0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

В каком направлении крутится двигатель

Все о дифференциалах: крутящий момент истины

PRIVOD

Мы перестали спорить в курилках на технические темы. А жаль. Какой нормальный мужик откажется побазарить о том, как распределяется по колесам крутящий момент мотора? Или хотя бы постоять рядом, храня молчанье в важном споре. Не сериалы же нам обсуждать!

Про мощности и скорости спорить неинтересно, а вот момент — дело другое! Разброд мнений здесь гарантирован. По секрету скажем, что даже «доценты с кандидатами» сгоряча давали противоположные ответы на простые, казалось бы, вопросы. В итоге истину удалось постичь только после длительной дискуссии с представителями заводов ГАЗ и УАЗ и нескольких профильных вузов, а также в результате консультаций с зарубежными коллегами.

Предлагаем всем желающим попытаться найти правильные ответы в предложенных нами ситуациях. А предварительно перечислим условия, которые следует учитывать при выборе правильного варианта.

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%.

2-uslovn-Zalacha-diff-CP-222

ВОПРОС № 1

2-1-Zalacha-diff-CP

Автомобиль сел на брюхо и беспомощно крутит ведущими колесами в воздухе. Чему при этом приблизительно равен момент на маховике двигателя?

Б — зависит от оборотов

В — заявленной паспортной величине

Г — зависит от включенной передачи

Правильный ответ: А

Тем, кому непонятен ответ, поясняем: момента без сопротивления не бывает! Представьте себе электрическую розетку, рядом с которой стоит неподключенный утюг. Напряжение в розетке есть, но отдаваемый ток — нулевой. Так и здесь: двигатель не совершает никакой полезной работы, колеса не встречают сопротивления, а потому и момент отсутствует.

* Если это понятно, то даем задание более сложное — уже с участием дифференциала. Тем, кто подзабыл, что это такое, рекомендуем заглянуть в подсказку ниже.

C чем его едят

1-2-Zalacha-diff-CP

Дифференциал (от лат. differentia — разность, различие) — механизм, обеспечивающий вращение ведущих колес с разными скоростями (например, в повороте). Реальные условия движения автомобиля обусловливают разницу в угловых скоростях его колес. Почему? Потому, что они проходят пути разной длины (в повороте или по неровностям) и радиусы качения также различны. Поэтому ведущие колеса работают с участием межколесных и межосевых дифференциалов — чтобы не возникал так называемый паразитный (тормозящий) крутящий момент на одном из колес, как это бывает на поворотной оси телеги с цельной осью. Дифференциал, распределяющий крутящий момент между выходными валами поровну, называют симметричным.

ВОПРОС № 2

Автомобиль ВАЗ‑2107 едет по кругу на четвертой передаче. Как приблизительно распределены моменты на его задних колесах?

2-2-Zalacha-diff-CP

Б — обратно пропорционально частоте вращения каждого из колес

В — в зависимости от силы сцепления с дорогой и от нагрузок

Г — прямо пропорционально частоте вращения каждого из колес

Правильный ответ: А

Моменты распределены поровну: по-другому симметричный дифференциал просто не умеет себя вести. Напоминаем, что трение и прочие потери мы условились не учитывать

*Если и это понятно, то усложняем вопросы.

ВОПРОС № 3

У ВАЗ‑2107 при включенной передаче одно ведущее колесо вывешено в воздухе. Как приблизительно распределены моменты на задних колесах, если принять момент, поступающий от двигателя, за 100%?

2-3-Zalacha-diff-CP

А — 100% на вращающемся колесе и 0% на неподвижном

Б — на обоих колесах момент равен нулю

В — в зависимости от сцепления неподвижного колеса с дорогой

Г — пропорционально оборотам двигателя

Правильный ответ: Б

Почему нулю, если колесо крутится? Дело в том, что полезной работы двигатель не совершает. Висящее колесо не испытывает сопротивления, а потому и момент на нем нулевой. На неподвижном колесе, само собой, момент также равен нулю.

*Теперь переходим к полноприводным автомобилям: здесь к межколесным дифференциалам добавлен межосевой.

ВОПРОС № 4

Chevrolet Niva едет по кругу на четвертой передаче. Включена блокировка межосевого дифференциала. Каково приблизительное соотношение моментов на всех колесах, если принять момент, поступающий от двигателя, за 100%?

