых есть возможность блокировать межосевой дифференциал). Кто из них что куда «выдает», в каждом случае нужно разбираться индивидуально, а не кивать на аббревиатуру.

Всем удачи на любых дорогах!

Самый полный привод — ДРАЙВ

• Войти
• Регистрация
• Забыли пароль?

• user
• Выход

Найти ДРАЙВ

• Наши
  тест-драйвы
• Наши
  видео
• Цены и
  комплектации
• Сообщество
  DRIVE2

• Новости
• Наши тест-драйвы
• Наши видео
• Поиск по сайту
• Полная версия сайта
• Войти
• Выйти

• Acura
• Alfa Romeo
• Aston Martin
• Audi
• Bentley
• Bilenkin Classic Cars
• BMW
• Brilliance
• Cadillac
• Changan
• Chery
• CheryExeed
• Chevrolet
• Chrysler
• Citroen
• Daewoo
• Datsun
• Dodge
• Dongfeng
• DS
• FAW
• Ferrari
• FIAT
• Ford
• Foton
• GAC
• Geely
• Genesis
• Great Wall
• Haima
• Haval
• Hawtai
• Honda
• Hummer
• Hyundai
• Infiniti
• Isuzu
• JAC
• Jaguar
• Jeep
• KIA
• Lada
• Lamborghini
• Land Rover
• Lexus
• Lifan
• Maserati
• Mazda
• Mercedes-Benz
• MINI
• Mitsubishi
• Nissan
• Opel
• Peugeot
• Porsche
• Ravon
• Renault
• Rolls-Royce
• Saab
• SEAT
• Skoda
• Smart
• SsangYong
• Subaru
• Suzuki
• Tesla
• Toyota
• Volkswagen
• Volvo
• Zotye
• УАЗ

• Kunst!
• Тесты шин
• Шпионерия
• Автомобизнес
• Техника
• Наши дороги
• Гостиная
• Автоспорт
• Авторские колонки

• Acura
• Alfa Romeo
• Aston Martin
• Audi
• Bentley
• BCC
• BMW
• Brilliance
• Cadillac
• Changan
• Chery
• CheryExeed
• Chevrolet
• Chrysler
• Citroen
• Daewoo
• Datsun
• Dodge
• Dongfeng
• DS
• FAW
• Ferrari
• FIAT
• Ford
• Foton
• GAC
• Geely
• Genesis
• Great Wall
• Haima
• Haval
• Hawtai
• Honda
• Hummer
• Hyundai
• Infiniti
• Isuzu
• JAC
• Jaguar
• Jeep
• KIA
• Lada
• Lamborghini
• Land Rover
• Lexus
• Lifan
• Maserati
• Mazda
• Mercedes-Benz
• MINI
• Mitsubishi
• Nissan
• Opel
• Peugeot
• Porsche
• Ravon
• Renault
• Rolls-Royce
• Saab
• SEAT
• Skoda
• Smart
• SsangYong
• Subaru
• Suzuki
• Tesla
• Toyota
• Volkswagen
• Volvo
• Zotye
• УАЗ

Что такое реле дифференциальной защиты? — Описание и его типы в зависимости от принципа действия

Определение: Реле, работа которого зависит от разности фаз двух или более электрических величин, известно как реле дифференциальной защиты . Он работает по принципу сравнения между фазовым углом и величиной одинаковых электрических величин.

Например: Рассмотрим сравнение входного и выходного тока линии передачи.Если величина входного тока линии передачи больше, чем выходного тока, это означает, что дополнительный ток течет по ней из-за неисправности. Разница в токе может срабатывать реле дифференциальной защиты.

Ниже приведены основные условия, необходимые для работы реле дифференциальной защиты.

• Сеть, в которой используется реле, должна иметь две или более одинаковых электрических величины.
• Величины имеют фазовый сдвиг примерно 180º.

Реле дифференциальной защиты используется для защиты генератора, трансформатора, фидера, большого двигателя, шин и т. Д. Ниже приводится классификация реле дифференциальной защиты.

• Реле дифференциального тока
• Реле дифференциального напряжения
• Реле смещения или процентного дифференциала
• Дифференциальное реле баланса напряжения

Реле дифференциального тока

Реле, которое определяет и управляет разностью фаз между током, входящим в электрическую систему, и током, выходящим из электрической системы, называется дифференциальным реле тока .Расположение реле максимального тока, подключенного для работы в качестве дифференциального реле, показано на рисунке ниже.

Расположение реле максимального тока показано на рисунке ниже. Пунктирной линией обозначена секция, которая используется для защиты. Трансформатор тока размещается на обоих концах зоны защиты. Вторичная обмотка трансформаторов включена последовательно с помощью контрольного провода. Таким образом, ток, индуцируемый в трансформаторах тока, течет в одном направлении. Катушка управления реле подключена к вторичной обмотке трансформаторов тока.

В нормальном рабочем состоянии величина тока во вторичной обмотке ТТ остается неизменной. Нулевой ток протекает через рабочую катушку. При возникновении неисправности величина тока на вторичной обмотке ТТ становится неравной, из-за чего реле начинает работать.

