RU56609U1

RU56609U1 - MOTOR STAND FOR VIBROACOUSTIC TESTS OF INTERNAL COMBUSTION ENGINES

Info

Publication number: RU56609U1
Application number: RU2006105873/22U
Authority: RU
Inventors: Сергей Петрович Прохоров; Михаил Ильич Фесина; Игорь Викторович Дерябин
Original assignee: Открытое акционерное общество "АВТОВАЗ"
Priority date: 2006-02-26
Filing date: 2006-02-26
Publication date: 2006-09-10

Abstract

Полезная модель относится к контрольно-диагностическому оборудованию, в частности к моторному испытательному стенду для проведения виброакустических испытаний двигателей внутреннего сгорания (далее - ДВС). Моторный стенд для виброакустических испытаний ДВС содержит, в частности, безэховую акустическую камеру, систему крепления ДВС на стенде с смонтированным на стенде исследуемым ДВС, элементы привода стенда, кинематически связывающие коленчатый вал ДВС с приводным валом тормозной балансирной асинхронной машины стенда. Отличительной особенностью является то, что моторный стенд содержит лазерное устройство центровки, состоящее из автономных модулей предварительной «грубой» и окончательной «точной» центровки осей сопрягаемых валов (приводного вала тормозной балансирной асинхронной машины и коленчатого вала исследуемого ДВС), каждый из которых содержит лазерный диод, неподвижно установленный в корпусе с основанием, интегрированным с постоянным магнитом в виде «магнитной присоски»; плоского экрана из жесткого тонкостенного листового материала (металлического или полимерного листа), неподвижно установленного на свободной торцевой части вращающегося вала, например, приводного вала тормозной балансирной асинхронной машины или коленчатого вала монтируемого на стенде исследуемого ДВС; монтажной площадки из ферромагнитного вещества для установки автономных модулей лазерного устройства центровки с возможностью изменения их месторасположения по поверхности монтажной площадки и фиксации на ней заданного месторасположения удерживающей магнитной силой; при этом, поверхности экрана и монтажной площадки являются параллельными, расположены вертикально, содержат нанесенные, например, красящим веществом, визуально выделяющиеся центровочные линии в виде нанесенных видимых (визуально различаемых) центров окружностей и видимых (визуально различаемых) траекторий окружностей заданных равных радиусов, причем центр заданной окружности центровочной линии, нанесенной на монтажной площадке, располагается на оси вращения приводного вала тормозной балансирной асинхронной машины, а проекция указанного центра на поверхность экрана совпадает (совмещена) с центром окружности центровочной линии экрана; в центре The utility model relates to control and diagnostic equipment, in particular, to a motor test bench for conducting vibroacoustic tests of internal combustion engines (hereinafter - ICE). The engine stand for vibroacoustic testing of the internal combustion engine contains, in particular, an anechoic acoustic chamber, an internal combustion engine mounting system with a studied internal combustion engine mounted on the test bench, test drive elements kinematically connecting the internal combustion engine crankshaft with the drive shaft of the brake balancing asynchronous machine of the test bench. A distinctive feature is that the motor stand contains a laser alignment device consisting of autonomous modules of preliminary “rough” and final “accurate” alignment of the axes of the mating shafts (drive shaft of the brake balancing asynchronous machine and the crankshaft of the ICE under study), each of which contains a laser diode fixedly mounted in a housing with a base integrated with a permanent magnet in the form of a “magnetic suction cup”; a flat screen made of a hard thin-walled sheet material (metal or polymer sheet) fixedly mounted on the free end part of the rotating shaft, for example, the drive shaft of the brake balancing asynchronous machine or the crankshaft mounted on the bench of the ICE under study; an assembly site of ferromagnetic material for installing autonomous modules of the laser alignment device with the possibility of changing their location on the surface of the assembly site and fixing on it a predetermined location with holding magnetic force; at the same time, the surfaces of the screen and the mounting pad are parallel, vertically arranged, contain, for example, dyed, coloring center-lines in the form of marked visible (visually distinguishable) centers of circles and visible (visually distinguishable) paths of circles of given equal radii, and the center of a given center line circle plotted on the installation site, is located on the axis of rotation of the drive shaft of the brake balancing asynchronous machine, and the projection of the decree Foot center on the screen surface coincides (aligned) with the center of the circle centering line of the screen; in the center

окружности центровочной линии, нанесенной на монтажной площадке, перпендикулярно поверхности монтажной площадки, установлен модуль лазерного устройства предварительной «грубой» центровки таким образом, что светящийся пучек луча лазерного диода указанного модуля направлен в центр (ось вращения) торцевого участка приводного вала тормозной балансирной асинхронной машины; модуль лазерного устройства окончательной «точной» центровки располагается на центровочной линии окружности, нанесенной на поверхности монтажной площадки таким образом, что светящийся пучок луча лазерного диода, направленный в направлении центровочной линии окружности экрана, совпадает с указанной центровочной линией. Практическая реализация предлагаемой конструкции моторного стенда для виброакустических испытаний ДВС позволила, в конечном итоге, повысить точность и объективность результатов стендовых виброакустических исследований ДВС. 1 н. и 1 з.п. ф-лы, 15 ил.the center line line drawn on the mounting site, perpendicular to the surface of the mounting site, the module of the laser device of preliminary “rough” alignment is installed so that the luminous beam of the laser diode beam of the specified module is directed to the center (axis of rotation) of the end portion of the drive shaft of the brake balancing asynchronous machine; the module of the laser device of the final “exact” alignment is located on the center line of the circle drawn on the surface of the mounting platform so that the luminous beam of the laser diode beam directed towards the center line of the circle of the screen coincides with the specified center line. Practical implementation of the proposed design of the motor stand for vibroacoustic testing of internal combustion engines allowed, ultimately, to increase the accuracy and objectivity of the results of bench vibroacoustic studies of internal combustion engines. 1 n and 1 z.p. f-ly, 15 ill.

Description

Полезная модель относится к контрольно-диагностическому оборудованию, в частности к моторному испытательному стенду для проведения виброакустических испытаний двигателей внутреннего сгорания (далее - ДВС).The utility model relates to control and diagnostic equipment, in particular, to a motor test bench for conducting vibroacoustic tests of internal combustion engines (hereinafter - ICE).

Известно, что для определения основных технических показателей ДВС и проведения исследовательских и доводочных работ используют специализированные моторные испытательные стенды, оборудованные различными вспомогательными устройствами и измерительной аппаратурой.It is known that to determine the main technical parameters of the internal combustion engine and conduct research and development work, specialized motor test benches are used, equipped with various auxiliary devices and measuring equipment.

В качестве базового оборудования моторный стенд испытаний ДВС содержит:As basic equipment, the engine test bench for ICE contains:

- автономный (виброизолированный) фундамент для поглощения вибраций, возникающих из-за действия в двигателе неуравновешенных сил и моментов инерции;- an autonomous (vibration-insulated) foundation for absorbing vibrations arising from the action of unbalanced forces and moments of inertia in the engine;

- фундаментную плиту (пазовую) для установки исследуемого ДВС и тормоза;- foundation plate (groove) for installing the investigated engine and brake;

- стойки для установки и крепления ДВС на фундаментной плите;- racks for installing and fixing ICE on a foundation plate;

- нагрузочный тормоз (гидравлический, электрический) для поглощения развиваемой ДВС мощности с устройством измерения крутящего момента на валу ДВС (тормоза);- load brake (hydraulic, electric) to absorb the power developed by the internal combustion engine with a torque measuring device on the internal combustion engine shaft (brakes);

- вал и специальные муфты для соединения коленвала ДВС с валом тормоза;- a shaft and special couplings for connecting the ICE crankshaft to the brake shaft;

