Шпора по основам научных исследований и испытаний ДВС - файл n1.docx

приобрести
Шпора по основам научных исследований и испытаний ДВС
скачать (870.6 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.docx871kb.01.06.2012 13:20скачать

n1.docx

1   2   3

19. Механические тормозные устройства

Мех. тормоз представляет собой механизм состоящий из ротора (барабана), двух зажимных балок, рычага и груза. Под действием груза нижняя балка механизма поднимается вверх, тем самым прижимая ротор к верхней балке, что провоцирует замедление его вращения и полную остановку.

Ясно, что подобные торм. уст-ва отличаются исключительной простотой, но имеют малую энергоемкость, вследствие чего ранее их применяли при испытании сравнительно маломощных и тихоходных двигателей.

В механическом тормозе мощность, развиваемая двигателем, расходуется на преодоление трения, поэтому шкив и колодки быстро нагреваются и нуждаются в интенсивном охлаждении, а также в небольшой, строго нормированной подаче масла на поверхности трения. Иначе коэффициент трения во время испытаний изменится, что вызовет крайне неустойчивую работу установки.

Однако основная причина неустойчивой работы механического тормоза состоит в неблагоприятной закономерности протекания его характеристики. Дело в том, что момент силы трения в таких тормозах определяется лишь величиной давления колодок на шкив, т. е. затяжкой болтов. При неизменной затяжке болтов момент силы трения практически сохраняется постоянным на всех скоростных режимах. Соответственно с этим мощность, поглощаемая тормозом, изменяется прямо пропорционально числу оборотов вала, т. е. NT=an, где а - постоянное число, тогда как крутящий момент двигателя при изменении скоростного режима изменяется по некоторой кривой, нарастая, а затем снижаясь по мере увеличения оборотов вала.
Поэтому равновесное состояние тормозной установки с данной затяжкой болтов можно обеспечить только при строго определенном числе оборотов вала. Малейшее случайное изменение величины крутящего момента двигателя приводит к изменению числа оборотов вала и нарушению принятого режима работы. Это требует непрерывной подрегулировки затяжки болтов и осложняет проведение испытаний. В силу указанных недостатков и крайней примитивности механических фрикционных тормозов они утратили самостоятельное значение.
20. Измерение временных интервалов при испытаниях ДВС





1023


21. Интеллектуальные датчики в составе измерительных комплексов.

Объединение цифровых схем и микропроцессоров в одном устройстве позволяет производить не только усиление и коррекцию, но и часть обработки информации в самом датчике.

Такие интегральные датчики могут не только контролировать измеряемые величины, но и осуществлять их оценку, коррекцию по определенным критериям, контролировать свои собственные характеристики, работать в режиме диалога с центральной системой управления, принимать команды, передавать измеренные значения в цифровой форме, а также аварийные сообщения.

В отличие от интегральных датчиков, в которых на базе новых технологий осуществляется объединение чувствительных элементов со схемами их включения, а также линеаризация характеристик и термокомпенсация, датчики с встроенными вычислительными средствами принято называть интеллектуальными, учитывая многообразие их функций, возможности самоконтроля и двустороннего обмена информацией с системой управления.

Интеллектуальный датчик в силу особенностей своей структуры и расширенных функциональных возможностей позволяет обеспечить либо выполнение соответствующих функций, повышающих информативность выходного сигнала до необходимого уровня, либо формирование потока данных с необходимой достоверностью на основе анализа достаточно большого количества результатов отдельных, относительно недостоверных измерений. В результате реальные метрологические характеристики интеллектуальных ИП оказываются существенно выше характеристик датчиков в традиционном исполнении. Это связано с тем, что интеллектуальный датчик (ИД) является не просто датчиком, а представляет собой совокупность аппаратных и программных средств, обеспечивающих отображение свойств объекта в виде некоторой структуры данных, формируемых в результате обработки выходного сигнала первичного чувствительного элемента по определенному алгоритму.

В автоматических системах управления и контроля интеллектуальные датчики выполняют следующие основные функциональные задачи:

-преобразование входного сигнала в сигнал требуемого вида с воспроизводимой функциональной связью между ними;

-преобразование полученного сигнала в форму, обеспечивающую помехозащищенную передачу к устройству обработки данных по каналу связи;

-избирательную регистрацию и предварительную обработку выходного сигнала;

-подавление существенных для решения данной задачи помех (возмущающих воздействий);

-реагирование на изменяющиеся условия в точках контроля;

-обеспечение и контроль собственного функционирования.