Смещенная или процентная дифференциальная катушка

Это наиболее часто используемый вид дифференциального реле. Их расположение такое же, как у токового дифференциального реле; Единственное отличие состоит в том, что эта система состоит из дополнительной сдерживающей катушки, подключенной к пилотным проводам, как показано на рисунке ниже.

Управляющая катушка подключается в центре удерживающей катушки. Соотношение токов в трансформаторе тока становится несимметричным из-за тока повреждения. Эта проблема решается использованием удерживающей катушки.

Дифференциальное реле со смещением индукционного типа

Это реле индукционного типа состоит из диска, который свободно вращается между электромагнитами. Каждый электромагнит состоит из медного затеняющего кольца. Кольцо может входить или выходить из электромагнита.Диск испытывает силу из-за ограничивающего и рабочего элемента.

Результирующий крутящий момент на закрашенном кольце становится нулевым, если положение кольца сбалансировано для обоих элементов. Но если кольцо движется к железному сердечнику, то на кольцо действуют неравные крутящие моменты из-за рабочей и сдерживающей катушки.

Дифференциальное реле баланса напряжения

Дифференциальное реле тока не подходит для защиты фидеров. Для защиты фидеров используются дифференциальные реле баланса напряжений.В дифференциальном реле напряжения используются два одинаковых трансформатора тока в защитной зоне с помощью управляющего провода.

Реле включены последовательно с вторичной обмоткой трансформатора тока. Реле подключены таким образом, что в нормальном рабочем состоянии через них не протекает ток. В дифференциальном реле баланса напряжений используются трансформаторы тока с воздушным сердечником, в которых индуцируются напряжения относительно тока.

Когда КЗ происходит в зоне защиты, ток в ТТ становится несимметричным, из-за чего нарушается напряжение во вторичной обмотке ТТ.Ток начинает течь через рабочую катушку. Таким образом, реле начинает работать и дает команду выключателю сработать.

LVDT: основной принцип, теория, работа, объяснение и диаграмма | Линейно-регулируемый дифференциальный трансформатор

Очень простой преобразователь, который всегда может быть полезен в приборостроении, я изучал его во время учебы в колледже. Теперь позвольте мне объяснить LVDT с его принципом работы, и я объясню, как он устроен для его хорошо известной работы, и вы сможете понять работу LVDT.

Принцип LVDT:

LVDT работает по принципу взаимной индукции, и смещение, которое представляет собой неэлектрическую энергию, преобразуется в электрическую энергию. А способ преобразования энергии подробно описан в работе LVDT.

LVDT состоит из цилиндрического каркаса, в котором он окружен одной первичной обмоткой в ​​центре первого и двумя вторичными обмотками по бокам. Количество витков в обеих вторичных обмотках одинаково, но они противоположны друг другу, т.е.е., если левая вторичная обмотка направлена ​​по часовой стрелке, правая вторичная обмотка будет направлена ​​против часовой стрелки, следовательно, чистое выходное напряжение будет разностью напряжений между двумя вторичными обмотками. Две вторичные обмотки представлены как S1 и S2. Железный сердечник Esteem расположен в центре цилиндрического каркаса, который может двигаться вперед и назад, как показано на рисунке. Напряжение возбуждения переменного тока составляет от 5 до 12 В, а рабочая частота составляет от 50 до 400 Гц.

Работа LVDT:

Давайте изучим работу LVDT, разделив корпуса на 3 в зависимости от положения железного сердечника внутри изолированного каркаса.

Случай 1: При приложении внешней силы, которая представляет собой смещение, если сердечник сам напоминает в нулевом положении, не обеспечивая никакого движения, тогда индуцированное напряжение в обеих вторичных обмотках равно, что приводит к чистому выходу, равному нулю

и.е., Esec1-Esec2 = 0

Случай 2: Когда приложена внешняя сила и если стальной железный сердечник имеет тенденцию двигаться в левом направлении, то напряжение ЭДС, индуцированное во вторичной катушке, больше по сравнению с ЭДС, индуцированной во вторичной катушке 2.

Следовательно, чистый вывод будет Esec1-Esec2

Случай 3 : Когда приложена внешняя сила и если стальной железный сердечник движется в правом направлении, то ЭДС, индуцированная во вторичной катушке 2, больше по сравнению с напряжением ЭДС, индуцированным во вторичной катушке 1.поэтому чистое выходное напряжение будет Esec2-Esec1

Преимущества LVDT:

* Бесконечное разрешение присутствует в LVDT * Высокая производительность * LVDT дает Высокая чувствительность * Очень хорошая линейность * Надежность * LVDT обеспечивает меньшее трение * Низкий гистерезис * LVDT дает низкое энергопотребление.

Недостатки LVDT:

* Для создания высокого напряжения требуется очень большое смещение. * Требуется экранирование, так как он чувствителен к магнитному полю.* На характеристики преобразователя влияют вибрации. * На него сильно влияют изменения температуры.

Приложения LVDT:

=> LVDT используется для измерения смещения от долей миллиметра до сантиметра. => Действуя как вторичный преобразователь, LVDT может использоваться как устройство для измерения силы, веса, давления и т. Д.