- устройства и коммуникации для подачи в ДВС охлаждаемого смазочного масла, охлаждающей жидкости системы охлаждения ДВС, отвода в атмосферу отработавших и картерных газов ДВС;- devices and communications for supplying to the internal combustion engine a cooled lubricating oil, coolant for the internal combustion engine cooling system, exhaust into the atmosphere exhaust and crankcase gases of the internal combustion engine;

- устройства и коммуникации для питания ДВС топливом и воздухом с соответствующими датчиками и приборами для измерения расхода, температуры, давлений воздуха и топлива;- devices and communications for supplying ICE with fuel and air with appropriate sensors and devices for measuring flow, temperature, air and fuel pressures;

- устройства для регулирования и определения отдельных параметров, влияющих на рабочий процесс и показатели ДВС (угол опережения зажигания, состав смеси, угол опережения начала впрыска);- devices for regulating and determining individual parameters affecting the working process and the internal combustion engine parameters (ignition timing, mixture composition, timing of the start of injection);

- системы, обеспечивающие регулирование и управление ДВС в процессе испытаний;- systems providing regulation and control of ICE in the process of testing;

- пульт с размещенными на нем органами пуска и управления работой ДВС;- a remote control with the start-up and control bodies of the internal combustion engine located on it;

- приборы для контроля работы ДВС и приборы для регистрации рабочих параметров ДВС;- devices for monitoring the operation of the internal combustion engine and devices for recording the operating parameters of the internal combustion engine;

- устройства и приборы, предназначенные для специальных исследований по определению отдельных физических параметров ДВС (токсичности, дымности, шума, вибраций, тепловой напряженности, механических деформаций отдельных деталей и т.п.).- devices and devices intended for special studies to determine the individual physical parameters of internal combustion engines (toxicity, smoke, noise, vibration, thermal stress, mechanical deformation of individual parts, etc.).

Известно, в частности, техническое решение по исполнению стенда для обкатки и испытания ДВС (патент РФ №2107175, по заявке 96114020), содержащее основание, нагрузочное (тормозное) и соединительные устройства. На основании закреплены продольные направляющие, на которых установлена рама, выполненная в виде автономных балок. Балки установлены с возможностью перемещения по продольным направляющим и фиксирования относительно них. На балках закреплены поперечные направляющие, на которых установлены стойки с возможностью перемещения по ним и фиксирования. На стойках закреплены ложементы для размещения ДВС с возможностью перемещения и фиксирования в избранном направлении.It is known, in particular, the technical solution for the execution of the bench for running in and testing the internal combustion engine (RF patent No. 2107175, according to the application 96114020), containing the base, load (brake) and connecting devices. On the base are fixed longitudinal guides on which a frame is made, made in the form of autonomous beams. Beams are installed with the possibility of movement along the longitudinal rails and fixing relative to them. Transverse guides are fixed on the beams, on which racks are installed with the possibility of moving along them and fixing. The racks are fixed lodgment for placement of ICE with the ability to move and fix in a selected direction.

Недостатками данного технического решения являются:The disadvantages of this technical solution are:

- жесткая передача вибровозбуждения от исследуемого работающего ДВС на присоединительные металлические элементы основания и соединительные устройства стенда (ложементы, стойки, поперечные и продольные направляющие, автономные балки рамы) и, как следствие, интенсивное паразитное шумовое излучение от этих элементов в пространство испытательного помещения (моторного бокса);- rigid transmission of vibrational excitation from the investigated internal combustion engine to the connecting metal elements of the base and connecting devices of the stand (lodges, racks, transverse and longitudinal guides, autonomous frame beams) and, as a result, intense spurious noise radiation from these elements into the space of the test room (motor box) );

- жесткая и интенсивная передача динамического возбуждения от работающего нагрузочного (тормозного) устройства (электрическая машина) на металлические элементы основания и соединительные устройства стенда (ложементы, стойки, поперечные и продольные направляющие, автономные балки рамы) с последующим паразитным шумовым излучением в воздушное пространство измерительной камеры;- hard and intense transfer of dynamic excitation from a working load (brake) device (electric machine) to the metal elements of the base and connecting devices of the stand (lodges, racks, transverse and longitudinal guides, autonomous frame beams) with subsequent spurious noise radiation into the airspace of the measuring chamber ;

- излучение паразитного воздушного шума в пространство испытательного помещения моторного бокса непосредственно корпусом и - radiation of spurious airborne noise into the space of the test room of the engine box directly by the housing and

крыльчаткой вентилятора электрической машины нагрузочного устройства;impeller of a fan of an electric machine of a loading device;

- излучение паразитного структурного и воздушного шума вибрирующими элементами соединительного приводного вала и ограждающего кожуха, установленных между исследуемым ДВС и тормозным агрегатом;- radiation of spurious structural and airborne noise by vibrating elements of the connecting drive shaft and enclosing casing installed between the ICE under study and the brake assembly;

- большая звукоотражающая поверхность ограждающего защитного кожуха приводного соединительного вала, искажающая условия свободного звукового поля в измерительных точках вокруг исследуемого ДВС.- a large reflective surface of the enclosing protective casing of the drive connecting shaft, distorting the conditions of the free sound field at the measuring points around the ICE under study.

В связи с перечисленными техническими недостатками, такого типа концепции стендов не нашли применения в практике современных виброакустических испытаний ДВС, в первую очередь из-за того, что в этом случае не удается свести к минимуму посторонние паразитные (помимо исследуемого ДВС) шумовые излучения от приводных механизмов и систем стендового оборудования такого моторного бокса.Due to the listed technical shortcomings, this type of stand concept did not find application in the practice of modern vibroacoustic tests of ICEs, primarily due to the fact that in this case it is not possible to minimize extraneous spurious (in addition to the ICE under study) noise emissions from drive mechanisms and bench equipment systems of such a motor box.

Для проведения стендовых виброакустических исследовательских и доводочных работ на ДВС нашли применение специализированные нагрузочные стенды, установленные в специальных акустических (полузаглушенных или безэховых) камерах [например, 1, 2, 3]:For conducting vibroacoustic bench research and development work on internal combustion engines, specialized load stands installed in special acoustic (semi-muffled or anechoic) chambers have been used [for example, 1, 2, 3]:

[1] Adam Gavine. The American Way. Testing Technology International, November, 2000, p. 28...31;[1] Adam Gavine. The American Way. Testing Technology International, November, 2000, p. 28 ... 31;

[2] ГУП НИЦИАМТ «Акустический центр выполнит:». Автомобильная промышленность, 2000, №11, 1.[2] GUP NITSIAMT “The acoustic center will perform:”. Automotive Industry, 2000, No. 11, 1.

[3] Peter Gutzmer und Reimer Pilgrim. Motorakustische Versuchs-und Meβtechnik bei Porsche. MTZ, Motortechnische Zeitschrift, 48 (1987), 2, 47...50.[3] Peter Gutzmer und Reimer Pilgrim. Motorakustische Versuchs-und Meβtechnik bei Porsche. MTZ, Motortechnische Zeitschrift, 48 (1987), 2, 47 ... 50.

