Для Казахстана

1 Өлшеуіш аспаптар және құрал-жабдықтар

1.1 Өлшенетін айқындуыштар және өлшеудің метрологиялық негізі

Тракторды, оның бөлшектерін, агрегаттарын сынағанда күштік, кинематикалық, жылулық және тағы басқа айқындауыштар өлшеніледі. Күштік айқындауыштардың негізгілері: қозғауыштың, күштік берілістің, қозғалтқыштың және тағы басқа бөлшектердің біліктеріндегі айналдырушы иінді күш; өстеге, біліктегі, қаңқадағы, иіндердегі т.т. июші иінді күш; созушы және сығушы күш (тарту кедергісі, аспалы жүйенің тетіктерінің әсер күші т.б.; гидравликалық, пневматикалық жүйедегі қысым, қозғалтқыштың жерге түсіретін қысымы т.б.). Кинематикалық айқындауыштардан жиірек өлшенетіндері: қозғауыштың, күштік берілістің, жетекші доңғалақтың, т.б. біліктердің айналу жиілігі; үдеу, жылжу және жол қашықтығы т.т.; бұрыштық үдеу, қаңқаның және оның элементтерінің т.б. тербелісі. Жылу айқындауыштарынан жиілеу өлшенетіндері: майдың, тетіктердің, қоршаған ортаның температурасы.
Арнайы зерттеу кездерінде тетіктердің кернеуі, үйкеліс денелерінің тозуы т.б. өлшенуі мүмкін.

1.2 Ақпарат жинақтаушы өлшеуіш жүйе және оның құрылымының ықшамсызбасы

Бүгінгі күн талабына сай машиналарды сынап зерттеп, олардың динамикалық, экономикалық пайдалану және басқа қасиеттерін анықтап, салыстырып тандаған кезде айқындауыштардың тек қана лездік мәндерін немесе статикалық жағдайды анықтайтын сипаттамаларды өлшеп пайдалану жеткіліксіз. Бір-бірімен байланыстырып өлшенбей жеке-дара аспаптарды пайдаланып жинақталған ақпарларға сүйеніп, машинаның толық «қанды» динамикалық сипаттамасын жасау мүмкін емес. Сондықтан қазіргі таңда сынау–зерттеу жұмыстарын ұйымдастырған кезде жекеленген аспаптардың орнына ақпарат жинақтаушы өлшеуіш жүйе (АЖӨЖ) көбірек қолданылады.
Ақпарат жинақтаушы өлшеуіш жүйе құрылымы жағынан әр түрлі болуы мүмкін. Бір кезде өлшенетін айқындауыштарының санына қарай екі, үш немесе көп каналды болады.
Ақпарат жинақтаушы өлшеуіш жүйе өлшенетін айқындауышты өлшеп-тіркеу қабілетіне қарап екі түрге бөледі. Біріншісі, аналогты ақпарат жинақтаушы өлшеуіш жүйе, ал екіншісі, дискретті өлшеуіш жүйе.

1.3 Механикалық шаманы электрлік шамаға өзгерту әдістері. Электр түрлендіргіштер

Тракторды және оның бөлшектерін, агрегаттарын сынағанда әр түрлі механикалық шамаларды (иінді күш, тартушы, сығымдаушы және июші күштер, жиілік, жылдамдық, үдеу, жүріс, т.б.) өлшеуге тура келді. Бұл шамаларды үйлестіріп өлшеп, жазып көрсету, оларды жеке-жеке өлшегеннен көрі тиімді және кейбір өлшенетін шамалар өте қысқа (0,1 – 0,01с) уақыт ішінде әсер етеуі немесе күрт өзгерістерге ұшыруы мүмкін. Осы жағдайларды ескеріп, бүгінгі таңда сынау және зерттеу жұмыстарын жүргізгенде механикалық шамаларды негізінен электрлік шамаларға ауыстыру әдісі қолданылады.
Электрлік емес шамаларды электрлік әдіспен өлшеуді электротензометрия деп атайды. Тензометр деген сөз латын тілінен шыққан (tensus – кернеуленген, созылған және метр – metrio (грек) - өлшеймін) машинаның тетігінің деформациясын өлшейтін аспап.