Дифференциальные уравнения — основные понятия

Онлайн-заметки Павла

Ноты Быстрая навигация Скачать

• Перейти к
• Ноты
• Задачи практики и задания еще не написаны.Пока позволяет время, я работаю над ними, однако у меня нет того количества свободного времени, которое я имел раньше, поэтому пройдет некоторое время, прежде чем здесь что-нибудь появится.
• Показать / Скрыть
• Показать все решения / шаги / и т. Д.
• Скрыть все решения / шаги / и т. Д.

• Разделы
• Введение в DE второго порядка
• Настоящие и отчетливые корни
• Разделы
• Первого Ордена DE
• Преобразование Лапласа
• Классы
• Алгебра
• Исчисление I
• Исчисление II
• Исчисление III
• Дифференциальные уравнения
• Дополнительно
• Алгебра и триггерный обзор
• Распространенные математические ошибки
• Праймер комплексных чисел
• Как изучать математику
• Шпаргалки и таблицы
• Разное
• Свяжитесь со мной
• Справка и настройка MathJax
• Мои студенты

• Заметки Загрузки
• Полная книга
• Текущая Глава
• Текущий раздел
• Practice Problems Загрузок
• Проблем пока не написано.
• Проблемы с назначением Загрузок
• Проблем пока не написано.
• Прочие товары
• Получить URL для загружаемых элементов

• Распечатать страницу в текущем виде (по умолчанию)
• Показать все решения / шаги и распечатать страницу
• Скрыть все решения / шаги и распечатать страницу

• Дом
• Классы
• Алгебра
  • Предварительные мероприятия
    • Целые экспоненты
    • Рациональные экспоненты
    • Радикалы
    • Полиномы
    • Факторинговые многочлены
    • Рациональные выражения
    • Комплексные числа
  • Решение уравнений и неравенств
    • Решения и наборы решений
    • Линейные уравнения
    • Приложения линейных уравнений
    • Уравнения с более чем одной переменной
    • Квадратные уравнения — Часть I
    • Квадратные уравнения — Часть II
    • Квадратные уравнения: сводка
    • Приложения квадратных уравнений
    • Уравнения, сводимые к квадратичным в форме
    • Уравнения с радикалами
    • Линейные неравенства
    • Полиномиальные неравенства
    • Рациональное неравенство
    • Уравнения абсолютных значений
    • Неравенства абсолютных значений
  • Графики и функции
    • Графики
    • Строки
    • Круги
    • Определение функции
    • Графические функции
    • Комбинирование функций
    • Обратные функции
  • Общие графы
    • Прямые, окружности и кусочные функции
    • Параболы
    • Эллипсы
    • Гиперболы
    • Разные функции
    • Преобразования
    • Симметрия
    • Рациональные функции
  • Полиномиальные функции
    • Делительные многочлены
    • Нули / корни многочленов
    • Графические полиномы
    • Нахождение нулей многочленов

Линейно-регулируемый дифференциальный трансформатор: конструкция и принцип работы

Термин LVDT или линейно-регулируемый дифференциальный трансформатор обозначает надежный, законченный преобразователь линейной конструкции, не имеющий трения.У них бесконечный жизненный цикл при правильном использовании. Поскольку LVDT, управляемый переменным током, не содержит никакой электроники, они предназначены для работы при очень низких температурах, в противном случае — до 650 ° C (1200 ° F) в нечувствительной среде. Области применения LVDT в основном включают автоматику, силовые турбины, самолеты, гидравлику, ядерные реакторы, спутники и многое другое. Преобразователи этого типа обладают незначительными физическими явлениями и превосходной повторяемостью.

LVDT изменяет линейное смещение из механического положения в относительный электрический сигнал, включающий фазу и амплитуду информации о направлении и расстоянии.Для работы LVDT не требуется электрическая связь между соприкасающимися частями и катушкой, но в качестве альтернативы она зависит от электромагнитной связи.

Что такое LVDT (линейно-регулируемый дифференциальный трансформатор)?

Полная форма LVDT — «Линейно-регулируемый дифференциальный трансформатор» — это LVDT. Как правило, LVDT — это нормальный тип преобразователя. Основная функция этого — преобразование прямоугольного движения объекта в эквивалентный электрический сигнал. LVDT используется для расчета смещения и работает по принципу трансформатора.

Приведенная выше схема датчика LVDT включает сердечник, а также узел катушки. Здесь сердечник защищен предметом, местоположение которого вычисляется, а узел катушки увеличен до стационарной конструкции. Узел катушки включает в себя три катушки с проволочной намоткой на полой форме. Внутренняя катушка — основная, которая питается от источника переменного тока. Магнитный поток, создаваемый главной катушкой, прилагается к двум второстепенным катушкам, создавая переменное напряжение в каждой катушке.

Линейно-регулируемый дифференциальный трансформатор

Основным преимуществом этого преобразователя по сравнению с другими типами LVDT является прочность.Поскольку нет контакта с материалом через чувствительный компонент.

Поскольку машина зависит от комбинации магнитного потока, этот преобразователь может иметь неограниченное разрешение. Таким образом, минимальная часть прогресса может быть замечена с помощью соответствующего инструмента обработки сигнала, а разрешение преобразователя определяется исключительно декларацией DAS (системы сбора данных).