Структурная схема ИД зависит от структурных схем измерительных преобразователей, входящих в состав датчика,

Выходной сигнал первичного МП может непосрсдствено преобразоваться в цифровую форму. Перличиый ИП может быть объединен с аналого-цифровым преобразователем.

22. Индикация давления в камере сгорания ДВС.

Индикаторные диаграммы давлений в цилиндрах позволяют наибольшей надежностью определять среднее индикаторное давление в них и, следовательно, индикаторную мощность двигателя, оценивать особенности отдельных рабочих процессов, механически потери на трение в двигателе, жесткость его работы, температуру рабочего тела и т. д.

Устройства для записи быстроизменяющихся давлений называют индикаторами. По принципу действия их разделяют на электрические и пневмоэлектрические, или стробоскопические (точечные). Ранее для тихоходных двигателей применяли также механические индикаторы.

Электрические устройства индицирования обеспечивают запись мгновенных давлений в цилиндрах за каждый рабочий цикл двигателя, т. е. позволяют получать одноцикловую диаграмму. Cтpoбоскопические последовательно фиксируют давления, относящиеся к отдельным точкам индикаторной диаграммы за время протекания сотен циклов, обеспечивая, таким образом, получение многоцикловых диаграмм.

Основными звеньями любых индикаторов являются датчики давления и регистрирующие приборы. В электрических индикаторах для регистрации используют магнитоэлектрические, но чаще все электронные (катодные) осциллографы общего назначения. Давления на диаграммах (осциллограммах) записывают в функции времени, угла поворота вала двигателя, хода поршня или объема цилиндра. В процессе индицирования на поле диаграммы наносят отметки мертвых точек, момента подачи искры или топлива в цилиндры, времени в долях секунды и делают другие записи, необходимые для последующей обработки диаграмм ручным или машинным способами.

Электрические индикаторы. Индикаторы этого типа основаны на применении или магнитоэлектрических, или электронных осциллографов.
Рис. 3.10 Одноцикловая индикаторная диаграмма: 1 — цикл без зажигания; 2 — в.м.т.; 3 — отметка подачи искры; 4 — н.м.т.

Электронные индикаторы допускают запись давлений как по углу поворота вала двигателя, так и в зависимости от хода поршня, если на пластины горизонтальной развертки осциллографа подается напряжение, пропорциональное пути, пройденному поршнем. Кроме высокой собственной частоты колебаний, датчики должны отвечать еще специфике быстроходных автомобильных и тракторных двигателей, имеющих относительно малый объем цилиндров и большие степени сжатия.

Для измерения быстроизменяющихся давлений в последнее время успешно применяют тензометрические датчики.
Измеряемое давление, действуя на мембрану, вызывает деформацию балочки, которая регистрируется осциллографом с помощью тензометрической аппаратуры.

Для охлаждения датчика при установке его на горячих деталях предназначена водяная рубашка 10. Балочка с тензометрами защищена от нижней части корпуса двумя тепловыми экранами 8 из латуни толщиной 0,2 мм. Конструкция датчика позволяет выполнять его тарировку непосредственно на месте измерения. Для этого воздух известного давления через штуцер 2 подается в полость над мембраной.

Датчик можно применять для исследования периодически изменяющихся давлений частотой до 300 Гц. Линейность характеристики датчика (в комплекте с тензометрической установкой типа ТУЧМ) сохраняется при избыточном давлении (или разрежении) до 0,65 кгс/см2.

23. Скоростные характеристики ДВС

Характеристики этого вида представляют собой графическое изображение закономерности изменения обследуемых параметров двигателя от числа оборотов (скорости вращения) его вала. Основными из них являются внешняя и частичные скоростные характеристики, характеристики холостого хода и условных внутренних потерь.

Внешней скоростной называют характеристику, получаемую при полном открытии дроссельной заслонки (заслонок в многокамерных карбюраторах) в карбюраторных двигателях или при крайнем предельном положении рычага управления рейкой насоса высокого давления, соответствующем полной подаче топлива в дизелях.

