8-900-374-94-44
24 апреля 2019
Эквивалент нагрузки (dummy load) — крайне полезное устройство. Ранее мы использовали эквивалент нагрузки для тестирования фильтров, антенного переключателя, генератора Клаппа, и даже антенных трапов. Маломощный эквивалент нагрузки стоит недорого. Однако в некоторых задачах может потребоваться эквивалент нагрузки, скажем, на 100 Вт. В этом случае его дешевле изготовить самостоятельно. Далее будет рассказано, как это сделать.
Вообще-то говоря, эквивалент нагрузки — это просто резистор соответствующего номинала и на соответствующую мощность. Однако сопротивление резистора должно быть как можно ближе к требуемому (в нашем случае это 50 Ом). Типичная погрешность в 5% недопустима. Кроме того, сопротивление должно быть чисто активным, недопустимо наличие реактивной составляющей. Последняя всегда присутствует в резисторах, и в слишком большом количестве для наших нужд.
Конечно, полностью избавиться от реактивного сопротивления невозможно, но его можно существенно снизить.
Для своего эквивалента нагрузки я использовал следующие компоненты:
Резисторы измеряются мультиметром и сортируются по близости сопротивления к 1000 Ом. Двадцать резисторов с наиболее близким сопротивлением оставляем, остальные откладываем для будущих проектов. Пытаться сэкономить на этом шаге не стоит, иначе вместо эквивалента нагрузки 50 Ом вы получите эквивалент на какие-нибудь 52 Ом.
Оставшиеся резисторы соединяются параллельно и помещаются в корпус следующим образом:
Кусочек термоскотча (каптона) защищает жилу кабеля (плюс) от случайного контакта с корпусом (землей). Для лучшего теплоотвода наносим термопасту между резисторами, а также между резисторами и корпусом.
Общее сопротивление составило 49.8 Ом. Антенный анализатор Mini60S показывает КСВ 1.00-1.02 на всех КВ-диапазонах. Чтобы нагреть резисторы (не корпус) до 90 градусов требуется подавать несущую в ФМ с мощностью 100 Вт в течение 1 минуты 45 секунд.
Себестоимость проекта составила 12.18$ и один свободный вечер. Для сравнения, аналогичный готовый эквивалент нагрузки стоит на eBay 69$. Само собой разумеется, используя тот же подход, можно собрать эквивалент нагрузки на любое другое сопротивление.
Дополнение: В продолжение темы см заметку Самодельный аттенюатор 30 dB на 100 Вт.
Метки: Любительское радио, Электроника.
Фильтры
Хиты продаж
Цена товара
Р – Р
Наши магазины
Адлер
Астрахань
Волгоград
Волжский
Воронеж
Екатеринбург
ИвановоИжевск
Казань
Кемерово
Кострома
Краснодар
Красноярск
Москва
Набережные Челны
Нижний Новгород
Новокузнецк
Новосибирск
Омск
Пенза
Пермь
Похвистнево
Ростов-на-Дону
Рязань
Самара
Санкт-Петербург
Саратов
Смоленск
Ставрополь
Стерлитамак
Сызрань
Тольятти
Тюмень
Уфа
Чебоксары
Челябинск
Череповец
Ярославль
В городе действует бесплатная курьерская доставка при покупке на сумму от 1 000 р.
В городе действует бесплатная курьерская доставка при покупке на сумму от 500 р.
В магазине есть платная доставка транспортной компанией по всей Российской Федерации.
В городе магазина ‘ПРОФИ’ пока нет, но есть пункт выдачи заказов.
Подшипники используются в различных условиях эксплуатации; однако в большинстве случаев подшипники воспринимают комбинированную радиальную и осевую нагрузки, при этом величина нагрузки колеблется в процессе эксплуатации.
Поэтому невозможно напрямую сравнить фактическую нагрузку и номинальную динамическую грузоподъемность.
Сравниваются две нагрузки путем замены нагрузки, приложенной к центру вала, на нагрузку постоянной величины и в определенном направлении, что дает такой же срок службы подшипника, как и при фактической нагрузке и скорости вращения.
Эта теоретическая нагрузка называется динамической эквивалентной нагрузкой ( P ).
Динамические эквивалентные нагрузки для радиальных и упорных подшипников (α≠90°), которые воспринимают комбинированную нагрузку постоянной величины в определенном направлении, могут быть рассчитаны с использованием следующего уравнения:
5-11 , поэтому пара подшипников располагается лицом к лицу или спиной к спине.Осевая составляющая сила может быть рассчитана с использованием следующего уравнения.
В таблице 5-9 описывается расчет эквивалентной динамической нагрузки при воздействии на подшипники радиальных и внешних осевых нагрузок ( K и ).
Рис. 5-11 Осевая составляющая силы
| Парная установка | Условия нагрузки | Подшипник | Осевая нагрузка | Динамическая эквивалентная нагрузка | |
|---|---|---|---|---|---|
| Расположение «спина к спине» | Расположение «лицом к лицу» | ||||
| Подшипник А | |||||
| Подшипник Б | — | ||||
| Подшипник А | — | ||||
| Подшипник Б | |||||
| Подшипник А | — | ||||
| Подшипник Б | |||||
| Подшипник А | |||||
| Подшипник Б | — | ||||
[Примечания]
1.
PDF (Нажмите здесь)
При изменении величины или направления нагрузки необходимо рассчитать среднюю динамическую эквивалентную нагрузку, обеспечивающую такую же продолжительность срока службы подшипника, как и при фактическом изменении нагрузки.