В частности, в [1] приведен пример использования полузаглушенной акустической камеры фирмы «Крайслер» (США), в [2] - акустический моторный стенд центрального автополигона ГУП НИЦИАМТ (г.Дмитров, Московской обл.) с жестким звукоотражающим полом, на пазовой плите которого с помощью специальных стоек закреплен исследуемый ДВС. Тормозные (или приводные - на режимах прокрутки ДВС без реализации в нем рабочего процесса) установки стенда (их 2) находятся на этом же уровне вне помещения акустической камеры и располагаются за стенами камеры в соседнем помещении (помещение машинного In particular, in [1] an example of using a semi-muffled acoustic camera of the Chrysler company (USA) is given, in [2] - an acoustic motor stand of the central avtopolygon GUP NITSIAMT (Dmitrov, Moscow Region) with a hard sound-reflecting floor, on a groove plate which with the help of special racks the studied ICE is fixed. The brake (or drive - in the modes of scrolling of the internal combustion engine without implementing the workflow in it) of the stand (2 of them) are at the same level outside the acoustic chamber and are located outside the chamber walls in the adjacent room (machine room

зала). Исследуемый ДВС с тормозной балансирной машиной соединяется с помощью приводных валов (валов отбора мощности), обеспечивающих передачу крутящего или тормозного момента между ними. Концевые участки приводных валов закреплены с помощью стоек к пазовой плите и непосредственно поверхности пола камеры. Трубопроводы и различные коммуникационные элементы систем питания, охлаждения, отвода выхлопных газов выводятся из пространства акустической камеры через звукоизолированные проемы в полу (пазовой плите) камеры в машинное отделение стенда, оборудованное различными технологическими системами и агрегатами обеспечения функционирования стенда. Недостатками используемой концепции акустического моторного стенда является применение камеры с жестким звукоотражающим полом, искажающим реальное звуковое поле исследуемого ДВС (в особенности, -излучение звука нижней частью ДВС (блок-картера, масляного поддона), находящейся в непосредственной близости от звукоотражающей поверхности пола, которая, как правило, у всех поршневых ДВС является наиболее шумовиброактивной). Именно в связи с этим, что нижняя зона ДВС представляет для исследователей и доводчиков ДВС, как правило, наибольший практический интерес и требует выполнения в этой зоне наиболее трудоемких и, по-возможности, наиболее точных и объективных исследований. С другой стороны, применение в качестве вращающихся приводных элементов, соединяющих коленчатый вал ДВС и вал отбора мощности тормозной машины стенда, длинных карданных валов с опорными подшипниками в вертикальных стойках, установленных на пазовой плите и непосредственно полу камеры, вызывает проблемы их центровки с коленчатым валом исследуемого ДВС, и, как следствие, - обуславливает генерирование вибросил на частотах и порядковых гармониках их вращения, передаваемых через опорные связи как непосредственно исследуемому ДВС, вызывая его дополнительное паразитное шумоизлучение, так и некоторым присоединенным структурам акустической камеры (например, полу камеры), что влечет дополнительное искажение регистрируемых шумовых характеристик как исследуемого ДВС, так и излучение «паразитного» звука непосредственно защитными кожухами валов стенда, а также и излучение «паразитного» звука непосредственно возбужденной структурой пола акустической камеры, вследствие передачи этого вибрационного возбуждения на пол (пазовую плиту) через опорные стойки валов.hall). The ICE under study with a brake balancing machine is connected using drive shafts (power take-off shafts), which transmit torque or braking torque between them. The end sections of the drive shafts are fixed with racks to the groove plate and directly to the surface of the chamber floor. Pipelines and various communication elements of the power supply, cooling, exhaust gas systems are removed from the space of the acoustic chamber through soundproof openings in the floor (groove plate) of the chamber to the machine room of the stand, equipped with various technological systems and units for ensuring the functioning of the stand. The disadvantages of the used concept of an acoustic motor stand is the use of a camera with a hard sound-reflecting floor, distorting the real sound field of the ICE under study (in particular, sound emission from the lower part of the ICE (block crankcase, oil sump) located in the immediate vicinity of the sound-reflecting floor surface, which, as a rule, for all piston ICEs it is the most noise-vibrational). It is in connection with this that the lower ICE zone is of the greatest practical interest for researchers and closers of ICE, as a rule, and requires the most time-consuming and, if possible, the most accurate and objective studies. On the other hand, the use of long propeller shafts with thrust bearings installed in vertical racks mounted on a slot plate and directly on the chamber floor as rotary drive elements connecting the ICE crankshaft and the power take-off of the stand brake machine, causes problems of their alignment with the crankshaft of the test ICE, and, as a consequence, determines the generation of vibro-forces at the frequencies and ordinal harmonics of their rotation, transmitted via reference links as directly to the ICE under investigation, causing it about additional spurious noise emission, as well as to some attached structures of the acoustic chamber (for example, the chamber floor), which entails additional distortion of the recorded noise characteristics of both the ICE under study, and the emission of “spurious” sound directly by the protective casings of the test shafts, as well as the radiation of “spurious” sound directly excited by the floor structure of the acoustic chamber, due to the transmission of this vibrational excitation to the floor (groove plate) through the shaft support legs.

Более прогрессивным методом исследования и регистрации акустической энергии, излучаемой ДВС в стендовых условиях, является использование концепции A more advanced method of research and registration of acoustic energy emitted by ICE in bench conditions is the use of the concept

акустического моторного стенда, описанного в публикации [3] - ПРОТОТИП, применяемого в исследовательском центре фирмы «Порше» (ФРГ). В данном случае он предусматривает применение тормозного (нагрузочного) стенда, установленного по центру камеры внизу под поверхностью пола полностью заглушенной безэховой акустической камеры. Передача крутящего (тормозного) момента осуществляется при этом бесконечной гибкой связью - гладкоременной передачей. В этом случае, пол акустической камеры выполнен полностью виброизолированным от автономного фундамента, на котором установлен приводной (тормозной) стенд, а его поверхность (пола) покрыта эффективным шумопоглощающим материалом (специальными шумопоглощающими клиньями). Корпус ДВС, как объект исследования, в этом случае располагается вблизи геометрического центра воздушного пространства камеры, т.е. в зоне наиболее удаленной от звукоотражающих поверхностей (с «наилучшей акустикой»). Нижняя зона исследуемого ДВС не находится вблизи звукоотражающей поверхности пола, как это имело место в [1] и [2], и является открытой для качественных, объективных измерений параметров акустического поля исследуемого ДВС. Таким образом, эта конструкция [3] акустического моторного стенда является более совершенной и принимается в качестве прототипа. Недостатками известного прототипа акустического моторного стенда с ременным приводом [3], как и вышеописанных конструкций моторных стендов, является нерешенная проблема высокоточной центровки коленчатого вала исследуемого ДВС с сопрягаемым приводным валом тормозной балансирной асинхронной машины для последующего устранения возможного интенсивного динамического (вибрационного) возбуждения механических устройств стенда и исследуемого ДВС, вызванного несовмещением осей вращения указанных валов. Центровка осей указанных сопрягающихся валов зачастую производится с использованием косвенных низкоточных методов (например, метода, использующего принцип расхождения (схождения) двух цетровочных стрелок, смонтированных на фланцах (торцах) цетрируемых валов). Данные методы центровки отличаются не только низкой точностью, но и невысокой производительностью. Кроме этого, как правило, центровка осей сопрягающихся валов с применением того или иного известного способа центровки, не предусматривает применение устройств для проверки качества проведенной технологической процедуры центровки в процессе проверочного медленного вращения валов и, в случае необходимости, проведения операций дополнительной окончательной («точной») центровки, что также, в конечном итоге, может acoustic motor stand described in the publication [3] - PROTOTYPE used in the research center of the company "Porsche" (Germany). In this case, it provides for the use of a brake (load) stand installed in the center of the chamber below the floor surface of a completely muffled anechoic acoustic chamber. The transmission of torque (braking) is carried out with an endless flexible connection - smooth transmission. In this case, the floor of the acoustic chamber is made completely vibration-proof from an autonomous foundation on which a drive (brake) stand is installed, and its surface (floors) is covered with effective sound-absorbing material (special sound-absorbing wedges). The ICE case, as an object of study, in this case is located near the geometric center of the airspace of the chamber, i.e. in the zone farthest from sound-reflecting surfaces (with “best acoustics”). The lower zone of the ICE under study is not located near the sound-reflecting surface of the floor, as was the case in [1] and [2], and is open to qualitative, objective measurements of the acoustic field parameters of the ICE under study. Thus, this design [3] of the acoustic motor stand is more advanced and is accepted as a prototype. The disadvantages of the known prototype of an acoustic motor stand with a belt drive [3], as well as the above designs of motor stands, is the unresolved problem of high-precision alignment of the crankshaft of the ICE under study with the mating drive shaft of the brake balancing asynchronous machine for the subsequent elimination of possible intense dynamic (vibration) excitation of the mechanical devices of the stand and the internal combustion engine under investigation, caused by the misalignment of the rotation axes of these shafts. The axes of the indicated mating shafts are often aligned using indirect low-current methods (for example, the method using the principle of divergence (convergence) of two centering arrows mounted on the flanges (ends) of the centered shafts). These centering methods differ not only in low accuracy, but also in low productivity. In addition, as a rule, the alignment of the axes of the mating shafts using one or another known method of alignment does not provide for the use of devices for checking the quality of the technological alignment procedure during the test slow rotation of the shafts and, if necessary, additional complementary (“accurate” operations ) alignment, which also, ultimately, can