Конструкция линейно-регулируемого дифференциального трансформатора

LVDT состоит из цилиндрического каркаса, который ограничен одной основной обмоткой в ​​ступице первого, а две второстепенные обмотки LVDT намотаны на поверхности.Количество скручиваний в обеих второстепенных обмотках эквивалентно, но они перевернуты друг к другу, как по часовой стрелке, так и против часовой стрелки.

Конструкция линейно-регулируемого дифференциального трансформатора

По этой причине выходные напряжения будут вариацией напряжений между двумя второстепенными катушками. Эти две катушки обозначены как S1 и S2. Почтовый железный сердечник расположен в середине цилиндрического каркаса. Напряжение возбуждения переменного тока составляет 5-12 В, а рабочая частота составляет от 50 до 400 Гц.

Принцип работы LVDT

Принцип работы линейного переменного дифференциального трансформатора или теории работы LVDT — это взаимная индукция. Дислокация — это неэлектрическая энергия, которая превращается в электрическую. И то, как изменяется энергия, подробно обсуждается в работе LVDT.

Принцип работы LVDT

Работа LVDT

Принцип работы принципиальной схемы LVDT можно разделить на три случая, в зависимости от положения железного сердечника в изолированном каркасе.

• В случае-1: Когда сердечник LVDT находится в нулевом положении, поток второстепенных обмоток будет одинаковым, поэтому наведенная ЭДС в обмотках одинакова. Таким образом, для отсутствия дислокации выходное значение (e _из ) равно нулю, потому что оба e1 и e2 эквивалентны. Таким образом, это показывает, что дислокации не было.
• В случае-2: Когда ядро ​​LVDT смещено до нулевой точки. В этом случае поток, вовлекающий второстепенную обмотку S1, является дополнительным по сравнению с потоком, соединяющимся с обмоткой S2.По этой причине e1 будет добавлен как e2. Благодаря этому у _выход (выходное напряжение) положительный.
• В случае-3: Когда ядро ​​LVDT смещается вниз до нулевой точки, в этом случае количество e2 будет добавлено как количество e1. Из-за этого выходное напряжение e _out будет отрицательным, плюс это иллюстрирует отключение от точки нахождения.

Что такое выход LVDT?

Выходной сигнал измерительного устройства, такого как LVDT или линейно-регулируемый дифференциальный трансформатор, представляет собой синусоидальную волну по амплитуде, которая пропорциональна смещению от центра & 0 °, иначе 180 ° фазы в зависимости от расположенной стороны сердечника.Здесь для демодуляции сигнала используется двухполупериодное выпрямление. Наибольшее значение выхода двигателя (EOUT) происходит при максимальном смещении сердечника из среднего положения. Это функция амплитуды основного бокового напряжения возбуждения, а также коэффициента чувствительности конкретного типа LVDT. В общем, на RMS это довольно много.

Зачем нужен LVDT?

Датчик положения, такой как LVDT, идеально подходит для нескольких приложений. Вот список причин, по которым он используется.

Механический срок службы бесконечен

Датчик такого типа не подлежит замене даже после миллионов циклов и десятилетий.

Отдельный сердечник и змеевик

LVDT используются насосы, клапаны и системы уровня. Сердечник LVDT может подвергаться воздействию среды при температуре и высоком давлении всякий раз, когда змеевики и корпус могут быть разделены через металлическую, стеклянную трубку или гильзы и т. Д.

Измерение без трения

Измерение LVDT происходит без трения, потому что нет частей трения, ошибок и сопротивления.

Бесконечное разрешение

С помощью LVDT можно точно рассчитать крошечные перемещения.

Превосходная повторяемость

LVDT не всплывают, иначе даже через несколько десятилетий в конечном итоге станут шуметь.

Нечувствительность к поперечно-осевому движению сердечника

Качество измерений не может быть нарушено ни ощущениями, ни зигзагами.

Повторяемость равна нулю

От 300oF до 1000oF эти датчики всегда предоставляют вам надежную опорную точку

• Не требуется бортовая электроника
• Полный выход
• Возможна индивидуальная настройка для любого типа приложения

Разное Типы LVDT

Различные типы LVDT включают следующее.

Невыпадающая арматура LVDT

Эти типы LVDT лучше подходят для длительных рабочих серий. Эти LVDT помогут предотвратить неправильное расположение, поскольку они управляются и управляются узлами с низким сопротивлением.

Неуправляемые якоря

Эти типы LVDT имеют неограниченное разрешение, механизм этого типа LVDT представляет собой план без износа, который не контролирует движение расчетных данных. Этот LVDT подключается к рассчитываемому образцу, легко помещается в цилиндр, при этом корпус линейного преобразователя удерживается независимо.

Якоря с увеличенным усилием

Используйте внутренние пружинные механизмы, электродвигатели для постоянного перемещения якоря вперед до максимально достижимого уровня. Эти арматуры используются в LVDT для приложений с медленным движением. Эти устройства не требуют никакого соединения между якорем и образцом.

