SU1763929A1 - Стенд дл исследовани динамики дизел - Google Patents

Abstract

Сущность изобретени : после запуска дизел  1 на обмотку 3 возбуждени  электротормоза 2 через автотрансформатор 8, трансформатор 9, выпр митель 10 и сглаживающий фильтр 11 подают напр жение посто нного тока, регистрируемое прибором 12. С момента подачи напр жени  на обмотку 4 возбуждени  в динамической системе стенда возникают переходные процессы: измен етс  момент на валу двигател , перемещаетс  рейка топливного насоса, а также измен етс  частота вращени  коленчатого вала двигател . Сигналы с датчиков 5,6 и 7 частоты вращени , момента и перемещени  рейки поступают на соответствующие входы регистрирующего записывающего устройства 13. Таким образом на предлагаемом стенде обеспечиваетс  возможность определени  переходных характеристик двигател .3 ил.

Description

СО

с

VI о

00

ю

ю ю

Изобретение относитс  к двигателест- роению и может быть использовано при ис- следовании динамики двигателей внутреннего сгорани .

Известен стенд дл  испытани  двигател  внутреннего сгорани , содержащий нагрузочное устройство, иполнительный механизм нагрузки, схему управлени , выполненную в виде датчика случайных сигналов и преобразовател  (см. а.с. СССР № 1343268, кл. G 01 М 15/00, 1985). Недостатком известного стенда  вл етс  то, что он обладает ограниченными технологическими возможност ми, так как на нем не обеспечиваетс  возможность определени  переходных характеристик двигател , представл ющих их себ  изменение частоты и перемещени  рейки топливного насоса во времени при скачкообразном изменении момента на валу двигател .

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому стенду  вл етс  стенд дл  воспроизведени  колебаний момента сопротивлени , дествующего на вал дизел , содержащий дизель, коробку передач, маховики , два электрических тормоза с обмотками возбуждени , систему управлени , включающую в себ  автотрансформаторы, трансформаторы, выпр мители, сглаживающие фильтры (см. В.В.Купри нчик, В.В.Геращенко . Стенд дл  вопроизведени  колебаний момента сопротивлени , действующего на вал дизел . - Двигателестрое- ние. -1990, -№2, С. 19,35).

Недостатком известного стенда, прин того за прототип,  вл етс  его недостаточна  информативность при исследовании дизел .

Указанный недостаток обусловлен тем, что на известном стенде не обеспечиваетс  возможность определени  таких динамических характеристик двигател  внутреннего сгорани  как переходные характеристики, представл ющие из себ  реакции положени  рейки топливного насоса и изменение частоты вращени  вала при скачкообразном изменении момента сопротивлени  на валу, а также не представл етс  возможным регистрировать скачкообразное воздействие на динамическую систему стенда одновременно с регистрацией положени  рейки и изменени  частоты вращени  вала. Поэтому известный стенд обладает недостаточной информативностью.

Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей стенда путем обеспечени  возможности определени  переходных характеристик двигател .

Указанна  цель достигаетс  тем, что в стенде дл  исследовани  динамики двигателей внутреннего сгорани , содежащем дизель, электротормоз с двум  обмотками

5 возбуждени , кинематически соединенный с валом дизел , датчики частоты вращени  и момента, установленные на валу, датчик перемещени  рейки топливного насоса дизел , последовательно соединенные авто0 трансформатор,трансформатор,

выпр митель, сглаживающий фильтр, выводы которого параллельно подключены к первой обмотке возбуждени  и первому регистрирующему прибору, регистрирующее

5 записывающее устройство, согласно изобретению регистрирующее записывающее устройство выполнено с четырьм  входами, первый, второй и третий входы которого подключены соответственно к датчикам мо0 мента, частоты вращени  и перемещени  рейки топливного насоса, а стенд снабжен подключенным ко второй обмотке возбуждени  и к четвертому входу регистрирующего записывающего устройства

5 регулируемым источником посто нного тока и установленными на выходе последнего коммутатором и дополнительным регистрирующим прибором.

Наличие в стенде дл  исследовани  ди0 намики двигателей внутреннего сгорани  регистрирующего записывающего устройства с четырьм  входами, первый, второй и третий входы которого подключены соответственно к датчикам момента, частоты вра5 щени  и перемещени  рейки топливного насоса, четвертый вход - к регулируемому источнику посто нного тока с установленными на выходе последнего коммутатором и дополнительным регистрирующим прибо0 ром позвол ет установить на выходе регули- руемого источника посто нного тока напр жение, равное 15% от уровн , соответствующего номинальной нагрузки двигател  при отключенном коммутаторе и тем

5 самым при включении коммутатора скачкообразно подать это напр жение одновременно на вторую обмотку возбуждени  и на четвертый вход регистрирующего записы- Baiouiero устройства, записать переходные

0 характеристики момента на валу двигател , переходные процессы изменени  частоты вращени  вала и перемещени  рейки топливного насоса двигател , далее определить по полученным данным: передаточную

5 функцию электротормоза, передаточнук функцию двигател  в координатах момент- рейка и передаточную функцию двигател  в координатах момент-частота вращени  име  которые построить переходные характеристики двигател : перемещени  рейку

топливного насоса и изменени  частоты вращени  вала.