существенно снижать качество исполнения центровочной технологии. Отсутствие надежного и высокоточного способа центровки осей валов в процессе монтажа исследуемого ДВС на стенд, может приводить к генерированию дополнительных вибросил на основных возбуждающих частотах и порядковых гармониках вращения валов (коленчатого вала ДВС, приводного вала тормозной балансирной асинхронной машины), передаваемых через опорные и соединительные связи указанных валов, присоединенным твердым несущим структурам стенда и акустической камеры, что в конечном итоге приводит к возникновению «паразитного» вибрационного возбуждения и шумоизлучения, затрудняющего качественное объективное исследование вибрационных и шумовых характеристик непосредственно генерируемых исследуемым ДВС, смонтированным на моторном стенде акустической камеры.significantly reduce the quality of centering technology. The lack of a reliable and high-precision method of centering the shaft axes during the installation of the ICE under study on the bench can lead to the generation of additional vibration forces at the main exciting frequencies and the harmonics of rotation of the shafts (crankshaft of the ICE, drive shaft of the brake balancing asynchronous machine) transmitted through the reference and connecting connections these shafts attached to the solid supporting structures of the stand and the acoustic chamber, which ultimately leads to the emergence of a “spurious” vibrational excitation and noise, which impedes the qualitative objective study of vibration and noise characteristics directly generated by the ICE under study mounted on the motor stand of the acoustic chamber.

Технический результат заявляемой полезной модели заключается в оборудовании моторного стенда для виброакустических испытаний ДВС лазерным устройством предварительной «грубой» и окончательной «точной» центровки осей приводного вала тормозной балансирной асинхронной машины и коленчатого вала исследуемого ДВС в процессе монтажа ДВС на моторном стенде, используемого для последующего режима проверочного медленного вращения сопряженных валов, позволяющего выполнять операции предварительной «грубой» и окончательной «точной» центровки осей сопрягаемых валов (коленвала ДВС и приводного вала тормозной балансирной асинхронной машины) и, таким образом, в конечном итоге исключить генерирование «паразитной» виброакустической энергии присоединенными конструктивными элементами стенда и акустической камеры.The technical result of the claimed utility model consists in equipping a motor stand for vibro-acoustic testing of ICE with a laser device of preliminary “rough” and final “exact” alignment of the drive shaft axes of the brake balancing asynchronous machine and the crankshaft of the ICE under study during the installation of ICE on the motor stand used for the subsequent mode test slow rotation of the mating shafts, allowing you to perform operations preliminary “rough” and final “accurate” centers axes of the mating shafts (ICE crankshaft and the drive shaft of the brake balancing asynchronous machine) and, thus, ultimately eliminate the generation of “parasitic” vibroacoustic energy by the attached structural elements of the stand and the acoustic chamber.

Указанный технический результат при осуществлении заявляемой полезной модели достигается тем, что в известном моторном стенде для виброакустических испытаний ДВС, содержащим, в частности, безэховую акустическую камеру, систему крепления ДВС на стенде с смонтированным на стенде исследуемым ДВС, элементы привода стенда, кинематически связывающие коленчатый вал ДВС с приводным валом тормозной балансирной асинхронной машины стенда - содержится лазерное устройство центровки, состоящее из автономных модулей предварительной «грубой» и окончательной «точной» центровки осей сопрягаемых валов (приводного вала тормозной балансирной асинхронной машины и коленчатого вала исследуемого ДВС), каждый из которых содержит лазерный диод, неподвижно установленный в корпусе с основанием, интегрированным с постоянным магнитом в виде «магнитной присоски»; плоского экрана из жесткого тонкостенного листового The specified technical result in the implementation of the claimed utility model is achieved by the fact that in the well-known motor stand for vibroacoustic testing of internal combustion engines, containing, in particular, an anechoic acoustic chamber, an internal combustion engine mounting system on the test bench with mounted internal combustion engine, stand drive elements kinematically connecting the crankshaft ICE with the drive shaft of the brake balancing asynchronous machine of the stand - contains a laser alignment device, consisting of autonomous modules of the preliminary "rough" and ok nchatelnoy "accurate" centering axes mating shaft (drive shaft brake equalizer of the asynchronous machine and the crankshaft of the test DIC), each of which comprises a laser diode, fixedly mounted in the housing with a base integrated with the permanent magnet in the form of a "magnetic sucker"; flat screen made of thin thin-walled sheet

материала (металлического или полимерного листа), неподвижно установленного на свободной торцевой части вращающегося вала, например, приводного вала тормозной балансирной асинхронной машины или коленчатого вала монтируемого на стенде исследуемого ДВС; монтажной площадки из ферромагнитного вещества для установки автономных модулей лазерного устройства центровки с возможностью изменения их месторасположения по поверхности монтажной площадки и фиксации на ней заданного месторасположения удерживающей магнитной силой; при этом, поверхности экрана и монтажной площадки являются параллельными, расположены вертикально, содержат нанесенные, например, красящим веществом, визуально выделяющиеся центровочные линии в виде нанесенных видимых (визуально различаемых) центров окружностей и видимых (визуально различаемых) траекторий окружностей заданных равных радиусов, причем центр заданной окружности центровочной линии, нанесенной на монтажной площадке, располагается на оси вращения приводного вала тормозной балансирной асинхронной машины, а проекция указанного центра на поверхность экрана совпадает (совмещена) с центром окружности центровочной линии экрана. В центре окружности центровочной линии, нанесенной на монтажной площадке, перпендикулярно поверхности монтажной площадки, установлен модуль лазерного устройства предварительной «грубой» центровки таким образом, что светящийся пучек луча лазерного диода указанного модуля направлен в центр (на ось вращения) торцевого участка приводного вала тормозной балансирной асинхронной машины. Модуль лазерного устройства окончательной «точной» центровки располагается на центровочной линии окружности, нанесенной на поверхности монтажной площадки таким образом, что светящийся пучок луча лазерного диода, направленный в направлении центровочной линии окружности экрана, совпадает с указанной центровочной линией. Для варианта компоновки моторного стенда в помещении акустической камеры, когда расположение оси вращения коленчатого вала исследуемого ДВС находится перпендикулярно (напротив) поверхности входной двери испытательной камеры, в качестве монтажной площадки для установки модулей лазерного устройства центровки может быть удобно использование непосредственно поверхности входной двери. В этом случае, подразумевается вертикально установленная дверь, изготовленная из листовой ферромагнитной стали или содержащая отдельную, закрепленную на поверхности двери, пластину из ферромагнитного вещества в зоне предполагаемой установки модулей лазерного устройства центровки в виде лазерного диода, установленного в корпусе с material (metal or polymer sheet) fixedly mounted on the free end part of the rotating shaft, for example, the drive shaft of the brake balancing asynchronous machine or the crankshaft mounted on the bench of the ICE under study; an assembly site of ferromagnetic material for installing autonomous modules of the laser alignment device with the possibility of changing their location on the surface of the assembly site and fixing on it a predetermined location with holding magnetic force; at the same time, the surfaces of the screen and the mounting pad are parallel, vertically arranged, contain, for example, dyed, coloring center-lines in the form of marked visible (visually distinguishable) centers of circles and visible (visually distinguishable) paths of circles of given equal radii, and the center of a given center line circle plotted on the installation site, is located on the axis of rotation of the drive shaft of the brake balancing asynchronous machine, and the projection of the decree Foot center on the screen surface coincides (aligned) with the center of the circle centering line of the screen. In the center of the center line circle plotted on the installation site, perpendicular to the surface of the installation site, a laser module of the preliminary “rough” centering is installed so that the luminous beam of the laser diode beam of the specified module is directed to the center (on the rotation axis) of the end portion of the brake balancing drive shaft asynchronous machine. The module of the laser device of the final “exact” alignment is located on the center line of the circle drawn on the surface of the mounting platform so that the luminous beam of the laser diode beam, directed in the direction of the center line of the circle of the screen, coincides with the specified center line. For the layout option of the motor stand in the room of the acoustic chamber, when the location of the axis of rotation of the crankshaft of the ICE under investigation is perpendicular (opposite) to the surface of the entrance door of the test chamber, it can be convenient to use directly the surface of the entrance door as an installation site for installing modules of the laser centering device. In this case, it means a vertically mounted door made of sheet ferromagnetic steel or containing a separate plate fixed on the door surface of ferromagnetic substance in the area of the proposed installation of the modules of the laser centering device in the form of a laser diode mounted in a housing with