Линейные преобразователи переменного смещения обычно используются в современных обрабатывающих инструментах, робототехнике или управлении движением, авионике и автоматике. Выбор применимого типа LVDT можно оценить с помощью некоторых спецификаций.

Характеристики LVDT

Характеристики LVDT в основном обсуждаются в трех случаях, таких как нулевое положение, верхнее правое положение и самое верхнее левое положение.

Нулевая позиция

Рабочую процедуру LVDT можно проиллюстрировать в нулевой аксиальной точке, иначе нулевой, на следующем рисунке. В этом состоянии вал может располагаться точно в центре обмоток S1 и S2. Здесь эти обмотки представляют собой вторичные обмотки, которые соответственно увеличивают генерирование эквивалентного магнитного потока, а также индуцированное напряжение на следующем выводе.Это положение также называется нулевой позицией.

LVDT в нулевой позиции

Последовательность выходных фаз, а также дифференциация выходной величины по отношению к входным сигналам, которые определяют смещение и движение сердечника. Расположение вала в нейтральном положении или в нуле в основном указывает на то, что индуцированные напряжения на вторичных обмотках, которые соединены последовательно, эквивалентны и обратно пропорциональны по отношению к общему напряжению o / p.

EV1 = EV2

Eo = EV1– EV2 = 0 В

Верхнее правое положение

В этом случае верхнее правое положение показано на рисунке ниже.Когда вал смещается в правостороннем направлении, на обмотке S2 может создаваться огромная сила, с другой стороны, минимальная сила может создаваться на обмотке S1.

LVDT справа

Таким образом, «E2» (индуцированное напряжение) значительно превосходит E1. Полученные уравнения дифференциальных напряжений показаны ниже.

Eo = EV2 — EV1

Максимальное левое положение

На следующем рисунке вал может быть больше наклонен в направлении левой стороны, тогда на обмотке S1 может возникнуть сильный магнитный поток, а на «E1» при уменьшении «E2».Уравнение для этого приведено ниже.

Eo = EV1 — EV2

Окончательный выходной сигнал LVDT может быть рассчитан с точки зрения частоты, тока или напряжения. Проектирование этой схемы также может быть выполнено с использованием схем на основе микроконтроллеров, таких как PIC, Arduino и т. Д.

LVDT слева

LVDT Технические характеристики

Технические характеристики LVDT включают следующее.

Линейность

Наибольшее отличие от прямой пропорции между рассчитанным расстоянием и расстоянием между расчетами и расстоянием между расчетами.

• > (0,025 +% или 0,025 -%) Полная шкала
• (от 0,025 до 0,20 +% или от 0,025 до 0,20 -%) Полная шкала
• (от 0,20 до 0,50 +% или от 0,20 до 0,50 -%) Полная шкала
• (от 0,50 до 0,90 +% или от 0,50 до 0,90 -%) Полная шкала
• (от 0,90 до +% или 0,90 до -%) Полная шкала и выше
• 0,90 до ±% Полная шкала и выше

Рабочие температуры

Рабочие температуры LVDT:

> -32 ° F, (-32-32 ° F), (32 -175 ° F), (175-257 ° F), 257 ° F и выше.Диапазон температур, в котором устройство должно точно работать.

Диапазон измерения

Диапазон измерения IVDT включает

0,02 ″, (0,02–0,32 ″), (0,32–4,0 ″), (4,0–20,0 ″), (± 20,0 ″)

Точность

Объясняет процент разницы между истинным значением объема данных.

Выход

Ток, напряжение или частота

Интерфейс

Последовательный протокол, такой как RS232, или параллельный протокол, такой как IEEE488.

LVDT типов

На основе частоты, баланса тока на основе переменного / переменного тока или на основе постоянного / постоянного тока.

График LVDT

Графики LVDT показаны ниже, на которых показаны изменения вала, а также их результат с точки зрения величины дифференциального выхода переменного тока из нулевой точки и выхода постоянного тока из электроники.

Предельная величина смещения вала от места нахождения сердечника в основном зависит от коэффициента чувствительности, а также от амплитуды основного напряжения возбуждения.Вал остается в нулевом положении до тех пор, пока на главной обмотке катушки не будет задано соответствующее основное напряжение возбуждения.

LVDT Shaft Variations

Как показано на рисунке, полярность DC o / p или фазовый сдвиг в основном определяет положение вала для нулевой точки, чтобы представить свойство, подобное линейности o / p модуля LVDT.

Пример линейного переменного дифференциального трансформатора

Длина хода LVDT составляет ± 120 мм и обеспечивает разрешение 20 мВ / мм.Итак, 1). Найти максимальное напряжение o / p, 2) напряжение o / p после того, как сердечник смещен на 110 мм от его нулевого положения, c) положение сердечника от середины, когда напряжение o / p равно 2,75 В, г) найти изменение в пределах напряжения o / p после смещения сердечника от смещения +60 мм до -60 мм.