2-4-Zalacha-diff-CP

А — по 25% на каждом

Б — по 50% на каждом

В — пропорционально оборотам двигателя

Г — на колесах каждой оси моменты делятся поровну, а распределение по осям — в зависимости от нагрузок и сил сцепления

Правильный ответ: Г

Межколесные дифференциалы на каждой из осей делят моменты поровну, как и в предыдущих примерах. Если бы межосевой дифференциал оставался свободным, каждому колесу досталось бы по 25% крутящего момента. Но водитель его заблокировал, а потому распределение между осями стало зависеть от конкретной дорожной ситуации. В пределе (колеса одной из осей стоят на сухом асфальте, а колеса другой — на гладком льду) практически весь момент реализуется на асфальте.

Читать еще:  Шкода рапид как посмотреть температуру двигателя

*А теперь предположим, что мы немножко застряли.

ВОПРОС № 5

У вседорожника Chevrolet Niva при включенной передаче одно ведущее колесо вывешено в воздухе. Водитель заблокировал межосевой дифференциал. Как приблизительно распределены моменты на всех четырех колесах?

2-5-Zalacha-diff-CP

А — на вывешенном колесе 0%, на втором колесе той же оси 0%; на другой оси моменты на каждом из колес равны половине момента, поступающего на ее дифференциал от двигателя

Б — на вывешенном колесе 0%, на остальных — по 33,3% момента, поступающего от двигателя

В — на всех колесах по 25% момента, поступающего от двигателя

Г — в зависимости от нагрузок и сил сцепления

Правильный ответ: А

Висящее в воздухе колесо не работает — следовательно, момент на нем нулевой. То же относится к другому колесу на этой оси: незаблокированный межколесный дифференциал обеспечил равенство. А вот другая ось работает в штатном режиме. И ненулевые моменты на ее колесах при свободном межколесном дифференциале равны между собой.

*Теперь попробуем заблокировать межколесный дифференциал!

ВОПРОС № 6

Полноприводный вседорожник едет по кругу на четвертой передаче. Включена блокировка заднего дифференциала. Межосевой дифференциал не заблокирован. Каково приблизительное соотношение моментов на колесах?

2-6-Zalacha-diff-CP

А — на каждом по 25% момента, поступающего к межосевому дифференциалу от двигателя

Б — на каждом по 50% момента, поступающего от двигателя

В — зависит от оборотов мотора

Г — на передних колесах по 25%. Остальные 50% распределяются между задними колесами пропорционально нагрузке на них и силам сцепления.

Правильный ответ: Г

Благодаря работающему межосевому дифференциалу задний мост получает столько же ньютон-метров, сколько и передний. Но реальное соотношение моментов на его колесах уже зависит от конкретной дорожной ситуации, поскольку блокированный межколесный дифференциал ничего не выравнивает. Если одно из колес зависнет в воздухе, то всё достанется второму колесу, а если сцепление одинаковое, то и дележ будет равным. Поэтому соотношение моментов определяется нагрузками и силами сцепления. ;

*Попытаемся застрять еще раз.

ВОПРОС № 7

У полноприводного вседорожника при включенной передаче одно заднее колесо вывешено в воздухе. Включена блокировка заднего дифференциала. Межосевой дифференциал не заблокирован. Каково примерное соотношение моментов на колесах, если условно принять момент, поступающий от двигателя, за 100%?

2-7-Zalacha-diff-CP

А — 100% на колесе, касающемся земли, 0% на вывешенном и по 25% на передних колесах

Г — 50% на колесе, касающемся земли, 0% на вывешенном и по 25% на передних колесах

Правильный ответ: Г

Межосевой дифференциал поделил моменты между осями поровну. Висящее колесо не испытывает сопротивления, а потому его момент равен нулю. За него отдувается другое колесо на этой оси, толкающее машину, — и весь передающийся назад крутящий момент (50% общего) достается именно второму колесу.

*Напоследок напомним основные принципы, которые помогут разобраться в моментах, осях и дифференциалах.