основанием, содержащим «магнитную присоску». Если компоновка моторного стенда в помещении акустической камеры выполнена таким образом, что ось вращения коленчатого вала ДВС находится напротив одной из стен испытательной камеры - в шумопоглощающей футеровке клиньев (или кулис) стены камеры выполняется съемный поглотитель звука, который демонтируется в процессе выполнения технологических операций центровки осей валов, а монтажная площадка из ферромагнитного вещества устанавливается на поверхности данной глухой стены акустической камеры с образованием вертикально расположенной пластины из ферромагнитного вещества, например, стали. После процедур проведения технологических операций «грубой» и «точной» центровки осей сопрягающихся валов, участок глухой стены безэховой акустической камеры закрывается съемным поглотителем звука, например, аналогичного типа используемой звукопоглощающей футеровки (клиньев, кулис) поверхности акустической безэховой камеры.a base containing a “magnetic suction cup”. If the layout of the motor stand in the acoustic chamber is designed in such a way that the axis of rotation of the ICE crankshaft is opposite one of the walls of the test chamber, a removable sound absorber is removed in the noise-absorbing lining of the wedges (or wings) of the chamber wall and dismantled during axial alignment shafts, and the mounting pad of ferromagnetic material is installed on the surface of this blank wall of the acoustic chamber with the formation of a vertically located plates of ferromagnetic material, for example, steel. After the procedures of carrying out the “rough” and “precise” alignment of the axes of the mating shafts, the blind wall section of the anechoic acoustic chamber is closed by a removable sound absorber, for example, of the similar type of sound-absorbing lining (wedges, wings) of the acoustic anechoic chamber surface.

Сравнение опубликованной в открытой печати научно-технической и патентной документации на дату приоритета в основной и смежной рубриках МКИ показывает, что совокупность существенных признаков заявленного решения ранее не была известна, следовательно, оно соответствует условию патентоспособности "новизна".A comparison of the scientific, technical and patent documentation published in the open press on the priority date in the main and related sections of the MKI shows that the set of essential features of the claimed solution was not previously known, therefore, it meets the patentability condition of “novelty”.

Предложенное техническое решение промышленно применимо, т.к. может быть изготовлено промышленным способом, работоспособно, осуществимо и воспроизводимо, следовательно, соответствует условию патентоспособности «промышленная применимость».The proposed technical solution is industrially applicable, because can be manufactured industrially, efficiently, feasibly and reproducibly, therefore, meets the patentability condition “industrial applicability”.

Полезная модель поясняется чертежами, гдеThe utility model is illustrated by drawings, where

На фиг.1, 2 представлен заявляемый в качестве полезной модели моторный стенд для виброакустических испытаний ДВС, смонтированный в акустической безэховой камере и оборудованный лазерным устройством предварительной «грубой» и окончательной «точной» центровки осей коленчатого вала исследуемого ДВС с приводным валом тормозной балансирной асинхронной машины стенда.Figure 1, 2 shows a motor stand claimed as a utility model for vibroacoustic testing of ICE mounted in an acoustic anechoic chamber and equipped with a laser device for preliminary "rough" and final "exact" alignment of the axes of the crankshaft of the ICE with the drive shaft of the brake balancing asynchronous machine stand.

На фиг.3 представлена схема механического привода моторного стенда для виброакустических испытаний ДВС, кинематически связывающего коленчатый вал исследуемого ДВС с приводным валом тормозной балансирной асинхронной машины стенда.Figure 3 presents a diagram of the mechanical drive of the motor stand for vibroacoustic testing of the internal combustion engine, kinematically connecting the crankshaft of the internal combustion engine under investigation with the drive shaft of the brake balancing asynchronous machine of the stand.

На фиг.4, 5, 6 представлены схемы, иллюстрирующие последовательность технологических операций предварительной «грубой» центровки осей коленчатого Figures 4, 5, 6 are diagrams illustrating the sequence of technological operations of the preliminary "rough" alignment of the crankshaft axes

вала исследуемого ДВС с приводным валом тормозной балансирной асинхронной машины стенда, с применением модуля лазерного устройства предварительной «грубой» центровки осей валов, расположенного в центре окружности центровочной линии, нанесенной на поверхности монтажной площадки.the shaft of the ICE under study with the drive shaft of the brake balancing asynchronous machine of the stand, using the module of the laser device for preliminary “rough” alignment of the shaft axes located in the center of the center line circle plotted on the surface of the installation site.

На фиг.7, 8, 9 представлена конструкция лазерного устройства окончательной «точной» центровки осей коленчатого вала исследуемого ДВС с приводным валом тормозной балансирной асинхронной машины стенда в составе штатного элемента оборудования моторного стенда, с применением модуля лазерного устройства окончательной «точной» центровки, расположенного на поверхности окружности центровочной линии, нанесенной на поверхности монтажной площадки.Figures 7, 8, 9 show the design of the laser device for the final "exact" alignment of the axles of the crankshaft of the ICE under study with the drive shaft of the brake balancing asynchronous machine of the stand as part of the standard equipment element of the motor stand, using the laser device module of the final "exact" alignment located on the surface of the center line circle drawn on the surface of the installation site.

На фиг.10-15 изображены некоторые возможные варианты взаимного расположения траектории окружности центровочной линии экрана и траектории, описываемой светящимся пучком луча лазерного диода модуля лазерного устройства окончательной «точной» центровки по поверхности экрана при медленном проверочном вращении одного из сопрягаемых валов (например, коленчатого вала ДВС).Figure 10-15 shows some possible options for the relative position of the trajectory of the circle of the center line of the screen and the trajectory described by the luminous beam of the laser diode beam of the laser device module of the final "exact" centering on the surface of the screen with a slow test rotation of one of the mating shafts (for example, a crankshaft ICE).