Средняя динамическая эквивалентная нагрузка ( P м ) при различных колебаниях нагрузки описывается с помощью графиков (1)–(4).
Как показано на графике (5), средняя динамическая эквивалентная нагрузка при одновременном приложении стационарной и вращающейся нагрузки может быть получена с использованием уравнения (5-39)
Символы для графиков (1)–(4)
[Ссылка] Средняя скорость вращения n м может быть рассчитана с использованием следующего уравнения:
Рис.
5-12 Коэффициент ƒ м
Эквивалентная точечная нагрузка представляет собой одноточечную силу, которая статически эквивалентна исходной распределенной силе. Будучи статически эквивалентной, эквивалентная точечная нагрузка вызовет одинаковые линейные и угловые ускорения (для тела, которому позволено двигаться) или вызовет одинаковые силы реакции (если тело ограничено). Нахождение эквивалентной точечной нагрузки для распределенной силы часто помогает упростить анализ системы за счет удаления интегралов из уравнений равновесия или уравнений движения в более позднем анализе.
Если тело не имеет ограничений, как показано слева, эквивалентная точечная нагрузка (показана сплошным вектором) вызовет такое же линейное и угловое ускорение, как исходная распределенная нагрузка (показана пунктирными векторами). Если тело ограничено, как показано справа, эквивалентная точечная нагрузка (показана сплошным вектором) вызовет те же силы реакции, что и исходная распределенная сила (показана пунктирными векторами).
При нахождении эквивалентной точечной нагрузки нам нужно найти величину, направление и точку приложения одиночной силы, которая эквивалентна заданной распределенной силе. В этом ресурсе мы будем иметь дело только с распределенными силами с однородным направлением, и в этом случае направление эквивалентной точечной нагрузки будет просто совпадать с однородным направлением распределенной силы. Остается определить величину и точку приложения. Доступны два варианта поиска этих значений:
Первый метод является более гибким, позволяя нам найти эквивалентную точечную нагрузку для любой функции силы, для которой мы можем составить математическую формулу (при условии, что у нас есть навыки исчисления для интегрирования этой функции).
Второй метод обычно быстрее, при условии, что у нас есть доступные таблицы значений для площадей/объемов и центроидов. На этой странице мы сосредоточимся на методе интеграции.
Мы начнем с изучения распределенной силы, действующей в одном измерении (часто представляемой распределенной силой, действующей на горизонтальную балку). Нахождение эквивалентной точечной нагрузки с помощью интегрирования всегда начинается с определения математической формулы, которая представляет собой принудительная функция . Силовая функция математически связывает величину силы (F) с положением (x). В этом случае сила действует по одной линии, поэтому положение можно полностью определить, зная координату x, но в более поздних задачах нам также может понадобиться связать величину силы с координатами y и z.
В нашем примере мы можем связать величину силы с положением, заявив, что величина силы в любой точке в ньютонах на метр равна позиции x в метрах плюс один. Другими словами…
| \[F(x)=x+1\] |
Определение функции силы всегда является первым шагом в нахождении эквивалентной точечной нагрузки путем интегрирования, и важно правильно составить это уравнение. Если вы начнете с неправильного уравнения для силовой функции, ваше интегрирование на последующих этапах не даст вам достоверных результатов.
Следующим шагом после нахождения функции силы является определение величины эквивалентной точечной нагрузки (Feq). Величина эквивалентной точечной нагрузки будет равна общей площади под функцией силы. Это будет интеграл силовой функции по всей длине (в данном случае от x = 0 до x = 2). 9{xmax} F\влево ( x \вправо )dx\]
Теперь, когда у нас есть величина эквивалентной точечной нагрузки, нам нужно найти местоположение эквивалентной точечной нагрузки.
Для этого нам нужно отрегулировать положение (xeq) таким образом, чтобы оно вызывало тот же момент , что и исходная распределенная сила. Момент распределенной силы будет интегралом силовой функции (F(x)) умноженной на плечо момента относительно начала координат (x). Момент эквивалентной точечной нагрузки будет равен величине эквивалентной точечной нагрузки, которую мы только что нашли, умноженной на плечо момента для эквивалентной точечной нагрузки (xeq). Если мы приравняем эти две вещи друг к другу, а затем найдем положение эквивалентной точечной нагрузки (xeq), мы получим следующее уравнение. 9{xmax}\left ( F\left ( x \right ) *x\right )dx}{F_{eq}}\]
Наконец, зная величину, направление и положение эквивалентной точечной нагрузки, мы можем изобразить точечную нагрузку на исходной диаграмме и использовать эту точечную силу вместо распределенной силы для дальнейшего анализа. Эквивалентную точечную нагрузку можно использовать для любой ситуации , за исключением исследования внутренних сил (подробнее об этом в главе о внутренних силах).
Иногда мы сталкиваемся с функцией силы (F(x)), которую нельзя записать в виде одной непрерывной функции. В таких случаях мы разделим функцию на разделы, объединим каждый раздел в заданном диапазоне и сложим результаты.
Иногда нельзя использовать одно математическое уравнение для описания всей функции. В таких случаях может потребоваться разбить функцию на разделы.За исключением удвоения всех интегралов, уравнения, необходимые для расчета величины и точки приложения эквивалентной точечной нагрузки, остаются более или менее теми же. 9{x3}(F_{2}\left ( x \right )*x) dx}{F_{eq}}\]
При поверхностной силе сила распределяется по поверхности, а не по одной линии.