1.4 Электр түрлендіргіштерді өлшеуіш тізбекке жалғау тәсілдері

Электр түрлендіргіштерді жалғауға пайдаланылатын өлшеуіш тізбек олардың сызықтық өзгеруіне әсер етпеуі керек және температураның салдарынан өзгерген электр кедергісінің өлшеу нәтижесіне әсерін жоюы қажет. Бұндай талаптарды қанағаттандыратын потенциометрлік және төрт қанатты (мостық) өлшеуіш тізбектер. Потенциометрлік өлшеуіш тізбек күрделі және әмбебаптығы аз, сондықтан бұл тәсіл көп қолданылмайды. Төрт қанатты өлшеуіш тізбек өлшеумен қатар керекті жағдайда сынақ нәтижесін алдын ала өңдей алады (сынақ нәтижелерін бір-бірінен алып немесе қосу жұмыстарын өздігінен атқарады) және өлшеу нәтижесіне температураның т.б. әсерін жоюға немесе азайтуға қабілеті бар.
Төрт қанатты (мостық) өлшеуіш тізбектерді пайдаланып өлшеудің екі жолы бар: біріншісі, теңгеріп өлшеу; екіншісі, теңгермей өлшеу. Теңгеріп өлшеу әдісін пайдаланғанда өлшеуіш тізбектегі түрлендіргіштердің, сынақтың әсерімен өзгерген электр кедергісі орнына келтіріліп, теңестіріліп отырылады. Бұл әдісті пайдаланғанда өлшенетін шама электр кедергі, сондықтан оның дәлдігі жоғары. Бірақ бұл әдіс статикалық жағдайда жүргізілетін сынықтарда ғана пайдалануға болады. Динамикалық үрдістерді өлшеуге келмейді.

1.5 Өлшеуіш төрт қанатты тізбектің сезімталдығын зерттеу

Өлшеуіш тізбектің сезімталдығына (1.20, 1.21 теңдеулерге қара) жұмыс істейтін қанатының саны, қанатындағы түрлендіргіштің саны және оларды жалғау тәсілдері әсер етеуі ықтимал. Енді осылардың әрқайсысының әсерін жеке-жеке зерттейік.

1.6 Күшті өлшеу тәсілдері

Тракторды, оның механизмдерін агрегаттарын сынап зерттегенде әр түрлі күштерді өлшеуге тура келеді. Өлшенетін күштері екі топқа бөлінеді: созушы және сығымдаушы.
Күшті өлшеуге арналған аспаптарды динамометр деп атайды. Динамометр грек тілінде dinamis – күш, метр - өлшеу, яғни күш өлшеуіш деген мағынаны береді.
Егер өлшенетін күшті тек аспаптың шкаласынан қадағалап көріп анықтайтын болсақ, онда ол динамометр деп аталады. Ал егер аспап өлшеу нәтижесін жазып, өлшеп анықтасақ, онда ол динамограф деп аталады.
Тракторды динамикалық жағдайда сынағанда динамографтар пайдаланылады, ал статикалық жағдайда динамометр қолданылады.
Тракторды тартымдылыққа сынағанда ілмектегі тарту күшін өлшеу үшін гидравликалық немесе электрлік динамографтар қолданылады.

1.7 Айналдырушы иінді күшті өлшеу тәсілдері

Тракторды сынаған кезде күштік берілістің біліктеріндегі, жетекші доңғалақпен жұлдызшаның күпшегіндегі және тағы басқа механизмдерінің біліктеріндегі айналдырушы иінді күшті өлшеу қажеттігі туындайды. Қазіргі кезеңде айналдырушы иінді күшті тензотүрлендіргішті пайдаланып өлшеу кең өріс алған. Оған себеп, бұл тәсілдің жоғарыда аталып көрсетілген тиімділіктері. 1.25 суретте жұлдызшаның күпшегіне тензотүрлендіргіштерді орналастырудың тәсілі көрсетілген.

1.8 Тоқпендәнекерлеуіштер

Айналып тұратын тетіктерге орналастырылған тензотүрлендіргіштерді тензокүшейткішпен, тіркеуші аспаптармен жалғастыру үшін қосымша құрал, тоқпендәнекерлеуішті, пайдалану қажет. Тоқпендәнекерлеуіш тензотүрлендіргішті тоқпен қоректендіреді және онда пайда болған сигналды тензокүшейткішке немесе тіркеуші аспапқа береді.
Тоқпендәнекерлеуіштер электр түрлендіргіштерді тұрақты, бірқалыпты электр тоғымен қоректендіріп және оларда пайда болған сигналды ешқандай өзгерісіз, қаз қалпында күшейткішке немесе тіркеуші аспапқа жетуін қамтамасыз етуі қажет.
Тоқпендәнекерлеуіштер контактылы (түйіспелі) және контакттысыз (түйіспейтін) болып екі топқа бөлінеді.