На фиг. 1 изображена обща  схема стенда; на фиг. 2 - осциллограммы: скачкообразного изменени  напр жени  на обмотке возбуждени  электротормоза при включении коммутатора (крива  1), переходна  характеристика электротормоза (крива  2), переходный процесс перемещени  рейки топливного насоса (крива  3); на фиг. За

-примерный вид переходной характеристики двигател  по рейке; на фиг. 36 - пример- ный вид переходной характеристики двигател  по частоте вращени .

Стенд содержит(фиг.1) дизель 1, электротормоз 2 с обмоткой возбуждени  3 и обмоткой 4 возбуждени , кинематически соединенный с валом дизел  1, датчик 5 частоты вращени , датчик 6 момента, установленные на валу дизел  1, датчик 7 перемещени  рейки топливного насоса дизел  1, последовательно соединенные автотрансформатор 8, трансформатор 9, выпр митель 10, сглаживающий фильтр 11, выводы которого параллельно подключены к обмотке 3 возбуждени  и регистрирующему прибору 12, регистрирующее записывающее устро- ство 13, имеющее входы 14,15,16 и 17, при этом входом 14 оно подключено к датчику 6 момента, входом 15 - к датчику 5 частоты вращени , входом 16 - к датчику 7 перемещени  рейки топливного насоса, входом 17

-к обмотке 4 возбуждени  электротормоза 2 и параллельно - к регулируемому источнику 18 посто нного тока, на выходе которого установлены коммутатор 19 и дополнительный регистрирующий прибор 20.

Стенд работает следующим образом.

После запуска дизел  1 на обмотку 3 возбуждени  электротормоза 2 посредством автотрансформатора 8, трансформатора 9, выпр мител  10, сглаживающего фильтра 11 подаетс  напр жение посто нного тока, регистрируемое прибором .соответствующее 5% от номинального момента дизел . При отключенном положении коммутатора 19 на выходе регулируемого источника 18 посто нного тока устанавливаетс  напр жение, равное 15% от уровн , соответствующего номинальной нагрузке дизел . Затем включаетс  коммутатор 19 и тем самым скачкообразно подаетс  напр жение одновременнно на обмотку 4 возбуждени  электротормоза 2 и на вход 17 регистрирующего записывающего устройства 13. Это напр жение показано на фиг. 2 цифрой 1. С момента подачи напр жени  на обмотку 4 возбуждени  электротормоза 2 в динамической системе

стенда возникают переходные процессы: измен етс  момент на валу двигател  как показано на фиг. 2 цифрой 2, перемещаетс  рейка топливного насоса, как показано на

фиг. 2 цифрой 3, а также измен етс  частота вращени  коленчатого вала двигател . Эти процессы в виде сигналов подаютс  на соответствующие входы регистрирующего записывающего устройства 13, изменение

0 момента на валу двигател  есть переходна  характеристика электротормоза 2. Переходный процесс перемещени  рейки топливного насоса двигател  есть результат прохождени  сигналов в динамической сис5 теме обмотка возбуждени  электротормоза 2 - рейка топливного насоса, поэтому передаточна  функци  этой динамической системы есть произведение передаточных функций электротормоза и элементов дви0 гател  между его валом и рейкой топливного насоса, а передаточна  функци  двигател  в координатах момент на валу - рейка находитс  как результат делени  передаточной функции этой динамической системы на

5 передаточную функцию электротормоза. Передаточна  функци  электротормоза находитс  известным методом площадей по переходной функции электротормоза, передаточна  функци  динамической системы

0 обмотка возбуждени  электротормоза - рейка находитс  по переходной характеристике , обозначенной на фиг.2 цифрой 3. Передаточна  функци  двигател  в координатах вал двигател  - рейка нахо5 дитс  делением передаточной функции динамической системы на передаточную функцию электротормоза. По ней строим переходную характеристику двигател  в координатах момент на валу - перемещение

0 рейки топливного насоса двигател . Аналогично вычисл етс  передаточна  функци  двигател  в координатах момент на валу - частота вращени  вала двигател  и строитс  переходна  характеристика двигател  в

5 координатах момент на валу - частота вращени  вала. После окончани  переходных процессов в двигателе с помощью коммутатора 19 источник посто  иного тока отключаетс .

0 Таким образом, на предлагаемом стенде обеспечиваетс  возможность определени  переходных характеристик двигател  в координатах момент на валу - перемещение рейки и момент на валу-частота вра5 щени  вала, примерный вид которых изображен на фиг. За и 36.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Стенд дл  исследовани  динамики дизел , содержащий электротормоз с двум  обмотками возбуждени , кинематически соединенный с валом дизел , датчики частоты вращени  и момента, установленные на валу , датчик перемещени  рейки топливного насоса дизел , регистрирующий прибор, последовательно соединенные автотрансформатор , трансформатор, выпр митель и сглаживающий фильтр, выводы которого подключены к первой обмотке возбуждени  и к регистрирующему прибору, и регистрирующее записывающее устройство, отличающийс  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей стенда, регистрирующее записывающее устройство

   0

   выполнено с четырьм  входами, три из которых подключены соответственно к датчикам момента, частоты вращени  и перемещени  рейки топливного насоса, а стенд снабжен коммутатором, регулируемым источником посто нного тока, подключенным к второй обмотке возбуждени  и к четвертому входу регистрирующего записывающего устройства через коммутатор, и дополнительным регистрирующим прибором, подключенным к выводам дополнительного источника посто нного тока.

   Фиг 2

   и

   }

   Фиг. 5