Кроме графического изображения мощности, крутящего момента, часового и удельного расходов топлива, характеристику дополняют иногда графиками угла опережения зажигания или подачи топлива, разрежения в заданной зоне впускного тракта, температуры смеси или газа, расхода воздуха, состава смеси и т. д.

Частичной скоростной называют характеристику, получаемую при некоторых промежуточных положениях дроссельной заслонки (заслонок), постоянных для каждой характеристики, или неизменном промежуточном положении рычага управления, соответствующем неполной подаче топлива насосом высокого давления в дизелях.

Характеристика холостого хода представляет собой графическое изображение часового расхода топлива при работе двигателя без нагрузки. Для карбюраторных двигателей ее часто изображают также в виде графика разрежения ?рвп в задроссельном пространстве впускного тракта.

Характеристика внутренних (механических) потерь в двигателе представляет собой графическое изображение мощности, затрачиваемой на преодоление трения в его механизмах и на привод вспомогательного оборудования при изменении числа оборотов. Такая характеристика должна выявлять мощность, затрачиваемую на преодоление трения и на приведение в действие механизмов и агрегатов, обслуживающих двигатель в эксплуатации, за исключением вентилятора и глушителя шума отработавших газов, а также оборудования, предназначенного для обслуживания шасси (компрессора, насоса гидроусилителя руля и т. п.). В мощность механических потерь условно включают также мощность, затрачиваемую на газообмен в двигателе — насосные потери.

Характеристику механических потерь снимают методом прокручивания вала испытуемого двигателя с помощью балансирной электрической машины, работающей в моторном режиме, в диапазоне чисел оборотов nminчnном (или nmaх для дизелей) при отключенной подаче топлива.


24. Измерение давлений при испытаниях ДВС.

Давление жидкостей и газов в емкостях и потоках измеряют различными указывающими, самопишущими и сигнализирующими приборами, называемыми в общем манометрами.

По назначению приборы измерения давлений строго разделяют на манометры масла, топлива, воды, воздуха, кислорода, ацетилена и т. д. (применение манометра в целях, для которых он не предназначен, опасно), а по принципу действия их чувствительных элементов (датчиков, приемников), передающих и регистрирующих звеньев — на механические и электромеханические. Среди этих групп выделяют: жидкостные, пружинные, поршневые и другие манометры, а также манометры с электрическими преобразователями.

Выбор нужных приборов измерения давлений определяется назначением и принятой методикой исследования, желаемой точностью измерения и диапазоном измеряемых давлений. В лабораториях двигателей приборы давлений применяют при настройке двигателей на заданный режим испытаний, для контроля за работой их систем и определения давления в окружающей среде, а также в устройствах, измеряющих расход жидкостей и газов. Этим целям вполне отвечают обычные указывающие жидкостные и пружинные приборы различных модификаций.

Так, манометрами и пьезометрами измеряют избыточные давления; мановакуумметрами и пьезометрами — давления ниже атмосферного; барометрами — давления в окружающей среде. Наиболее широко применяют жидкостные манометры, обладающие универсальностью и высокой точностью.

Величины давлений выражают в единицах градуировки существующих лабораторных приборов: кгс/см2, мм вод. ст., мм рт. ст. и миллибарах (мбар). В новой международной системе единиц СИ давления выражают в Н/м2, но приборов с такой градуировкой пока не выпускают.

Необходимыми условиями эффективного использования любого из перечисленных приборов являются правильное ориентирование их в пространстве, надежная защита от вибраций, толчков и соблюдение норм подключения к местам замера. Если рабочее положение прибора вертикальное или горизонтальное, то это неукоснительно должно выполняться. Правильное подключение приборов к месту замера особенно важно при измерении давлений в потоках.

В потоках чаще всего приходится измерять статическое давление Обычно это делают через отверстие в стенке канала, исходя из того, что давление на стенке такое же, как и в потоке, в направлении по нормали к стенке. Поэтому к расположению и форме отверстия, через которое измеряют давление, предъявляют повышенные требования. Именно, ось отверстия должна быть перпендикулярна стенке, а диаметр отверстия не должен превышать 1,0 мм. Кроме того, стенка перед отверстием должна быть совершенно гладкой, без выступов, впадин и рисок, а кромки отверстия — без заусенцев и фасок. К сожалению, на практике отверстие под приемный штуцер прибора часто сверлят с выходом большого сверла в обследуемый канал и нисколько не заботятся, чтобы поставить штуцер хотя бы заподлицо со стенкой. Эти и другие нарушения в размещении приемника, каковым для приборов давления является отверстие в стенке канала, искажают результаты измерений.