Полезная модель, согласно схемы фиг.1, представляет собой моторный стенд для виброакустических испытаний ДВС, в состав которого входит полностью заглушенная безэховая акустическая камера 1, с установленной внизу под поверхностью пола 2 приводной (тормозной) балансирной асинхронной (или постоянного тока) машиной 3, смонтированной на виброизолированном пружинами 4 автономном фундаменте 5. Внутренняя поверхность бетонной оболочки 6 камеры 1 установлена по периметру пола 7 на пружинах 8, и полностью изолирована от внешней бетонной оболочки 9 стеновых конструкций здания (принцип строительства «камера в камере»). Пол 10 акустической камеры 1 виброшумоизолирован от фундамента 5, на котором установлена балансирная асинхронная машина 3, резиновыми уплотнениями 11. Поверхности пола 10, стен 6 и потолка 12 камеры 1 покрыты звукопоглощающими клиньями (или кулисами) 13. Камера 1 содержит, по крайней мере, одну входную дверь 14, выполненную из стального ферромагнитного листа или другого типа конструкционного материала с установленной на поверхности двери локальной площадкой, выполненной из ферромагнитного вещества, для монтажа корпуса лазерного диода, оборудованного «магнитной присоской». В технологических процессах акустических испытаний ДВС, дверь акустической камеры закрывается, а дверной проем со стороны камеры задвигается The utility model, according to the scheme of Fig. 1, is a motor stand for vibro-acoustic testing of an internal combustion engine, which includes a completely muffled anechoic acoustic chamber 1, with a drive (brake) balancing asynchronous (or direct current) machine 3 installed below the surface of the floor 2, mounted on a vibration-insulated springs 4 autonomous foundation 5. The inner surface of the concrete shell 6 of the chamber 1 is installed around the perimeter of the floor 7 on the springs 8, and is completely isolated from the outer concrete shell 9 st new designs of the building (the principle of construction of the "chamber in a chamber"). The floor 10 of the acoustic chamber 1 is vibration-insulated from the foundation 5, on which a balancing asynchronous machine 3 is installed, with rubber seals 11. The surfaces of the floor 10, walls 6 and ceiling 12 of the chamber 1 are covered with sound-absorbing wedges (or wings) 13. The chamber 1 contains at least one entrance door 14, made of a steel ferromagnetic sheet or another type of structural material with a local area mounted on the door surface made of a ferromagnetic substance, for mounting a laser diode housing, is equipped “magnetic suction cup”. In the technological processes of acoustic tests of internal combustion engines, the door of the acoustic chamber is closed, and the doorway from the side of the chamber is pushed

передвижной звукопоглощающей тележкой 15 (см. фиг.2). Балансирная асинхронная машина 3 передает крутящий (тормозной) момент через нижний вал 16, установленный в корпусе 17 нижнего опорного подшипникового узла, приводной ремень 18, приводной вал 19, закрытый защитным звукоизолирующим кожухом 20 (при центровке валов в процессе монтажа ДВС звукоизолирующий кожух демонтируется). Область вращения приводного ремня 18 закрыта защитным кожухом 21. Объект испытаний -исследуемый ДВС 22 монтируется на вертикальных регулировочных стойках 23 системы крепления ДВС на стенде, содержащих набор регулировочных шайб для целенаправленного изменения пространственного положения монтируемого на стенде ДВС в процессе выполнения операций центровки сопрягаемых валов. Продольные балки 24 системы крепления ДВС, корпус 25 верхнего опорного подшипникового узла смонтированы на несущем силовом каркасе 26. Пол испытательной камеры 1 представляет собой звукопрозрачные решетки 27, виброизолированные от рамы 28 несущего силового каркаса 26. Воздушная полость камеры 1 вентилируется высокопроизводительной приточной 29 и вытяжной 30 вентиляцией. В процессе монтажа ДВС на стенде для высокоточной центровки коленчатого вала ДВС с приводным валом 19 и валом 31 верхнего опорного подшипникового узла привода тормозной балансирной асинхронной машины 3 используется лазерное устройство центровки 32 осей сопрягаемых валов, с использованием автономных модулей предварительной «грубой» и окончательной «точной» центровки.mobile sound-absorbing trolley 15 (see figure 2). The balancing asynchronous machine 3 transmits torque (braking) moment through the lower shaft 16 installed in the housing 17 of the lower support bearing assembly, the drive belt 18, the drive shaft 19, which is closed by a soundproofing shroud 20 (when aligning the shafts during the installation of the internal combustion engine, the soundproofing shroud is removed). The rotation zone of the drive belt 18 is covered by a protective casing 21. The test object — the ICE under study 22 is mounted on vertical adjustment racks 23 of the ICE mounting system on the bench, containing a set of adjusting washers for purposefully changing the spatial position of the ICE mounted on the bench during alignment operations of the mating shafts. The longitudinal beams 24 of the internal combustion engine mounting system, the housing 25 of the upper support bearing assembly are mounted on a supporting power frame 26. The floor of the test chamber 1 is a soundproof grilles 27 vibro-insulated from the frame 28 of the supporting power frame 26. The air chamber of the chamber 1 is ventilated by a high-performance supply 29 and exhaust 30 ventilation. During the installation of the internal combustion engine on the bench for high-precision alignment of the internal combustion engine crankshaft with the drive shaft 19 and the shaft 31 of the upper support bearing assembly of the drive of the brake balancing asynchronous machine 3, a laser device is used to center 32 axes of the mating shafts using stand-alone “rough” and final “accurate” modules »Centering.

На фиг.3 представлена схема механического привода моторного стенда для виброакустических испытаний ДВС, поясняющая динамику генерирования «паразитных - структурных вибраций» и излучения «паразитного шума» вибронагруженными вращающимися элементами привода, их корпусами, присоединенными к ним жесткими несущими структурами в случае неудовлетворительной «настройки» различных частей механического привода тормозной балансирной асинхронной машины, в том числе и недостаточно точной центровки коленчатого вала ДВС с валами указанного привода, с появлением вибросил (F) на частотах и гармониках вращения сопрягаемых валов в зонах их присоединительных элементов и опорных связей.Figure 3 presents a diagram of the mechanical drive of the motor stand for vibro-acoustic testing of the internal combustion engine, explaining the dynamics of generating "spurious - structural vibrations" and the radiation of "spurious noise" vibro-loaded rotating drive elements, their bodies attached to them by rigid load-bearing structures in case of unsatisfactory "settings" various parts of the mechanical drive of the brake balancing asynchronous machine, including insufficiently accurate alignment of the ICE crankshaft with the shafts indicated when ode, with the advent of the oscillating sieve (F) at the frequencies and harmonics of the rotational mating of shafts in zones of the connecting element and the support ties.

Позициями на фиг.3 обозначены:The positions in figure 3 are indicated:

18 - приводной ремень;18 - a driving belt;

19 - приводной вал;19 - a power shaft;

20 - защитный звукоизолирующий кожух приводного вала;20 - protective soundproof casing of the drive shaft;

21 - защитный кожух приводного ремня;21 - a protective casing of a driving belt;

22 - исследуемый объект - ДВС;22 - the investigated object - ICE;

23 - вертикальная регулировочная стойка системы крепления ДВС на стенде;23 - vertical adjustment rack of the engine mounting system on the stand;

24 - продольная балка системы крепления ДВС на стенде;24 - a longitudinal beam of the engine mounting system on the stand;

25 - корпус верхнего опорного подшипникового узла;25 - housing of the upper support bearing assembly;

28 - рама несущего силового каркаса;28 - a frame of a supporting power frame;

31 - вал верхнего опорного подшипникового узла;31 - shaft of the upper support bearing assembly;

33 - промежуточная подшипниковая опора;33 - intermediate bearing support;

34 - опорные подшипники;34 - thrust bearings;

35 - промежуточный вал;35 - an intermediate shaft;

36 - коленчатый вал ДВС.36 - the crankshaft of the internal combustion engine.