а). Наивысшее напряжение o / p составляет VOUT

Если на один мм движения генерируется 20 мВ, то на 120 мм генерируется

VOUT = 20 мВ x 120 мм = 0,02 x 120 = ± 2,4 В

b). VOUT при смещении сердечника 110 мм

Если смещение сердечника 120 мм создает 2.4 вольта на выходе, затем перемещение на 110 мм дает

Vout = смещение сердечника X VMAX

Vout = 110 X 2,4 / 120 = 2,2 вольт

Смещение напряжения LVDT

c) Положение сердечника при VOUT = 2,75 В

Vout = смещение жилы X VMAX

Смещение = Vout X длина / VMax

D = 2,75 X 120 / 2,4 = 137,5 мм

d). Изменение напряжения от смещения + 60 мм до -60 мм

В изменение = + 60 мм — (-60 мм) X 2.4 В / 130 = 120 X 2,4 / 130 = 2,215

Таким образом, изменение выходного напряжения колеблется от +1,2 вольт до -1,2 вольт при сдвиге сердечника с + 60 мм на -60 мм соответственно.

Датчики перемещения доступны в различных размерах и разной длине. Эти преобразователи используются для измерения от нескольких миллиметров до 1 с, что позволяет определять длинные ходы. Однако, когда LVDT могут рассчитывать линейное перемещение в пределах прямой линии, тогда в LVDT есть изменение для измерения углового перемещения, известное как RVDT (поворотно-регулируемый дифференциальный трансформатор).

Преимущества и недостатки LVDT

Преимущества и недостатки LVDT включают следующее.

• Диапазон измерения LVDT очень велик и составляет от 1,25 мм до -250 мм.
• Выходной сигнал LVDT очень высок и не требует расширения. Он обладает высоким состраданием, которое обычно составляет около 40 В / мм.
• Когда сердечник перемещается внутри полого каркаса, следовательно, нет сбоя ввода смещения при потерях на трение, поэтому LVDT является точным устройством.
• LVDT демонстрирует небольшой гистерезис, поэтому повторение является исключительным во всех ситуациях.
• Потребляемая мощность LVDT очень низкая, около 1 Вт, по оценке другого типа преобразователей.
• LVDT преобразует линейную дислокацию в электрическое напряжение, которое легко продвигается.
• LVDT реагирует на удаление от магнитных полей, поэтому ему постоянно нужна система, защищающая их от дрейфующих магнитных полей.
• Достигнуто, что LVDT более выгодны по сравнению с любыми индуктивными преобразователями.
• LVDT повреждается под воздействием температуры, а также вибрации.
• Этому трансформатору требуются большие смещения для получения значительного дифференциального выходного сигнала.
• Они реагируют на паразитные магнитные поля.
• Приемный прибор должен быть выбран для работы с сигналами переменного тока, в противном случае следует использовать демодулятор н / б, если пост. необходимо
• Ограниченный динамический отклик возникает механически через массу сердечника и электрически через приложенное напряжение.

Применение линейно-регулируемого дифференциального трансформатора

Преобразователь LVDT в основном используется для расчета дислокаций в диапазоне от миллиметров до нескольких сантиметров.

• Датчик LVDT работает как главный преобразователь, который прямо преобразует дислокацию в электрический сигнал.
• Этот преобразователь может также работать как вторичный преобразователь.
• LVDT используется для измерения веса, силы, а также давления.
• В банкоматах для толщины долларовой купюры
• Используется для проверки влажности почвы. исследование мозга
• Некоторые из этих преобразователей используются для расчета давления и нагрузки.
• LVDT в основном используются в промышленности, а также в качестве сервомеханизмов.
• Другие приложения, такие как силовые турбины, гидравлика, автоматика, самолеты и спутники

Наконец, исходя из приведенной выше информации, мы можем сделать вывод, что характеристики LVDT имеют определенные существенные особенности и преимущества, большинство из которых вытекают из фундаментальных физических принципов работы или материалы и методы, использованные при их строительстве. Вот вам вопрос, каков нормальный диапазон чувствительности LVDT?

1-дифференциальный GPS с объяснением

Разъяснение дифференциального GPS
Мораг Чиверс, Trimble

Методы дифференциальной коррекции используются для повышения качества данных о местоположении, собранных с помощью приемников глобальной системы позиционирования (GPS).Дифференциальная коррекция может применяться в режиме реального времени непосредственно в поле или при постобработке данных в офисе. Хотя оба метода основаны на одних и тех же основных принципах, каждый обращается к разным источникам данных и обеспечивает разный уровень точности. Сочетание обоих методов обеспечивает гибкость во время сбора данных и улучшает целостность данных.

Основная предпосылка дифференциальной GPS (DGPS) требует, чтобы приемник GPS, известный как базовая станция, был установлен в точно известном месте.Приемник базовой станции вычисляет свое местоположение на основе спутниковых сигналов и сравнивает это местоположение с известным местоположением. Разница применяется к данным GPS, записанным перемещающимся приемником GPS.

Что такое GPS?

GPS — это спутниковая система определения местоположения, управляемая Министерством обороны США (DoD). GPS включает три сегмента: пространство, контроль и пользователь. Космический сегмент включает 24 действующих спутника NAVSTAR, которые обращаются вокруг Земли каждые 12 часов на высоте около 20 200 километров.Каждый спутник содержит несколько высокоточных атомных часов и постоянно передает радиосигналы с использованием уникального идентификационного кода.