  • Там, где нет сопротивления, момент всегда равен нулю.
  • Заблокированный межколесный дифференциал фактически превращает ось автомобиля в аналог колесной пары железнодорожного вагона. Но даже при этом момент на вывешенном колесе равен нулю.
  • На вывешенном колесе момент равен нулю независимо от того, блокирован дифференциал или нет.
  • Симметричный дифференциал всегда выравнивает моменты: межосевой — на осях, межколесный — на колесах.

Всем удачи на дорогах — без зависших колес и нулевых моментов!

Как работает дифференциал

Дифференциал состоит из корпуса (1), шестерен-сателлитов (2) и полуосевых шестерен (3). Корпус обычно совмещен с ведомой шестерней главной передачи (4). Шестерни-сателлиты играют роль планетарного механизма и соединяют полуосевые шестерни с корпусом дифференциала. Полуосевые (солнечные) шестерни соединены с ведущими колесами через полуоси.

Ведомая шестерня главной передачи вращает корпус с сателлитами, который в свою очередь вращает шестерни полуосей. Когда автомобиль движется идеально прямо, сателлиты неподвижны относительно своих осей. Но как только движение становится неравномерным (например, при повороте), сателлиты начинают собственные фуэте, ускоряя одну полуось и замедляя другую.

Если сцепление колес с покрытием разное, то крутящий момент, реализуемый на скользком покрытии, ограничен коэффициентом сцепления шины с дорогой. Чем меньше сопротивление, тем ниже момент на этом колесе. Но таким же становится момент и на другом колесе той же оси. А вот если заблокировать дифференциал, то дележка моментов между колесами происходит в соответствии с силами их сопротивлений (или сцеплений) с дорогой.

В так называемых дифференциалах повышенного трения сателлиты изначально лишены возможности вращаться свободно. Это сделано как раз для того, чтобы при вывешивании или проскальзывании одного колеса машина беспомощно не застревала. Если с обычным дифференциалом в таких случаях моменты на колесах падают до нуля, то его «коллега» с повышенным трением оставляет им запас, равный заложенному в него моменту трения! Получается эдакий облегченный вариант полной блокировки, помогающий выбраться из неприятных ситуаций, если это позволяет сила трения на колесе с лучшим сцеплением.

Читать еще:  Булькает в печке при запуске двигателя

Крутящаяся танцовщица

Крутящаяся танцовщица, также известный как иллюзия силуэта — кинетическая, бистабильная, анимированная оптическая иллюзия первоначально распространяемая в виде GIF-анимации, демонстрирующая пируэты танцовщицы. Иллюзия, созданная в 2003 году японским веб-дизайнером Нобуюки Каяхара, [1] [2] предполагает очевидное направление движения фигуры. Некоторые наблюдатели первоначально видят фигуру как вращающуюся по часовой стрелке (вид сверху), а некоторые против часовой стрелки. Кроме того, некоторые могут увидеть, как фигура внезапно изменяет направление вращения.

Иллюзия создается из-за отсутствия визуальных ориентиров глубины. [3] Например, когда руки танцовщицы движутся от зрителя слева направо, можно видеть, как её руки проходят между телом и зрителем (то есть на переднем плане изображения, как будто фигура вращается против часовой стрелки на правой ноге), кроме в том же кадре руки танцовщицы можно представить, проходящие за телом танцовщицы (то есть на заднем плане рисунка, в этом случае наблюдатель видит танцовщицу вращающуюся по часовой стрелке на левой ноге).

Когда фигура смотрит влево или вправо то грудь и хвостик четко определяют направление, в котором она стоит, хотя есть некоторая неопределенность в том на какой ноге она стоит. Тем не менее, когда он отходит от поворота влево (или от поворота вправо), танцора можно увидеть лицом в любом из двух направлений. Сначала эти два направления находятся довольно близко друг к другу (скажем, оба налево, но одно обращено немного вперед, другое немного назад), но они становятся все дальше друг от друга, пока не достигнут положения, в котором находятся его хвост и грудь. линия со зрителем (так что ни грудь, ни хвост не видны так легко). В этом положении он может быть обращен либо от зрителя, либо к зрителю, так что два возможных положения находятся на расстоянии 180 градусов.

Другой аспект этой иллюзии может быть вызван зеркальным отражение снизу. Естественно ожидать, что нормальное изображение и его отражение будут вращаться в противоположных направлениях. Это не происходит создавая парадоксальную ситуацию, когда зеркальное отражение и основное изображение танцовщицы вращаются в одном направлении.