На фиг.4-6 изображены схемы, иллюстрирующие операции предварительной «грубой» центровки осей коленчатого вала исследуемого ДВС с приводным валом тормозной балансирной асинхронной машины стенда. Технологический этап «грубой» центровки осей сопрягаемых валов заключается в том, что автономный модуль 37 предварительной «грубой» центровки перемещением по поверхности монтажной площадки 38 неподвижно устанавливается в заданной точке поверхности, выполненной из ферромагнитного вещества, таким образом, чтобы светящийся пучек 39 луча лазерного диода модуля 37 был направлен в центр (на ось вращения) торцевого участка переходного вала 40, жестко соединенным с валом 31 верхнего опорного подшипникового узла. При монтаже ДВС на стенде положение модуля 37 предварительной «грубой» центровки остается неизменным, а приводной вал 19, жестко соединенный с промежуточным валом 35, выставляется таким образом, чтобы светящийся пучек 39 луча лазерного диода модуля 37 был направлен в центр (на ось вращения) торцевого участка промежуточного вала 35 (см. фиг.5). После монтажного сопряжения исследуемого ДВС с промежуточной подшипниковой опорой 33 выбирается пространственное положение корпуса исследуемого ДВС за счет проведения регулировок вертикальных стоек и поперечных направляющих системы крепления ДВС на стенде таким образом, что светящийся пучек 39 луча лазерного диода модуля предварительной «грубой» центровки 37 совпадал с центром (осью вращения) торцевого участка коленчатого вала 36 (см. фиг.6).Figures 4-6 are diagrams illustrating operations of preliminary "rough" alignment of the axles of the crankshaft of the ICE under study with the drive shaft of the brake balancing asynchronous machine of the stand. The technological stage of the “rough” alignment of the axes of the mating shafts consists in the fact that the autonomous module 37 of the preliminary “rough” alignment by moving along the surface of the mounting pad 38 is fixedly installed at a given point on the surface made of ferromagnetic substance, so that the luminous beam 39 of the laser diode beam module 37 was directed to the center (on the axis of rotation) of the end portion of the transition shaft 40, rigidly connected to the shaft 31 of the upper support bearing assembly. When installing the internal combustion engine on the stand, the position of the preliminary rough alignment module 37 remains unchanged, and the drive shaft 19, rigidly connected to the intermediate shaft 35, is set so that the luminous beam 39 of the laser diode beam of the module 37 is directed to the center (on the rotation axis) the end portion of the intermediate shaft 35 (see figure 5). After mounting the studied ICE with the intermediate bearing support 33, the spatial position of the examined ICE case is selected by adjusting the vertical struts and the transverse guides of the ICE mounting system on the stand so that the luminous beam 39 of the laser diode beam of the preliminary “rough” centering module 37 coincides with the center (axis of rotation) of the end portion of the crankshaft 36 (see Fig.6).

Для проверки качества проведенной технологической процедуры предварительной «грубой» центровки осей сопрягаемых валов и, в случае To check the quality of the technological procedure carried out preliminary “rough” alignment of the axes of the mating shafts and, in the case

необходимости, проведения операций окончательной «точной» центровки применяется лазерное устройство центровки, содержащее модуль окончательной «точной» центровки осей коленчатого вала исследуемого ДВС с приводным валом тормозной балансирной асинхронной машины стенда, представляющее собой плоский экран 41, выполненный из жесткого тонкостенного листового материала (металлического или полимерного листа), неподвижно смонтированный на свободной торцевой части 42 вращающегося коленчатого вала исследуемого ДВС с помощью ввинченного в торцевую часть 42 болта 43. Напротив экрана 41 расположена монтажная площадка 38 для установки автономных модулей предварительной «грубой» и окончательной «точной» центровки, выполненная из ферромагнитного вещества. Для варианта компоновки моторного стенда в помещении акустической камеры, когда расположение оси вращения коленчатого вала исследуемого ДВС находится перпендикулярно (напротив) поверхности входной двери испытательной камеры, в качестве монтажной площадки для установки автономного модуля лазерного устройства центровки может быть удобно использование поверхности входной двери. В этом случае, подразумевается вертикально установленная дверь, изготовленная из листовой ферромагнитной стали или содержащая отдельную, закрепленную на поверхности двери, пластину из ферромагнитного вещества в зоне предполагаемой установки модулей лазерного устройства центровки. Если компоновка моторного стенда в помещении акустической камеры выполнена таким образом, что ось вращения коленчатого вала ДВС находится напротив одной из стен испытательной камеры - в шумопоглощающей футеровке клиньев (или кулис) стены камеры выполняется съемный поглотитель звука (на фиг. не показан), который демонтируется в процессе выполнения технологических операций центровки осей валов, а монтажная площадка 38 из ферромагнитного вещества устанавливается на поверхности данной глухой стены акустической камеры с образованием вертикально расположенной пластины из ферромагнитного вещества, например, стали. После процедур проведения технологических операций предварительной «грубой» и окончательной «точной» центровки осей сопрягающихся валов, участок глухой стены безэховой акустической камеры закрывается съемным поглотителем звука, например, аналогичного типа используемой звукопоглощающей футеровки (клиньев, кулис) поверхности акустической безэховой камеры. Поверхности экрана 41 и монтажной площадки 38 являются параллельными, расположены вертикально и содержат нанесенные, например, красящим веществом, визуально выделяющиеся of the need for final “exact” alignment operations, a laser alignment device is used that contains a module for the final “exact” alignment of the axles of the crankshaft of the ICE under study with the drive shaft of the brake balancing asynchronous machine of the stand, which is a flat screen 41 made of rigid thin-walled sheet material (metal or polymer sheet), fixedly mounted on the free end part 42 of the rotating crankshaft of the internal combustion engine under investigation using a screwed-in the front part 42 of the bolt 43. Opposite the screen 41 is the mounting pad 38 for installing autonomous modules of preliminary “rough” and final “accurate” alignment made of ferromagnetic substance. For the layout option of the motor stand in the room of the acoustic chamber, when the location of the axis of rotation of the crankshaft of the ICE under investigation is perpendicular (opposite) to the surface of the entrance door of the test chamber, it can be convenient to use the surface of the entrance door as an installation site for installing an autonomous module of the laser centering device. In this case, it means a vertically mounted door made of sheet ferromagnetic steel or containing a separate plate fixed on the door surface of ferromagnetic substance in the area of the proposed installation of the modules of the laser centering device. If the layout of the motor stand in the room of the acoustic chamber is made in such a way that the axis of rotation of the ICE crankshaft is opposite one of the walls of the test chamber, a removable sound absorber (not shown) is disassembled in the noise-absorbing lining of the wedges (or wings) of the chamber wall, which is removed during the process of centering the axis of the shafts, and the mounting pad 38 of ferromagnetic material is installed on the surface of this blind wall of the acoustic chamber with the formation of vert cial situated plate of a ferromagnetic substance such as steel. After the technological operations of preliminary “rough” and final “exact” alignment of the axes of the mating shafts, the blind wall section of the anechoic acoustic chamber is closed by a removable sound absorber, for example, of the similar type of sound-absorbing lining (wedges, wings) of the acoustic anechoic chamber surface. The surfaces of the screen 41 and the mounting pad 38 are parallel, arranged vertically and contain, for example, applied with a coloring substance, visually highlighted

