Испытательные стенды и аппаратура

1 Испытательные стенды должны иметь оборудование для измерения следующих показателей: крутящего момента двигателя с точностью ± 0,5% от максимальных показа­ний, на которые рассчитана измерительная система (мак­симального значения на шкале динамометра); частоты вращения коленчатого вала - ±0,5%; расхода топлива - ±1%; температуры всасываемого воздуха - ±1°С; температуры охлаждающей жидкости - ±2°С; температуры масла - ±2°С; температуры топлива - ±2°С; температуры отработавших газов - ±20°С; температуры газа (у газовых двигателей) - ±2°С; барометрического давления -±200Па; давления масла - ±20 кПа; угла опережения зажигания или начала подачи топлива - ±1⁰ (поворота коленчатого вала); давления наддува - ± 0,05 кПа.

2 Измерениям подлежат температуры на расстоянии не более: всасываемого воздуха - 0,15м от входного от­верстия в воздухоочиститель; отработавших газов - 0,1м за выходным фланцем выпускного трубопровода двигателя; охлаждающей жидкости на выходе из головки двигателя; масла в масляном баке (картере) двигателя; воздуха, входящего в вентилятор системы охлаждения двигателя воздушного охлаждения, - 0,35м от входного коллектора (в точках, указанных в тех­нических условиях на двигатель). Температура топлива определяется в устройстве для измерения расхода топлива или на входе в топлив­ную систему двигателя.

3 Измерениям подлежат давления: атмосферное; воз­духа после вентилятора системы охлаждения двигателя воздушного охлаждения в местах, указанных в техниче­ских условиях на двигатель. У двигателей с наддувом давление определяется перед турбокомпрессором и после него; масла сма­зочной системы - в местах, указанных в технических ус­ловиях на двигатель.

4 При испытании автотракторных и комбайновых двига­телей применяют различные виды тормозных установок в зависимо­сти от целей испытаний и материальной обеспеченности.

5 В зависимости от способа создания тормозного мо­мента различают механические, воздушные, гидравличе­ские, индукторные и электрические тормоза постоянного и переменного тока.

Электрические тормоза используют не только для тор­можения, но и для пуска и определения мощности меха­нических потерь. Они нашли наибольшее применение в учебных лабораториях вузов, как менее дорогие и более доступные. При кратковременных испытаниях, связанных со снятием характеристик, элек­трические тормоза отвечают по точности требованиям ГОСТ 18509-93 и ГОСТ 14846-93.

6 На рисунке 6.2 представлена электрическая схема электротормозного стенда. Балансирная машина электротормозного стенда (рисунок 6.1) представляет собой электродви­гатель с фазовым ротором, подвешенный на стойках с помощью двух опорных цапф, закрепленных на плите. Вал ротора электромашины соединяется с испытуе­мым двигателем с помощью двухшарнирного карданно­го вала.

Рисунок 6.1 Балансирная машина в сборе:

1 - балансирная электромашина; 2 - пульт контрольных приборов; 3 - изме­рительэлектротахометра; 4 - термометр для воды; 5 - циферблат весового механизма; 6 - манометр; 7 - термометр для масла; 12 - карданныйвал; 13 - защитный кожух; 14 - датчик электротахометра; 15 – привод тахометра; 16 - монтажная плита; 17 – задняя стойка; 18 - крышка.

 

При работе машины создается реактивный момент, поворачивающий корпус электродвигателя, соединенного с ве­совым устройством (рисунок 6.2).

Электромашина работает в двух режимах: в двигательном - при частоте вра­щения ниже синхронной, и в генераторном - выше син­хронной. При работе на генераторном режиме электромашина вырабатывает элек­трический ток и отдает его в питающую сеть.

Рисунок 6.2 Электрическая схема тормозного стенда:

Р - рубильник; МП - магнитный пускатель; Л - сигнальные лампы; БМ - балансирная машина; ДВС - испытуемый двигатель; ВР - жидкостный рео­стат в цепи ротора; ЦН - насос системы охлаждения жидкостного реостата.

 

7 Весовой механизм (рисунок 6.3) представляет собой ма­ятниковый силоизмеритель, служащий для замера тор­мозного момента при испытаниях. Момент передается от корпуса электромашины, связанного с весовым ме­ханизмом идемпфером 1 посредством кронштейна 11. Весовой механизм смонтирован на стойке 2, закреплен­ной на монтажной плите.

При повороте корпуса электромашины тяга 10, свя­занная с кронштейном, перемещается и поворачивает эксцентриковый валик 9, на противоположном конце ко­торого закреплен рычаг с грузом (маятник) 3. При пово­роте эксцентрикового валика маятник отклоняется от вертикального положения и через зубчатую передачу поворачивает стрелку 7, указывая на значение переда­ваемого усилия.

8 Демпфер 1 поршневого типа - служит для гашения колебаний маятника, возникающих при резком изменении нагруз­ки. В демпфер заливается индустриальное масло 20 или 50.

 

 

Рисунок 6.3 Весовое устройство:

1 - демпфер; 2 - стойка; 3 - маятник; 4 - большая шестерня; 5 - малая ше­стерня; 6 - втулка; 7 - стрелка; 8 – валик верхний; 9 - эксцентриковый ва­лик; 10 - тяга; 11 – кронштейн.

 

9 Жидкостный реостат ВР порисунку 6.2служит для пуска электромашины и регулирования частоты вращения ро­тора при работе в двигательном режиме и - нагрузки в генераторном режиме.

Основным элементом реостата является бак, наполненный водным рас­твором кальцинированной соды. В верхней части бака установлен вал, на котором при помощи изоляторов кре­пятся три электрода. Каждый электрод соединен с соответствующей фазой обмотки ротора. Чем ниже опускаются электроды, тем больше оказывается их ак­тивная площадь и меньше межфазное сопротивление в обмотках ротора и больше сила тока. Изменяя силу то­ка в двигательном режиме, изменяют и частоту враще­ния ротора электромашины, а в генераторном - тормоз­ную мощность.