Устройства для измерения крутящего момента

При испытании ТВД, а также при автономных испытаниях компрессоров и турбин основным параметром является крутящий момент на валу.

Распространенным устройством для погашения мощности ТВД и для измерения крутящего момента является гидротормоз. Схема гидротормоза представлена на рис. 4.3. Вал двигателя соединен с ротором гидротормоза, на который насажен диск 2. Для поглощения большей мощности гидротормоза могут иметь несколько дисков. В свою очередь, диск находится в корпусе 1, заполненном водой. Момент сил трения диска о воду создает

Рис. 4.3. Гидротормоз и его нагрузочная характеристика:

а - схема гидротормоза; б - типовая нагрузочная характеристика гидротормоза; 1 - корпус; 2 - диск; 3 - патрубок подвода воды; 4 - вал; 5 – муфта; 6 - патрубок отвода воды; D_внеш - диаметр диска; D_внутр - уровень воды; N - мощность; n - частота вращения (j=D_внутр/D_внеш)

сопротивление вращению вала и передается на корпус гидротормоза. Мощность двигателя определяется по измеренным значениям крутящего момента корпуса и частоты вращения вала.

На рис. 4.3, б приведена нагрузочная характеристика гидротормоза. На ней точка А соответствует максимальному крутящему моменту. Точка Б соответствует максимальной мощности, которую может поглотить гидротормоз. Точка В соответствует максимальной частоте вращения. Линия ОГ характеризует минимальную мощность при минимальном заполнении кожуха водой. Изменяя подачу воды, можно получить любую точку внутри диаграммы ОАБВГ. Гидротормоза надежны при работе и широко применяются при испытаниях. К их недостаткам относится то, что они имеют узкий рабочий диапазон, требуют много воды и имеют сложную систему ее охлаждения, а также неустойчиво работают на малых частотах вращения.

Кроме того, крутящий момент может измеряться при помощи электрических тормозных систем, включающих в себя электрогенератор, превращающий энергию двигателя в электроэнергию. Нагрузка генератора может быть создана реостатом или другим нагрузочным устройством. Реже используются торсионные (или крутильные) динамометры, точность которых ниже, чем у гидротормозов и электрических систем.