1.9 Тензокүшейткіштер

Тензотүрлендіргіштерден алынатын сигналдар өте әлсіз болғандықтан, оларды тікелей тіркейтін құралдар қабылдап ала-алмайды. Сондықтан ол сигнал күшейтіуді қажет етеді. Электртүрлендіргіштердің сигналын күшейтуі үшін арнайы тензокүшейткіштер пайдаланылады.
Тензокүшейткіштер жұмыс істеу ерекшеліктеріне байланысты тұрақты және айнымалы тоқты болып екі топқа бөлінеді. Сынау жұмыстарында жиі қолданылатын айнымалы токпен жұмыс істейтін тензокүшейткіштер. Тензокүшейткіштердің техникалық сипаттамалары 1.1 кестеде келтірілген.

1.10 Тіркеуіш аспаптар

Тракторды және оның механизмдерін, агрегаттарын сынағанда, зерттегенде өлшеуіш құралдардың электр сигналын жазып тіркеуге көбінесе магнитэлектрлі сәулеленген осциллографтар және магнитографтар пайдаланылады.
1.10.1 Осциллографтар. Магнитэлектрлі сәулеленген осциллографтар бес бөліктен тұрады: гальванометр, электр сигналының тербелісін жарық сәуленің тербелісіне айналдырады; оптикалық жүйе, жарық сәулелер жасап, бағыттап таратады; таспа тасымалдаушы механизм және касета, жарық сезімтал қағазды немесе пленкалы белгіленген жылдамдықпен жылжытып тасымалдайды; уақытты осциллограммада белгілейтін құрал; бейнелеп көрсететін құрылым, зерттеушінің сигналдардың өзгерісін қадағалап қарауына арналған. Осциллографтың ықшамсызбасы 1.35 суретте көрсетілген. Магнитэлектрлі осциллографтардың негізгі өлшеуіш құралы гальванометр 4 (ықшамсызбада жалғыз гальванометр көрсетілген). Гальванометр екі ұшы тең ілмек іспетті қылып сымнан иіп жасалған. Ілмекке ауданы 1 кв.мм жуық айна желімдеп бекітілген (1.35 сурет).

1.11 Температураны өлшейтін аспаптар

Тракторды және оның бөлшектерін сынап зерттегенде температураны өлшеуге өрістейтін және манометрлік термометрлерді, электр кедергілік термометрді, термоэлектрлік пирометрді-термопараны (термоқосақ) пайдалануға болады.

1.12 Айналу жиілігін өлшейтін аспаптар

Айналым жиілігін өлшейтін аспаптар үш топқа бөлінеді: біріншісі, айналым жиілігінің қосындысын өлшейтін аспаптар – айналым қосындысын санауыш; екіншісі, айналымның орташа мәнін өлшейтін аспап – тахаскоп; үшіншісі, айналымның лездік мәнін өлшейтін аспап – тахометр.
1.11.1 Айналым қосындысын санауыштар. Құрылым ерекшеліктеріне және жұмыс істеу принципіне байланысты олар механикалық, электромеханикалық және электрлік болып бөлінеді. Араларындағы ең қарапайымы механикалық аспаптар. Механикалық аспаптар өте жоғары дәлдікті қажет етпейтін сынақ жұмыстарында қолдануғы болады. Күрделі сынақ нәтижесінің дәлдігіне қатаң талап қойылатын жағдайда электромеханикалық немесе электрлік (электронды) өлшеуіш аспаптар пайдаланылады.
Тракторды және басқа ауылшаруашылық машиналарын сынаған кезде айналым қосындасын санауыш ретінде әр түрлі электр импульсін өлшейтін аспап пайдаланылады. Бұндай аспаптар үш бөліктен тұрады: айналымды немесе басқа өлшенетін үрдісті электр импульсіне айналдыратын бөлік – импульстік құрылым; сигнал тасымалдаушы бөлік – электр сымдар; сигналды қабылдайтын және санайтын бөлік – импульс санауыш.

1.13 Жанармай шығынын өлшейтін аспаптар

Тракторды және оның қозғағышын сынағанда жанармай шығын өлшеу қажет болады. Жанармай шығынын өлшеудің екі тәсілі бар: салмақтық және көлемдік.
Салмақты тәсілді сынақты зертханада өткізгенде ғана пайдалануға болады. Жанармайды салмақтық тәсілмен өлшеу принципі 1.47 суретте келтірілген. Жанармай шығыны әрбір тәжірибе сайын кірдің үстіндегі банкідегі сұйық салмағының өзгеруі арқылы анықталады.