Содержание

  • 1 Психология зрительного восприятия
  • 2 Бистабильное восприятие
  • 3 Детальный анализ
  • 4 Примечания

Психология зрительного восприятия [ править | править код ]

Установлено, что силуэт чаще виден вращающимся по часовой стрелке, чем против часовой стрелки. Согласно онлайн-опросу более 1600 участников, примерно двум 2/3 наблюдателей утверждают, что силуэт вращается по часовой стрелке. Кроме того, наблюдателям, которые изначально воспринимали вращение по часовой стрелке, было труднее испытать альтернативное вращение.

Результаты могут быть объяснены психологическим исследованием, предоставляющим доказательства предвзятого отношения, который влияет на восприятие силуэта наблюдателями. [4] [5]

В популярной психологии иллюзия была неправильно [6] идентифицирована как личностный тест, который предположительно показывает какое полушарие мозга является доминирующим у наблюдателя. Согласно этой неверной интерпретации, он обычно называется «тестом правого полушария мозга» [7] и широко распространялся в Интернете в период с конца 2008 года по начало 2009 года. [8]

В статье 2014 года описывается активация мозга, связанная с переключением восприятия. Используя fMRI у добровольца, способного по желанию переключать направление вращения, было обнаружено, что за переключение отвечает часть правой теменной доли. Авторы связывают эту активацию мозга с недавно описанными спонтанными колебаниями мозга. [9]

Бистабильное восприятие [ править | править код ]

Существуют и другие оптические иллюзии, которые зависят от того же или сходного вида визуальной неоднозначности, известной как мультистабильное, в данном случае бистабильное, восприятие . Одним из примеров является куб Неккера .

В зависимости от восприятия наблюдателя видимое направление вращения может изменяться любое количество раз, что является типичной особенностью так называемых бистабильных восприятий, таких как куб Неккера. Эти чередования являются спонтанными и могут происходить случайным образом без какого-либо изменения стимула или намерения наблюдателя. Однако у некоторых наблюдателей могут возникнуть трудности с восприятием изменения движения вообще.

Один из способов изменить воспринимаемое направление — это использовать предотвращенное зрение и мысленно искать руку, идущую сзади, а не впереди, а затем осторожно отвести глаза назад. Некоторые могут легче воспринимать изменение направления, сужая визуальный фокус к определённой области изображения, такой как вращающаяся нога или тень под танцором, и постепенно глядя вверх. Можно также попытаться наклонить голову, чтобы почувствовать изменение направления. Другой способ — наблюдать за базовой теневой ногой и воспринимать её как пальцы ног, всегда указывающие от себя, и это может помочь с изменением направления. Можно также закрыть глаза и попытаться представить, как танцовщица движется в каком-то направлении, а затем снова открыть их, и фигура изменит направление. Ещё один способ — дождаться пересечения ног танцора в проекции, а затем попытаться почувствовать изменение направления. Можно также попытаться использовать периферическое зрение, чтобы отвлечь доминирующую часть мозга, медленно отвести взгляд от балерины, и можно увидеть, как она вращается в другом направлении. Возможно, самый простой способ — это быстро мигать (слегка изменяя скорость, если необходимо), пока последовательные изображения не пойдут в «новом» направлении. Тогда можно открыть глаза и сохранить новое направление вращения.

Читать еще:  Start line сигнализация инструкция как отключить двигатель

Направление вращения электродвигателя

Подписка на рассылку

  • ВКонтакте
  • Facebook
  • ok
  • Twitter
  • YouTube
  • Instagram
  • Яндекс.Дзен
  • TikTok

Чтобы механизмы на производстве или в быту, будь-то дерево или металлообрабатывающие станки, консольный насос, конвейерная лента, кран-балка, заточной станок, электрическая газонокосилка, кормоизмельчитель или другое устройство работали без поломок, необходимо, в первую очередь, чтобы вал электродвигателя вращался в правильную сторону.

Во избежание ошибок и не допуска вращения вала механизма в противоположную сторону согласно пункту 2.5.3 «Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей» на корпусе самого механизма и приводном двигателе должны быть нанесены стрелки направления вращения электродвигателя.