центровочные линии в виде нанесенных видимых (визуально различаемых) траекторий окружностей 44 и 45 заданных равных радиусов R. Центр заданной окружности центровочной линии 45, нанесенной на монтажной площадке 38, располагается на оси вращения приводного вала тормозной балансирной асинхронной машины (т.е. в точке установки модуля предварительной «грубой» центровки 37), а проекция указанного центра на поверхность экрана совпадает (совмещена) с центром окружности центровочной линии 44 экрана 41. Автономный модуль окончательной «точной» центровки, также как и модуль предварительной «грубой» центровки, выполнен в виде цилиндрического корпуса 46, в котором неподвижно установлен лазерный диод. Цилиндрический корпус 46 интегрирован с основанием 47, материал которого содержит постоянный магнит в виде «магнитной» присоски. Модуль окончательной «точной» центровки жестко устанавливается на монтажную площадку 38 за счет притягивающего магнитного поля, возникающего между поверхностью площадки 38 и содержащего постоянный магнит основанием 47 таким образом, чтобы основание 47 располагалось на центровочной линии заданной окружности 45 экрана 41, а светящийся пучек 39 луча лазерного диода был направлен в направлении центровочной линии окружности 44 экрана 41. При точно выполненной предварительной «грубой» центровке осей сопрягающихся валов, во время медленного вращения коленчатого вала ДВС, светящийся пучек 39 луча лазерного диода модуля окончательной «точной» центровки будет находиться на центровочной линии окружности 44, независимо от месторасположения модуля «точной» центровки на центровочной линии заданной окружности 45 (на фиг.8 различные положения модуля «точной» центровки показаны пунктирными линиями). В случае выявленного отклонения светящегося пучка 39 от траектории центровочной линии окружности 44 экрана 41, производится окончательная регулировка вертикальных стоек и поперечных направляющих системы крепления ДВС на стенде. Возможно нанесение на поверхность экрана дополнительных окружностей (на фиг. не показаны), определяющих возможное поле допуска допустимых отклонений светящегося пучка от траектории центровочной линии заданной окружности 44. На фиг.10-15 изображены некоторые возможные варианты взаимного расположения траектории окружности центровочной линии 44 экрана и траектории 48, описываемой светящимся пучком луча лазерного диода модуля окончательной «точной» центровки по поверхности экрана 41 при медленном проверочном вращении коленчатого вала ДВС. Фиг.10 иллюстрирует качественно выполненную центровку осей сопрягаемых валов, фиг.11-15 иллюстрируют alignment lines in the form of marked visible (visually distinguishable) trajectories of circles 44 and 45 of given equal radii R. The center of the given circle of the center line 45, plotted on the mounting pad 38, is located on the axis of rotation of the drive shaft of the brake balancing asynchronous machine (i.e. at installation module preliminary "rough" alignment 37), and the projection of the specified center on the surface of the screen coincides (is combined) with the center of the circle of the center line 44 of the screen 41. Stand-alone module of the final "exact" centering and, like the preliminary rough alignment module, it is made in the form of a cylindrical body 46 in which the laser diode is fixedly mounted. The cylindrical body 46 is integrated with the base 47, the material of which contains a permanent magnet in the form of a "magnetic" suction cup. The final “exact” centering module is rigidly mounted on the mounting pad 38 due to the attractive magnetic field arising between the surface of the pad 38 and containing a permanent magnet with the base 47 so that the base 47 is located on the center line of the given circle 45 of the screen 41, and the luminous beam 39 of the beam of the laser diode was directed in the direction of the center line of the circle 44 of the screen 41. When accurately performed preliminary "rough" alignment of the axes of the mating shafts, during slow rotation ICE crankshaft, the luminous beam 39 of the laser diode beam of the final module "exact" alignment will be on the center line of the circle 44, regardless of the location of the module "exact" centering on the center line of the given circle 45 (in Fig. 8 different positions of the module "exact" alignments are shown by dashed lines). In the event of a deviation of the luminous beam 39 from the path of the center line of the circle 44 of the screen 41, the final adjustment of the vertical struts and the transverse guides of the ICE mounting system on the stand is made. It is possible to draw additional circles (not shown in Fig.) On the screen surface that define the possible tolerance field for the permissible deviations of the luminous beam from the center line of the given circle 44. Figures 10-15 show some possible options for the relative position of the circle path of the center line 44 of the screen and trajectory 48, described by the luminous beam of the laser diode beam of the module of the final "exact" alignment on the surface of the screen 41 with a slow test rotation of the ICE crankshaft. Figure 10 illustrates a well-made alignment of the axes of the mating shafts, 11-15 illustrate

недостаточно точную проведенную предварительную «грубую» центровку. Проведенная таким образом окончательная «точная» центровка осей вращения коленчатого вала ДВС и приводного вала тормозной балансирной асинхронной машины, позволяет проверить качество выполнения предварительной «грубой» центровки осей указанных валов, окончательно с высокой точностью отцентровать сопрягаемые валы и, в конечном итоге, свести к минимуму генерирование дополнительных вибросил на частотах и порядковых гармониках вращения сопрягаемых валов с существенным ослаблением вибрационного возбуждения несущих структур моторного стенда и строительных элементов испытательной камеры и уменьшением паразитных шумовых излучений.insufficiently accurate preliminary rough alignment. The final “exact” alignment of the axes of rotation of the ICE crankshaft and the drive shaft of the brake balancing asynchronous machine carried out in this way allows you to check the quality of the preliminary “rough” alignment of the axes of these shafts, finally center the mating shafts with high accuracy and, ultimately, minimize the generation of additional vibratory forces at frequencies and ordinal harmonics of rotation of the mating shafts with a significant weakening of the vibrational excitation of the supporting structures of the motor o the stand and building elements of the test chamber and the reduction of spurious noise emissions.

Практическая реализация предлагаемой конструкции моторного стенда для виброакустических испытаний ДВС позволяет в конечном итоге повысить точность и объективность результатов стендовых виброакустических исследований ДВС.The practical implementation of the proposed design of the motor stand for vibroacoustic testing of internal combustion engines allows you to ultimately increase the accuracy and objectivity of the results of bench vibroacoustic studies of internal combustion engines.

Claims

1. A motor stand for vibro-acoustic testing of an internal combustion engine, comprising, in particular, an anechoic acoustic chamber, an internal combustion engine mounting system with an investigated internal combustion engine mounted on a test bench, test drive elements kinematically connecting the internal combustion engine crankshaft with a drive shaft of a brake balancing asynchronous test machine, characterized in that the motor stand contains a laser alignment device consisting of autonomous modules of preliminary “rough” and final “accurate” alignment of the axes of the mating shafts (the drive shaft of the brake the heat of the balancing asynchronous machine and the crankshaft of the ICE under study), each of which contains a laser diode fixedly mounted in the housing with a base integrated with a permanent magnet in the form of a “magnetic suction cup”; a flat screen made of a hard thin-walled sheet material (metal or polymer sheet) fixedly mounted on the free end part of the rotating shaft, for example, the drive shaft of the brake balancing asynchronous machine or the crankshaft mounted on the bench of the ICE under study; an assembly site of ferromagnetic material for installing autonomous modules of the laser alignment device with the possibility of changing their location on the surface of the assembly site and fixing on it a predetermined location with holding magnetic force; at the same time, the surfaces of the screen and the mounting pad are parallel, vertically arranged, contain, for example, dyed, coloring center-lines in the form of marked visible (visually distinguishable) centers of circles and visible (visually distinguishable) paths of circles of given equal radii, and the center of a given center line circle plotted on the installation site, is located on the axis of rotation of the drive shaft of the brake balancing asynchronous machine, and the projection of the decree Foot center on the screen surface coincides (aligned) with the center of the circle centering line of the screen; in the center of the center line circle plotted on the installation site, perpendicular to the surface of the installation site, the module of the laser device of preliminary “rough” alignment is installed so that the luminous beam of the laser diode beam of the specified module is directed to the center (axis of rotation) of the end portion of the brake balancing asynchronous drive shaft cars; the module of the laser device of the final “exact” alignment is located on the center line of the circle drawn on the surface of the mounting platform so that the luminous beam of the laser diode beam directed towards the center line of the circle of the screen coincides with the specified center line.

2. A motor stand for vibro-acoustic testing of an internal combustion engine according to claim 1, characterized in that the screen surface contains additional predetermined lines in the form of circles defining a possible tolerance field for permissible deviations of the luminous beam from the center line of the predetermined screen circumference.