- •Лабораторная работа №1
- •1. Приборы и оборудование применяемые при испытании двс
- •1.1 Нагрузочные устройства
- •1.2 Гидравлические тормоза
- •1.3 Электрические тормоза
- •2 Методы контроля основных параметров двигателя
- •2.1 Измерение частоты вращения вала двигателя
- •2.2 Измерение температур и давлений
- •2.3 Измерение расхода топлива
- •2.4 Измерение расхода воздуха
Лабораторная работа №1
1. Приборы и оборудование применяемые при испытании двс
1.1 Нагрузочные устройства
Определение крутящего момента двигателя осуществляется тормозным способом.
Основные требования, предъявляемые к тормозным устройствам:
- обеспечение торможения двигателя в широком диапазоне его нагрузки при всех необходимых частотах вращения;
- стабильность торможения;
- достаточно точное измерение крутящего момента;
- возможность прокручивания вала от постороннего источника энергии;
- дистанционное управление;
- сравнительно низкий уровень шума.
Простейшая схема такого тормозного устройства представлена на рисунке 1.1
Рисунок 1.1 - Схема определение крутящего момента двигателя тормозным способом
Если F- окружное усилие на тормозном барабане радиуса r, то крутящий момент двигателя равен: F*r.
Крутящему моменту двигателя противодействует тормозной момент равный: Q*r, где Q- сила торможения действующая на ободе тормозного барабана. Тормозной момент уравновешивается моментом Р тормозного устройства, который равен крутящему моменту двигателя. Р - сила в кг, на конце рычага; l - длина рычага, в м.
Тормоза такого типа называют механическими. Кроме того, для испытаний ДВС используют: гидравлические, электрические, индукторные и воздушные тормоза. Тормоза, с балансирно закрепляемым корпусом, традиционно называют балансирными машинами или тормозными динамометрами.
1.2 Гидравлические тормоза
Действие гидравлических тормозов основано на использовании свойств различных гидравлических машин, позволяющих, в частности, создавать сопротивление поступательному или вращательному движению соединяемых с ними машин. Такую возможность гидромашин используют для торможения двигателей при стендовых испытаниях.
Гидравлические тормоза энергоемки, допускают широкий диапазон регулирования по нагрузке и частоте вращения. Различают динамические и объемные гидравлические тормоза. С устройством и принципом действия простейшего динамического тормоза можно ознакомиться на примере дискового тормоза, рисунок 1.2
Рисунок 1.2 - Схема гидравлического дискового тормоза
Ротор 1 выполнен в виде одного или нескольких гладких дисков, жестко закрепленных на вал 7. Ротор заключен в закрытый корпус. Вал 7 соединяют с валом испытуемого двигателя. Вал вместе с ротором, состоящим из одного или нескольких дисков, заключают в закрытый кожух-статор, имеющий возможность совершать угловые перемещения на подшипниках 3, вода в статор 6 тормоза подается через приемные воронки 2 и отверстия 8. Последние размещаются с учетом необходимости ввода воды в зону ступицы ротора. Нагревшуюся при работе воду отводят через регулировочный вентиль 4 и отверстие 5 в плите корпуса тормоза. При вращении ротора-диска 1 на его плоскостях возникают силы трения, вследствие чего вода увлекается диском и центробежной силой отбрасывается от центра к периферии. В результате давления воды в зазоре между вращающимся диском и неподвижной стенкой возрастает пропорционально квадрату расстояния от оси вращения.
В гидравлических тормозах дискового типа поглощение мощности в зависимости от частоты вращения теоретически происходит по закону кубической параболы и пропорционально разности примерно пятых степеней наружного и внутреннего диаметров кольцевого слоя воды в статоре.
Различают теоретические и действительные характеристики гидравлических тормозов.
Теоретическая характеристика в общем виде представляет собой параболу, однако, из-за ряда ограничений осуществима только действительная.
Рисунок 1.3 — Характеристика гидравлического тормоза
Действительная характеристика - позволяет судить о возможности применения данного тормоза для торможения конкретного двигателя, рисунок 1.3
Возможный диапазон поглощения мощности тормозом определяется замкнутым контуром: а, б, с, д. При выборе тормоза необходимо соблюдать условия, чтобы любая ожидаемая предельная характеристика двигателя, для которого предназначен тормоз, полностью вписывалась в этот указанный контур. С этой целью на график выносят и показывают, внешнюю скоростную характеристику испытываемого двигателя.