25. Измерение сил: электронно-механические и электронные динамометры

Электронные динамометры просты и надежны. Электронные динамометры позволяют фиксировать пиковое (максимальное) значение прилагаемых усилий. Применение в динамометрах современной комплектующей базы позволило свести к минимуму количество электронных компонентов, что значительно повысило надежность и долговечность электронного блока динамометра.

Использование тензометрических датчиков промышленного (серийного) производства в совокупности с современными измерительными модулями на базе цифровых технологий обработки сигналов обеспечивает электронным динамометрам высокую надежность, широкие функциональные возможности и удобство эксплуатации. Кроме того, электронные динамометры имеют в 1,5-2 раза меньшие габаритные размеры и вес, а длина соединительного кабеля до 30м позволяет контролировать показания индикатора динамометра вне потенциально опасной зоны установки датчика силы.

В отличие от механических, электронные динамометры имеют ряд отличительных особенностей:

-более высокая разрешающая способность;

-универсальная система крепления датчика;

-светодиодная индикация с возможностью автономного питания;

-возможность установки и подключения дополнительных модулей (радиомодем, аналоговые и релейные выходы);

-возможность измерения усилий растяжения и сжатия одним прибором.

Электронные динамометры могут использоваться не только как более точные динамометры общего назначения, но и как образцовые динамометры. Невысокая по сравнению с механическими аналогами стоимость, а также надежность, простота и удобство эксплуатации обеспечивает высокую популярность предлагаемого оборудования на отечественном рынке.

При эксплуатации различных испытательных машин используется возможность связи электронного динамометра с системой управления испытательных машин (отключение питания, подача сигналов при достижении контрольных нагрузок, и т.п.), позволяющая автоматизировать процесс испытания.

26. Регулировочные характеристики ДВС по расходу топлива.

Регулировочные характеристики по расходу топлива (или по составу смеси) представляют собой графическое изображение зависимости эффективной мощности Ne и эффективного удельного расхода топлива ge от расхода топлива GT (коэффициента избытка воздуха ?) при постоянных числах оборотов n вала двигателя, положении дроссельной заслонки (заслонок), температурах нагрева масла и охлаждающей жидкости и наивыгоднейшем угле опережения зажигания или угле подачи топлива в цилиндры.

Снятие регулировочной характеристики по расходу топлива заключается в следующем. Двигатель прогревают и выводят на скоростной режим с заданным числом n оборотов вала, которое сохраняют постоянным на всем возможном при этом диапазоне изменения мощности Ne. С этой целью постепенно увеличивают открытие дроссельной заслонки до нужной величины и одновременно с помощью тормоза повышают нагрузку так, чтобы обеспечить принятое n = const. Снятие характеристики можно начинать как с переобедненных, так и с переобогащенных составов горючей смеси. Для повышения достоверности результатов последовательно используют и тот и другой варианты.
эффективный удельный расход топлива [г/(л.с.·ч)]: ge=(GТ/Nе)1000.






где ре — среднее эффективное давление; Vл — литраж двигателя; ?i — индикаторный к.п.д.; — коэффициент избытка воздуха; ? — коэффициент тактности двигателя.

27. Измерение моментов на валу ДВС: статические режимы.

Одним из методов определения крутящего момента двигателя является измерение опрокидывающего момента, приложенного к статору тормоза. Для получения возможности измерения этого момента статор тормоза устанавливается на балансирной подвеске, дающей свободу вращения статора вокруг оси ротора.

Измерение крутящего момента двигателя сводится к измерению силы Р, приложенной на плече l. Величина l для данного тормоза постоянна и известна. Измерение величины Р производится с помощью динамометров.



Рис. 1.1. Схема балансирной подвески статора тормоза
В качестве балансирных динамометров при испытаниях ДВС используют чаще всего маятниковые или электрические (тензометрические) динамометры.

Маятниковые динамометры являются довольно точными приборами. Погрешность их весовой головки не превышает 0,1-0,2 %. Основу составляет весовая головка – двухмаятниковый квадрантный динамометр, в котором во всех нагруженных соединениях трение скольжения заменено на трение качения. Весовая головка в сочетании с рычажными весами и реверсивным рычажным механизмом составляет весовое устройство динамометра:

рис 1_2 весовое устройство

Рис. 1.2. Схема рычажного весового устройства динамометра

В основе электрических динамометров эффекты изменения каких-либо параметров электрической цепи вследствие упругой деформации чувствительного элемента. Наиболее распространенным способом тензометрирования.

рис 1_4 электрический динамометр

Рис. 1.4. Схема электрического динамометра
На наружной и внутренней сторонах приклеены тензометры 1 из фольги. При сжатии кольца тензометры, приклеенные на наружной его поверхности, растягиваются, что ведет к увеличению их активного электрического сопротивления, внутренние - сжимаются, их сопротивление уменьшается. По величине изменения сопротивления судят о значении силы Р.

Для контроля точности измерения измерительные устройства подвергаются периодическим тарировкам. В процессе тарировки проверяются показания динамометра в 5-10 точках по всему его рабочему диапазону при нагружении и разгружении. Процесс нагрузки повторяется не менее 5 раз.

По результатам тарировки для каждой поверяемой точки шкалы вычисляют среднее арифметическое значение показаний динамометра, дисперсию его показаний и среднеквадратичное отклонение показаний. При необходимости может определяться и гистерезис показаний. Тарировка динамометров производится при нагружении как в прямом, так и в обратном направлении.


28.Исследование процессов распыливания топлива

Исследование процессов распыливания топлива производится по исследованию структуры топливной струи, а также по измерению геометрии проточной части корпуса распылителя. Существуют расчетно-экспериментальные методы диагностики структуры топливной струи, которые можно разделить на две группы: прямые и косвенные. К первой группе методов относятся скоростное микрофильмирование (микрофотографирование); стробоскопирование; получение отпечатков капель на поверхности; отвердевание распыленных капель жидкости. Во вторую группу включены: фотометрирование, голографический метод, оптические методы.

Микрофильмировании – съемка скоростной фотокамерой и последующий покадровый анализ развития во времени и пространстве одной струи. Стробоскопирование – регистрация развития множества струй в определенный момент времени. Метод получения отпечатков капель на воспринимающей поверхности обладает недостатком – капли топлива деформируются вследствие механического влияния поверхности, что искажает измерения. Метод, основанный на отвердевании распыленных капель жидкости также обладает недостатком – в этом методе распыливается не топливо, а легкоотвердеваемая жидкость, например жидкий парафин, что искажает картину распыливания в реальных условиях. Фотометрический метод это совокупность методов спектрального анализа, основанных на избирательном поглощении электромагнитного излучения в видимой, инфракрасной и ультрафиолетовой областях частицами топлива с подходящим реагентом. Голография – метод записи на фотопластинке информации о трехмерном объекте и последующее восстановление его изображения; трудоемко, так как для обработки восстановленной голограммы требуются отдельные методы для подсчета числа и измерения размера распыляемых капель. Оптический метод – использует явления воздействия дисперсного потока на световое излучение.

Для исследований внутренней структуры струи топлива применяют так называемый лазерный нож, с помощью которого получают продольные и поперечные срезы струи. При этом отсутствует влияние на процессы, происходящие в топливной струе. Лазерный нож получают с помощью цилиндрической линзы, установленной на пути лазерного луча.

Существующие методы контроля геометрии проточной части корпуса распылителя подразделяются на косвенные и прямые.

Собранные распылители и форсунки должны удовлетворять определенным требованиям, выполнение которых контролируется с помощью специальных приборов. Распылитель в сборе должен обеспечивать:

1) достаточную гидравлическую плотность;

2) свободное перемещение иглы в направляющей;

3) герметичность;

Косвенные методы:

- определение давления начала впрыска;

- проверка подвижности иглы распылителя;

- проверка герметичности по запирающему конусу;

- определение отклонения струй от заданного направления;

- измерение пропускной способности форсунки или распылителя;

- проверка распылителей на гидроплотность.

Рассмотрим прямые методы. Выделяют разрушающие и неразрушающие методы. Разрушающий контроль предполагает разрезание распылителя, после чего проводятся необходимые измерения в его внутренней полости. Используется редко, поскольку после данной процедуры распылитель непригоден к использованию.Неразрушающий контроль геометрии проточной части корпуса распылителя основан на получении резиновых слепков, позволяющих провести исследование внутренней полости корпуса распылителя.

Рассмотрим технологию трехмерного сканирования. Она подразделяется на контактную и бесконтактную.

Контактная технология трехмерного сканирования использует специальные высокочувствительные датчики, соприкасающихся с исследуемой поверхностью и передающих координаты точек в компьютер. Такие датчики также называют «щупами». Существуют сканирующие и контактно-измерительные «щупы». Первые в процессе своего движения по поверхности передают координаты множества точек. Вторые необходимо сначала позиционировать в нужную точку, после чего по команде пользователя снимается и передается ее координата.

Бесконтактные совмещают лазерные датчики, заменяющие механический щуп контактных трехмерных сканеров, и цифровой фотоаппарат, который используют для большей точности сканирования, что позволяет получить модели объектов с наложенными текстурами

29. Определение индикаторных диаграмм ДВС.

Индицирование – процессы, связанные с записью быстроизменяющихся давлений в цилиндрах, каналах и внутренних полостях двигателей. В применении к цилиндрам двигателя такие записи называют индикаторными диаграммами.

Индикаторные диаграммы давлений в цилиндрах позволяют определять среднее индикаторное давление в них и индикаторную мощность двигателя, оценивать особенности отдельных рабочих процессов, механически потери на трение в двигателе, жесткость работы, температуру рабочего тела.

Устройства для записи быстроизменяющихся давлений называют индикаторами. По принципу действия их разделяют на электрические и пневмоэлектрические, или стробоскопические (точечные). Ранее для тихоходных двигателей применяли также механические индикаторы.

Давления на диаграммах (осциллограммах) записывают в функции времени, угла поворота вала двигателя, хода поршня или объема цилиндра. В процессе индицирования на поле диаграммы наносят отметки мертвых точек, момента подачи искры или топлива в цилиндры, времени в долях секунды для последующей обработки диаграмм ручным или машинным способами. Ручная обработка диаграмм очень трудоемка и непригодна для анализа индикаторных показателей двигателя в большом объеме. Поэтому применяют ЭВМ, позволяющие оперативно осуществлять контроль в ходе самого эксперимента за всеми получаемыми показателями.

Вследствие влияния различных случайных причин давления, фиксируемые в последовательных циклах, могут заметно отличаться друг от друга. Поэтому возникает необходимость в осреднении нескольких десятков диаграмм, а это усложняет обработку результатов индицирования, особенно при ручном счете.

Для воспроизведения входных сигналов с большей точностью датчики индикаторов должны обладать высокой частотой собственных колебаний и соответствующими амплитудными характеристиками. Требуется высокий уровень сигнала с линейной зависимостью от давления, малая чувствительность к вибрации и изменению температурного режима, приемлемые размеры и стабильность характеристики.

Анализ индикаторной диаграммы начинают с определения начала видимого сгорания в цилиндре, которое соответствует отрыву линии сгорания от линии сжатия. На рабочую индикаторную диаграмму необходимо наложить диаграмму сжатия — расширения. Наиболее простое решение состоит в выключении зажигания и фотографировании диаграммы сжатия — расширения методом прокрутки вала двигателя с выключенным зажиганием или без подачи топлива. Но наполнение двигателя заметно при этом изменяется, что влечет соответствующее изменение давления в цилиндре.

Для более точного определения момента начала видимого сгорания выключают зажигание в последнем периоде регистрации и обеспечивается регистрацию процессов сжатия — расширения с наложением. Линии сжатия на диаграмме сжатия — расширения практически полностью совпадают при этом с линией сжатия рабочих циклов, что и позволяет сравнительно точно определять момент начала видимого сгорания.

30. Измерение температуры при испытаниях ДВС.

Определение температуры тела основано на теплообмене между телами и на изменении физических свойств тел при нагреве. Чтобы определить степень нагретости тела, его вводят в тепловой контакт с другим телом, называемым термометром.

Для измерения температуры применяют— термометры местного и дистанционного контроля температуры.

По принципу действия термометры разделяют на механические, электромеханические и электрические.

К механическим относят термометры, которые основаны на тепловом расширении твердых и жидких тел, на изменении давления газов или жидкости в замкнутых системах, вызывающих механическое перемещение. Наиболее распространены жидкостные и манометрические термометры.

К электромеханическим и электрическим относят термометры сопротивления, в которых используют свойства проводниковых и полупроводниковых термосопротивлений, с полупроводниковыми диодами и триодами, а также термоэлектрические термометры, позволяющие измерять тепловое состояние среды по изменению термоэлектродвижущей силы в термометрической паре проводников. Чаще всего применяют электрические.

Без измерения температур окружающей среды, теплового состояния двигателя и расходуемых материалов нельзя получить достоверных результатов, сравнить одни испытания с другими. Выбор нужного типа термометра определяется назначением, необходимой точностью измерений и пределами температур.

Жидкостные термометры применяют для измерения температуры окружающей среды, потоков воздуха и жидкостей в трубопроводах; манометрические термометры — для охлаждающей жидкости и картерного масла двигателя; термометры сопротивления — для воды, воздуха, картерного масла, топлива и т. д., термоэлектрические термометры — для отработавших газов, тепловой напряженности деталей двигателя и других горячих объектов.

Результаты измерений определяются от: способа размещения датчика, теплопроводности материала, излучения тепла поверхностью датчика и его тепловой инерции, а также от скорости и характера движения потока.

Необходимо глубокое погружение датчика в среду и против направления движения среды, а трубопровод в зоне размещения датчика покрывают теплоизолирующим материалом. Не рекомендуется размещать датчик по потоку.

Измерение температуры отработавших газов затруднено. Так как поток пульсирует. В зависимости от целей исследования определяют не только среднюю температуру отработавших газов, но и мгновенные ее значения.

Измерение температуры в потоке горючей смеси осложнено двухфазностью потока. Применяют экранирование термометров со стороны набегающего потока.

Измерение температуры деталей, включая подвижные, проводят с помощью различных термопар и термометров сопротивления, которые устанавливают на поверхности деталей или встраивают в их тело. Применяют нанесение на поверхность детали термочувствительных красок, установку специальных штифтов, плавких вставок.


31. Индукторные тормозные устройства.

Тормоза этого типа являются разновидностью электрических и известны как индукционные, или электромагнитные. Мощность испытуемого двигателя расходуется в них на образование вихревых токов, возникающих в магнитопроводе в случае периодического намагничивания его и размагничивания. Если вращать монолитный железный диск между двумя полюсами магнита, то в диске возникнут вихревые токи, образующие магнитное поле, которое взаимодействует с полем магнита и создает тормозной момент, так же как в любой электрической машине. Если вместо железного диска использовать ротор с обмоткой (электромагнит), появляется возможность регулировать этот тормозной момент в широких пределах. Поскольку вихревые токи нагревают тормоз пропорционально поглощаемой мощности испытуемого двигателя, возникает необходимость в отводе тепла по аналогии с тормозами других типов. Поэтому ротор делают магнитным (тогда его называют индуктором), а статор – электромагнитным и охлаждают их водой. В особо быстроходных конструкциях индуктор охлаждают воздухом.

Развиваемый тормозом момент при заданном постоянном тое возбуждения вначале резко возрастает, а далее с увеличением числа оборотов остается постоянным. Тормозной момент в зоне рабочих чисел оборотов вала остается постоянным. Поэтому устойчивого торможения можно достигнуть только путем регулирования скорости, поддержания её на заданном уровне с помощью автоматических устройств.

Регулирование индукторных тормозов может быть осуществлено тремя способами: выбором тока возбуждения, поддержанием постоянной скорости вращения вала и регулированием тока возбуждения по мере увеличения скорости вращения вала.

Индукторные тормоза компактны, просты, долговечны, легки в управлении на расстоянии и просты в обслуживании. Тормозная мощность достигает 3000 кВт, а скорость вращения ротора может быть рассчитана на 10-15 тыс. об/мин. Их целесообразно применять при длительных испытаниях двигателей по заранее спланированной программе с автоматическим контролем заданных режимов работы, включая неустановившиеся.
1   2   3


19. Механические тормозные устройства
Учебный материал
© nashaucheba.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации