Приведение результатов испытаний к стандартным условиям

В табл. 4 значение номинальной мощности и удельного расхода топлива даны для стандартных атмосферных условий испытания и температуры, плотности топлива. Стандартными атмосферными условиями приняты: атмосферное давление - 100 кПа (760 мм. рт. ст.), температура воздуха - +25 °С. Стандартная температура топлива принята +25 °С, стандартная плотность топлива - 0,823 г/см3 при температуре +25 °С. В случае отклонения одного из этих параметров от стандартных значений необходимо производить пересчет полученных значений мощности и расхода топлива, используя коэффициенты приведения к стандартным атмосферным условиям, температуре и плотности топлива, по следующим формулам:

Nn = Nи х (K1/K2), qn = qи x K1,

 

где N_n, q_n - приведенное к стандартным условиям испытаний мощность, удельный расход топлива; N_и, q_и - измеренные при испытании мощность, удельный расход топлива; K₁, K₂- поправочные коэффициенты (табл. 5, 6) [6].

Поправки на мощность и расход топлива в зависимости от отклонений атмосферных условий и температуры топлива от стандартных условий приведены в табл.7.

Таблица 5

 

Значения поправочного коэффициента K₁

Температура топлива в мерном баке, °С	Плотность топлива, г/см3
	0,80	0,82	0,84	0,86
0 10 20 30 40 50 60 70	1,007 1,022 1,037 1,054 1,070 1,088 1,104 1,121	0,983 0,998 1,012 1,028 1,044 1,060 1,077 1,094	0,959 0,974 0,988 1,004 1,019 1,034 1,051 1,068	0,937 0,951 0,965 0,980 0,995 1,010 1,027 1,043

Таблица 6

 

Значения поправочного коэффициента K₂

Барометрическое давление, кПа	Температура окружающего воздуха, °С
	0	10	20	30	40	50	60	70
87,1 89,1 91,1 93,1 95 97 99 101 103 105	0,9731 0,9823 0,9914 1,0008 1,0101 1,0193 1,0286 1,0378 1,0470 1,0563	0,9575 0,9665 0,9756 0,9848 0,9939 1,0031 1,0122 1,0213 1,0305 1,0396	0,9410 0,9498 0,9589 0,9678 0,9768 0,9858 0,9978 1,0038 1,0128 1,0218	0,9225 0,9314 0,9402 0,9491 0,9580 0,9668 0,9757 0,9846 0,9933 1,0022	0,9015 0,9102 0,9189 0,9277 0,9364 0,9451 0,9538 0,9626 0,9712 0,9799	0,8769 0,8856 0,8943 0,9029 0,9113 0,9199 0,9285 0,9971 0,9457 0,9543	0,8472 0,8556 0,8640 0,8725 0,8809 0,8894 0,8978 0,9063 0,9148 0,9232	0,8101 0,8184 0,8267 0,8350 0,8434 0,8517 0,8600 0,8683 0,8767 0,8847

 

Таблица 7

Поправки на мощность и расход топлива в зависимости от отклонений атмосферных условий и температуры топлива от стандартных условий

Атмосферные условия и температура топлива	Поправка, %
	на мощность	на расход топлива
Повышение температуры воздуха на каждые 10°С	+1,2	-1,2
Понижение температуры воздуха на каждые 10°С	-1,2	+1,2
Повышение атмосферного давления на каждые 1,33 кПа (10 мм.рт.ст)	-0,6	+0,6
Понижение атмосферного давления на каждые 1,33 кЛа (10 мм.рт.ст)	+0,6	-0,6
Повышение температуры топлива на каждые 10°С	+0,5	-
Понижение температуры топлива на каждые 10°С	-0,5	-

Обоснование параметров обкаточно-тормозного стенда

Параметры и характеристика обкаточно-тормозного стенда

Тормозные стенды бывают механические, гидравлические, воздушные и электрические. Наибольшее применение в сельском хозяйстве находят электрические тормозные стенды с машинами переменного тока, которые могут работать как в режиме генератора (для торможения), так и в режиме двигателя (для обкатки и прокручивания двигателя внутреннего сгорания). Применяют их в стационарных условиях.

Исходя из технических характеристик двигателя Д-260, подбираем обкаточно-тормозной стенд.

Характеристика обкаточно-тормозного стенда Ки-5540 представлена на рис. 1 [2], а более подробные технические данные стенда - в табл.8 [9].

 

 

Таблица 8

Технические данные обкаточно-тормозного стенда Ки-5543

Марка и мощность стенда, кВт	Синхр. частота враще- ния ро- тора, мин -1	Пределы регулирова- ния частоты вращения при обкатке, мин-1		Макс. тормоз- ной момент, Нм	Параметры дви- гателей при об- катке и испыта- ниях Nеэ, кВт, nн, мин
		холодной	горячей с нагрузкой
КИ-5540М	1500	500-1400	1700-3000	700	70-150, 1700-2800

Рисунок 1. Характеристика обкаточно-тормозного стенда Ки-5540

 

Стенд Ки-5540 предназначен для проведения обкатки и испытания тракторных двигателей, номинальный крутящий момент которых более 37 кгс. м, а частота вращения коленчатого вала находится в пределах 500-3000 об/мин, после капитального ремонта.

Схема стенда

 

Стенд обкаточно-тормозной (рис. 2) [7] состоит из следующих основных составных частей: динамометра электрического, реостата, электрошкафа, стойки приборной, стоек установочных, плит продольных и поперечных, бака для горючего, установки весов [5].

 

Рисунок 2. Схема обкаточно-тормозного стенда с планетарным редуктором: 1 – реостат; 2 – рама стенда; 3 – редуктор планетарный; 4 – электромашина стенда; 5 – вал карданный; 6 – стойка; 7 – двигатель обкатываемый; 8 – вибропоры стенда

Динамометр электрический:

В состав динамометра входит: балансирная электромашина, механизм силоизмерительный, вал карданный и ограждение, смонтированные на плите.

Балансирная электромашина:

Служит в качестве привода при холодной обкатке двигателя и тормозом при горячей обкатке двигателей с нагрузкой при испытании.

Балансирная асинхронная электромашина е фазовым ротором типа АКБ посредством двух опорных цапф подвешена на стойках, закрепленных к общей плите, что позволяет корпусу машины поворачиваться на некоторый угол в обе стороны относительно вала ротора

При работе электромашины вращающих момент ротора создает реактивный момент на ее статоре, который стремится поворачивать корпус электромашины в противоположном направлении. Так как реактивный момент на статоре равен вращающемуся моменту ротора, то по реактивному моменту определяется тормозной момент или момент трения при холодной обкатке двигателя, которые замеряются силоизмерительным механизмом Электромашина работает на стенде в двух режимах: двигательном и генераторном. Двигательный режим работы электромашины используется при холодной обкатке дизельного двигателя, а генераторный — при горячей обкатке двигателя под нагрузкой (в этом случае электромашина используется как электрический тормоз).

В генераторном режиме электромашина начинает работать автоматически, как только ее ротору сообщается обкатываемым двигателем частота вращения выше синхронной (свыше 1500 об/мин). При этом значительная часть механической энергии двигателя внутреннего сгорания преобразуется в электрическую рекуперируется в питательную сеть.

Для уменьшения сопротивления качания корпуса электромашины подводки к обмоткам статора и щеткам ротора выполнены специальными гибкими проводами. Подводка напряжения к электромашине от сети производится через коробку, а подключение реостата — через коробку,

На крышке левой стойки смонтирован датчик дистанционного тахометра, служащего для замера частоты вращения коленчатого вала обкатываемого двигателя. Для более точного замера частоты вращения на стойке приборной имеется цифровой тахометр ТЭСА, бесконтактный датчик, который установлен также на крышке. Вал ротора электромашины соединяется с обкатываемым двигателем посредством карданного вала, позволяющего устанавливать обкатываемый двигатель относительно электромашины с допускаемым смещением осей в пределах ± 5 мм. Карданный вал закрыт ограждением, имеющим откидную часть.

Механизм силоизмерительный:

Представляет собой механизм маятникового типа, служащий для замера тормозного момента при обкатке двигателей под нагрузкой Момент передается на корпус электромашины, которая связана с механизмом силоизмерительным и демпфером посредством кронштейна. Механизм силоизмерительный смонтирован на стойке, закрепленной на плите.

При повороте корпуса электромашины тяга, связанная с кронштейном, перемещается и поворачивается эксцентриковый вал. На эксцентриковом валу закреплен рычаг с грузом (маятник), который при повороте эксцентрикового вала отклоняется от вертикального положения. Отклонение груза происходит до тех пор, пока момент силы тяжести груза не уравновесит тормозной или крутящий момент. При этом, чем больше момент на корпусе электромашины, тем больше угол отклонения маятника. Сектор, закрепленный на эксцентриковом валу, находится в зацеплении с малой шестерней, закрепленной на валике. При отклонении маятника стрелка, устанавливаемая на валике, поворачивается и показывает на циферблате усилие, передаваемое от корпуса электромашины. Шкала циферблата протарирована в обе от нулевого значения. По внутренней шкале определяется условно момент противления обкатываемого двигателя при работе электромашины в двигательном режиме, а по наружной шкале- значение тормозного момента двигателя в процессе его горячей обкатки с нагрузкой и испытанием.

Демпфер весового механизма служит для гашения колебаний маятника, возникающих при резком изменении нагрузки или напряжения в сети. Демпфер представляет собой цилиндр, внутри которого находится поршень с двумя отверстиями, предназначенными для сообщения надпоршневой и подпоршневой полостей цилиндра.

Поршень шарнирно связан через кронштейн с корпусом электромашины и тягой силоизмерительного механизма, а цилиндр шарнирно соединен с основанием стойки силоизмерительного механизма.

При колебаниях маятника силоизмерительного механизма поршень демпфера перемещается, а находящееся в цилиндре масло по отверстиям в поршне протекает из одной полости в другую. При этом создается сопротивление движению поршня, а следовательно, и качанию маятника.

Реостат:

Реостат жидкостный служит для пуска электромашины балансирной и регулирования частоты вращения ее ротора при холодной обкатке двигателя и регулирования тормозного момента в процессе горячей обкатки и испытания двигателя.

Реостат состоит из бака емкостью. 300 л, наполняемого водным раствором кальцинированной соды. В верхней части бака установлен вал, на котором посредством изоляторов крепятся электроды (секторы). К каждому электроду подсоединяется фаза обмотка ротора и через раствор происходит их замыкание.

Путем погружения электродов в раствор кальцинированной соды можно изменить активное сопротивление в цепи ротора электрической машины и тем. самым регулировать частоту вращения или нагрузочный момент на ее валу.

Вал с электродами поворачивается в кронштейнах с помощью электрического исполнительного механизма, соединенного с валом электродов посредством рычага-кривошипа. При повороте вала электроды погружаются в раствор или выводятся из него,

В зависимости от величины площади погружения электродов в раствор изменяется сопротивление обмоток ротора и, следовательно, изменяется частота вращения ротора электромашины или тормозной момент.

В случае выхода из строя электрического привода вал с электродами можно поворачивать вручную посредством рукоятки исполнительного механизма. Груз служит для уравновешивания электродов.

Центробежный насос предназначен для перемешивания раствора с целью уменьшения неравномерности его нагрева и исключения интенсивного испарения. Раствор засасывается насосом из нижней части бака и через отверстия в трубе вновь сливается в бак.

Бак реостата имеет двойные стенки, в пространство между которыми подается вода из водопровода для охлаждения раствора. Подвод холодной воды производится через регулятор температуры, отрегулированный на поддержание температуры раствора в пределах 50-60 °С. Отвод охлаждающей воды производится через патрубок.

Регулятор температуры состоит из термометрической системы и регулируемого клапана. Термометрическая система, внутренняя полость которой герметична и заполнена легкокипящей жидкостью, состоит из датчика, капилляра и сифона. Датчик регулятора устанавливается в баке реостата в любом положении. При отклонении температуры раствора в баке реостата от заданной величины изменяется давление в термометрической системе, сильфон и золотник регулирующего клапана перемещаются, открывая или закрывая доступ холодной воде в рубашку реостата, что приводит к восстановлению заданной температуры раствора реостата.

В нижней части бака имеется колпак для слива раствора.

Бак с электродами сверху закрыт кожухом. Провод электропроводов к исполнительному механизму, электродвигателю центробежного насоса и электродам реостата производится через распределительную коробку.

Сверху над распределительной коробкой имеется ограждение, закрывающее токоподводы к электродам. Управление погружением электродов реостата производится дистанционно с панели управления кнопками, расположенными на стойке приборной

Бак для горючего и устройство для замера расхода топлива:

Топливо к обкатываемому двигателю поступает из настенного бака, расположенного на высоте около 2-м от уровня пола. Бак снабжен указателем уровня топлива. Из бака при открытом запорном кранике топливо по трубопроводу поступает к трехходовому крану, а затем через трубопровод топливо подводится к двигателю.

Устройство для замера расхода топлива (установка весов) испытываемого двигателя состоит из циферблатных весов с пределом взвешивания 10 кг, установленных на полке, на передней стенке которой смонтирован трехходовой кран. На одной чашке весов при помощи обода установлен стеклянный сосуд, в который по трубопроводу заливается необходимое количество топлива, на другую чашку ставится уравновешивающий груз, масса которого должна уравновешивать стеклянный сосуд в топливо, заполняющее его на 1/6 объема.

Трехходовой кран служит для управления движением топлива. Коническая пробка крана прижимается к корпусу посредством пружины. Поворот пробки осуществляется переключателем, соединенным с пробкой при помощи штока. Для фиксации пробки в требуемом положении на верхнем торце корпуса имеются четыре лунки, в которые устанавливается фиксатор.

Приспособление для установки двигателей для установки двигателей:

Приспособление состоит из закрепляемых на фундаменте двух плит, на которые установлены две поперечные плиты и 4 стойки. Стойки могут перемещаться по плите, как в продольном, так и поперечном направлении. Кроме того, опорные площадки на стойках могут регулироваться по высоте. Благодаря этому конструкция подставок универсальна те. позволяет устанавливать двигатели любых марок.

Стойка приборная:

Стойка приборная служит для размещения в ней аппаратуры дистанционного управления, сигнализации и контрольно- измерительных приборов.

Электрошкаф:

Электрошкаф предназначен для размещения силовой электроаппаратуры, в том числе блока предохранитель - выключателя и сигнальной лампы. Назначение нанесенных символов аналогично указанному выше.

Схема управления стендом

Схема управления обкаточно-тормозным стендом представлена на рис. 3 [8].

 

Рисунок 3. Обкаточно-тормозной стенд ДВС. Схема управления