Одна главная станция управления, пять станций мониторинга и наземные антенны составляют сегмент управления. Станции мониторинга постоянно пассивно отслеживают каждый спутник и передают эти данные на главную станцию ​​управления. Главный пульт управления рассчитывает любые изменения положения и времени каждого спутника. Эти изменения передаются на наземные антенны и передаются на каждый спутник ежедневно.Это гарантирует, что каждый спутник передает точную информацию о своем орбитальном пути.

Пользовательский сегмент, состоящий как из гражданских, так и из военных пользователей по всему миру, принимает сигналы, отправляемые со спутников NAVSTAR с помощью приемников GPS. Приемник GPS использует эти сигналы для определения местоположения спутников. С этими данными и информацией, хранящимися внутри, приемник может рассчитать свое собственное положение на Земле. Эта информация о местоположении может использоваться во многих приложениях, таких как картография, геодезия, навигация и мобильная ГИС.

Возможности GPS для ГИС

GPS — отличный инструмент для сбора данных для создания и поддержки ГИС. Он обеспечивает точное положение точечных, линейных и полигональных объектов. Проверяя местоположение ранее записанных сайтов, GPS можно использовать для проверки, обслуживания и обновления данных ГИС. GPS предоставляет отличный инструмент для проверки функций, обновления атрибутов и сбора новых функций.

Мобильная ГИС обеспечивает доступ к корпоративной ГИС в полевых условиях.Поскольку GPS предоставляет точную информацию о местоположении в поле, он является важным компонентом мобильной ГИС. Полевым инспекторам, ремонтным бригадам, обслуживающим бригадам и аварийным работникам необходим своевременный доступ к корпоративным данным ГИС, чтобы они могли принимать обоснованные решения. Чтобы облегчить поток информации на места и обратно, в мобильных ГИС-решениях используются достижения в области беспроводных технологий и Интернета. С мобильной ГИС данные доступны непосредственно для полевого персонала, когда и где это необходимо.

Как работает GPS

Приемник GPS должен получать сигналы как минимум от четырех спутников, чтобы надежно вычислить трехмерное положение. В идеале эти спутники должны быть распределены по небу. Приемник выполняет математические вычисления, чтобы установить расстояние от спутника, которое, в свою очередь, используется для определения его местоположения. Приемник GPS знает, где находится каждый спутник, в момент измерения его расстояния. Это положение отображается в регистраторе данных и сохраняется вместе с любой другой описательной информацией, вводимой в полевое программное обеспечение.

Некоторые ограничения

GPS может предоставлять трехмерные координаты по всему миру, 24 часа в сутки, в любую погоду. Однако у системы есть некоторые ограничения. Между антенной GPS и четырьмя или более спутниками должна быть относительно чистая «линия видимости». Объекты, такие как здания, путепроводы и другие препятствия, которые защищают антенну от спутника, могут потенциально ослабить сигнал спутника, так что становится слишком сложно обеспечить надежное позиционирование.Эти трудности особенно распространены в городских районах. Сигнал GPS может отражаться от близлежащих объектов, вызывая другую проблему, называемую помехами из-за многолучевого распространения.

Что такое дифференциал?

До 2000 года гражданским пользователям приходилось бороться с избирательной доступностью (SA). Министерство обороны намеренно ввело случайные ошибки синхронизации в спутниковые сигналы, чтобы ограничить эффективность GPS и ее возможное неправильное использование противниками Соединенных Штатов. Эти временные ошибки могут повлиять на точность показаний на целых 100 метров.

При удалении SA один GPS-приемник любого производителя может достичь точности около 10 метров. Для достижения точности, необходимой для качественных записей ГИС — от одного до двух метров до нескольких сантиметров — требуется дифференциальная коррекция данных. Большинство данных, собранных с помощью GPS для ГИС, дифференциально корректируются для повышения точности.

Основная предпосылка дифференциальной GPS (DGPS) заключается в том, что любые два приемника, которые находятся относительно близко друг к другу, будут иметь одинаковые атмосферные ошибки.DGPS требует, чтобы приемник GPS был установлен в точно известном месте. Этот GPS-приемник является базовой или опорной станцией. Приемник базовой станции вычисляет свое местоположение на основе спутниковых сигналов и сравнивает это местоположение с известным местоположением. Разница применяется к данным GPS, записанным вторым приемником GPS, который известен как передвижной приемник. Скорректированная информация может быть применена к данным от передвижного приемника в реальном времени в полевых условиях с использованием радиосигналов или посредством постобработки после захвата данных с использованием специального программного обеспечения для обработки.

DGPS реального времени

DGPS в реальном времени возникает, когда базовая станция вычисляет и передает поправки для каждого спутника по мере получения данных. Поправка принимается передвижным приемником через радиосигнал, если источник находится на суше, или через спутниковый сигнал, если он основан на спутнике и применяется к вычисляемому местоположению. В результате положение, отображаемое и записанное в файл данных перемещающегося GPS-приемника, является дифференциально скорректированным положением.

Продолжение на странице 2

PPT — Принципы работы CCGT Презентация PowerPoint, бесплатная загрузка

Принципы работы CCGT Управление процессами

Управление процессами — Цели урока • Понять некоторые параметры, которые необходимо измерить в среде электростанции • Описать методы измерения давления, температуры, уровня и расхода • Объясните методы передачи информации в систему управления • Опишите принцип работы системы управления • Изучите примеры конфигураций управления • Объясните конфигурации аппаратных средств, используемых для реализации систем управления

Исторический — КИПиА

Оператор котла! — Фото около 1960-х годов

Панель управления котлом Carrington — около 1956 г.

Электростанция Баттерси — Комната управления электрооборудованием

Электростанция Баттерси — «Инженер» Синхронизация утра!

Агекрофт П.S. Диспетчерская — Дизайн Около 1960-х годов (фото, вероятно, 1980-х)

Drax Power Station CCR-1970-е и 80-е

Компьютерная эпоха и DCS

DCS — ST Обзор (Early Pembroke) — Примечание: смоделированный экран

DCS — ST Vibrations (EarlyPembroke)

Полевые приборы • Измерение давления • Измерение уровня • Измерение расхода • Измерение температуры

014

Измерение давления

— Определения

Манометры

Манометр

Принцип манометра • Давление из-за напора воды = ПЛОТНОСТЬ x ВЕС x ВЫСОТА = кг / м³ x м² x м² / M²

Манометр Бурдона

Манометр Бурдона — Механизм Этот принцип измерения может быть адаптирован для дистанционного считывания, подключив измерительный элемент к датчику, например, LVDT — линейно-регулируемый дифференциальный преобразователь

Электронные датчики давления

Датчик и датчик дифференциального давления

Датчик емкости

Измерение уровня

Измерение уровня — Смотровое стекло

Измерение уровня — Дифференциальное давление — Открытый резервуар

RF

RF

Измерение уровня — перепад давления — закрытый резервуар

Измерение уровня закрытого резервуара с камерой постоянного напора — e.г. конденсатор или барабан котла

Постоянный напор Пар 0 мм Вода LH Измерение барабана котла — постоянный напор

Измерение уровня в барабане • Точность из-за плотности жидкости в «мокрых ветвях» (эталонная и измеренная опора) • Вызвано влиянием давления в барабане при различных нагрузках • Вызвано разницей в температуре между измерительным устройством и жидкостями в барабане

Компенсация плотности барабана — График

Давление в барабане Датчик Постоянного напора Камера Центр барабана линия 0 мм Эталонная опора Усилие на измерительном элементе равно разнице высот Барабан Датчик уровня Барабан Компенсация плотности Традиционный британский метод — датчик давления Скорректированный сигнал используется в трехэлементной схеме управления.

Компенсация плотности барабана — Разработка — Устройства, такие как IMV 31, показанные здесь, могут обрабатывать информацию от термопар, установленных на «ножках», и компенсировать разницу в плотности с помощью «встроенного процессора»

Подключение пара барабана ДИСПЛЕЙНЫЙ БЛОК Электроды ДЕТЕКТОР И ЛОГИКА БЛОК Hydrastep Емкость Электрод Барабан Подключение воды Электрическое соединение с детектором Керамический изолятор ElectrodeTip Hydrastep Vessel Hydrastep — Компоненты

Hydrastep — Установка

Измерение уровня — Ультразвук

Измерение расхода

Измерение количества • Существует два различных типа «измерителя количества», измерители логического и прямого вытеснения • Принцип действия «измерителя количества» прямого вытеснения заключается в том, что известный объем проходит от входа к выходу измерителя • Принцип работы Измеритель выведенного количества заключается в том, что количество выводится путем измерения скорости

Принципы Вентури • Принцип действия измерителя выводимого количества (1) заключается в том, что количество выводится путем измерения скорости • Следовательно, путем измерения разницы по давлению через диафрагму можно рассчитать скорость потока • Скорость потока пропорциональна квадратному корню из перепада давления (напор)

Принцип Вентури

Измерение расхода — Дифференциальные производители — Диафрагма и сопло

Измерение расхода — трубка Пито

Измерение расхода — электромагнитное Принцип работы <> Работа магнитного расходомера или магнитометра основана на законе Фарадея, который гласит, что напряжение, индуцируемое на любом проводнике, когда он движется под прямым углом через магнитную Этическое поле пропорционально скорости этого проводника.Формула Фарадея: E пропорционально V x B x D, где: E = напряжение, генерируемое в проводнике, V = скорость проводника, B = напряженность магнитного поля, D = длина проводника

Ультразвуковой расходомер Технология вставки Clamp On Technology

Измерение вихревого потока (вода)

Измерение температуры

Измерение температуры — жидкостные методы

003 Использование термопар на основе Термопара основана на основном принципе: если два разнородных металла соединены на одном конце для образования измерительного (горячего) спая, а на другом конце подключены к индикатору температуры, чтобы сформировать эталонный (холодный) спай, то на измерительный прибор, который определяется разницей температур между двумя спаями.(Термоэлектрический эффект)

Измерение температуры — термопары

Термопара с минеральной изоляцией

Загрузить Подробнее .