Направление вращения вала электродвигателя

Определение направления вращения электродвигателя выполняется со стороны единственного конца вала. В том случае если двигатель имеет два конца вала, то вращение определяют со стороны вала, который имеет больший диаметр. Согласно ГОСТ 26772-85 правому направлению соответствует движение вала по часовой стрелке. У наиболее распространенных трехфазных двигателей с короткозамкнутым ротором вращение вала в правую сторону будет осуществляться, если последовательность фаз, по которым подается напряжение на концы обмоток статора, будет соответствовать алфавитной последовательности их маркировки – U1, V1, W1.

Правостороннее вращение

Для однофазных двигателей с короткозамкнутым ротором вращение вала по часовой стрелке будет выполняться при условии, когда фаза будет подаваться на конец рабочей обмотки.

Изменение направления вращения вала в трехфазных электродвигателях

Эксплуатация некоторых механизмов требует левостороннего вращения вала. Зная, как изменить направление вращения электродвигателя, это можно сделать без какой-либо доработки или переделки самого приводного двигателя. Для смены направления движения нужно:

  • обесточить электродвигатель;
  • снять крышку клеммной коробки;
  • переставить жилы силового кабеля в соответствие со схемой изображенной на рис. 3: жилу с изоляцией черного цвета (L3) переподключить на контакт V1 в клеммной коробке, а жилу коричневого цвета (L2) на контакт W1.

Левостороннее вращение

Если эксплуатация двигателя требует постоянного переключения двигателя с правостороннего вращения на левостороннее, его подключение осуществляют по специальной схеме,

Реверс однофазного электродвигателя

Запустить вращение однофазного асинхронного электродвигателя можно переподключив фазу на начало рабочей обмотки.

Зная, как поменять направление вращения электродвигателя, можно подключить однофазный электродвигатель с возможностью переключения правостороннего вращения на левостороннее с помощью трехконтактного переключателя.

RCDetails Blog

О коптерах и не только

Как проверить направление вращения моторов?

Сегодня я покажу вам как определить направление вращения моторов после их подключения к регуляторам. Перед полетом нужно удостовериться, что моторы вращаются в правильном направлении, иначе при попытке взлететь коптер перевернется или будет кувыркаться по земле.

Что если моторы вращаются не в ту сторону?

Направление вращения моторов поменять очень просто, поэтому при сборке коптера просто не заморачивайтесь над направлением. Припаяйте провода как вам удобно и проверьте направление вращения уже после полной сборки.

Направление можно поменять в настройках регуляторов или переставить местами два любых провода из трех, идущих к мотору. Более подробно тут.

Используем вкладку Motors в Betaflight

Самый простой способ проверить направление вращения — это открыть вкладку Motors в Betaflight Configurator. В других прошивках (KISS, FlightOne, CleanFlight, ButterFlight) имеется аналогичный функционал. Ещё один вариант — использовать конфигуратор для регуляторов — BLHeliSuite.

Поставьте галку рядом с «I understand…» («Я понимаю, что рискую; пропеллеры сняты, хочу протестировать моторы»), и теперь подвиньте нужный слайдер для включения мотора.

Моторы можно тестировать по одному, откручивая гайку пропа и не затягивая её.

Армим коптер и проверяем

Если по каким-то причинам у вас нет доступа к вышеупомянутым тестовым функциям, тогда просто заармите коптер с передатчика (не забудьте снять пропы!). Для этого коптер должен быть полностью собран и в настройках отключена функция «Motor Stop«.

Сервотестер или приемник

Регулятор скорости можно подключить к сервотестеру или приемнику с PWM выходом. Скорость мотора будет определять PWM сигнал. Это довольно удобный способ проверки того, что и регулятор и мотор работают.

Однако, в большинстве современных регуляторах скорости для гоночных дронов нет стабилизатора на 5 вольт, так что сервотестер или приемник придется питать от чего-то внешнего. В любом случае это не сложно.

Подключаем регулятор к сервотестеру или приемнику (канал газа, throttle).

Приемник (сервотестер) будет питаться от регулятора. Если питания 5 В нет, тогда возьмите его с полетного контроллера. Убедитесь, что земля тоже подключена.

Вставляем аккумулятор и даём газ, мотор должен начать вращаться.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector