Автоматический стенд для приработки двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1986 года по МПК G01M15/00 

. I

Изобретение относится к машиностроению, в частности к двигателе- строению а именно к стендам для приработки и испытания двигателей внутреннего сгоранияо

Целью изобретения является упрощение конструкции, повьшение надежности стенда, упрощение задания требуемых режимов приработки и повьшение точности установки изменения частоты вращения.

На.чертеже схематически изображен предлагаемый стенд.

Стенд состоит из станины 1, на которой установлен испытуемый двигатель 2f рычаг 3 топливодозирующего органа которого тягой 4 соединен с управляющим рычагом 5. Управляющий рычаг 5 шарнирно закреплен на станине 1 стенда, .при этом нижний конец рычага 5 имеет регулировочный паз 6, а верхний конец соединен с злектромагнитом 7 с катушкой 8 Кроме того, к верхнему концу управляющего рычага 5 присоединена пружина 9, закрепленная на регулируемом упоре 10, установленном на станине 1 стенда. Коленчатый вал (не показан) испытуемого двигателя 2 соединен валом 11 с нагрузочным устройством, вьтолненным в виде маховика 12. На валу 11 неподвижно закреплена шестерня 13, находящаяся в зацеплении с шестерней 14 датчика 15 частоты вращения с центробежными грузами 16, пружиной 17 и выходным звеном 18. Стенд снабжен устройством 19 управления, состоящим из направляющей 20, на которой неподвижно закреплена гайка -21, находящаяся в зацеплении с винтом 22, который закреплен на станине 1 стенда и снабжен рукояткой 23. В пазу 24 направляющей 20 Подвижно установлен ползун 25 с нерегулируемым 26 и регулируемым 27 упорами, причем он установлен гаким образом, что выходное звено 16 датчика 15 частоты вращения находится между упорами 26 и 27. На направляющей 20 также установлен концевой выключатель 28, включенный в цепь катушки 8 электромагнита 7 и соединенный клеммами 29 с источником питания (не показан). Концевой выключатель 28 расположен на направляющей 20 таким образом, что может взаимодействовать с нерегулируемым упором 26 ползуна 25 в одном Из его крайних положений, определяемых величиной па1

47715J

за 24. Кроме того, на направляющей. 20 установлен регулируемый УПОр 30, положение которого определяет одно из крайних положений управляющего

5 рычага 5.

Стенд работает следукицим образом. После монтажа испытуемого двигателя 2 на станине 1 и его запуска коленчатый вал последнего Приводит во

О вращение вал 11 и связанный с ним

маховик 12. При этом шестерня 13 при-, водит во вращение шестерню 14 датчика 15 частоты вращения. Центробежные грузы 16 при вращении создают усилие.,

5 которое стре1 тся сжать пружину 17, однако при запуске двигателя и работе его на холостом ходу с частотой вращения, установленной дпя режима приработки без нагрузки, усипия,

20 создаваемого грузами 16, недостаточно для преодоления усилия предварительного натяга пружины 17,-Поэтому последняя удерживает выходное звеио 18 датчика 15 частоты вращения на

упоре 26 ползуна 25, который, в свою очередь, держит замкнутыми контакты .концевого выключателя 28. При этом от источника питания через клеммы 29 подается напряжение на катушку 8

30 электромагнита 7, который, преодолевая усилие пружины 9, удерживает нижний конец управляющего рычага 5 на упоре 30. Упор 30 отрегулирован таким образом, чтобы-положение ры35 чага 3 топливодозирующего органа двигателя при неизменной длине тяги 4 соответствовало частоте вращения двигателя, установленной для прира ботки без нагрузки. Задание требуе40 мых режимов приработки по частоте вращения и нагрузке осуществляете) устройством 19 Управления. При вращении рукоятки 23 винта 22 последний Jперемещает гайку 21 и связанную с

45 ней направляющую 20 в сторону дви- , гателя 2. При этом изменяется положение упора 30, а так как электромагнит 7 удерживает нижний конец управляющего рычага 5 на упоре 30, то

50 изменяется и положение рычага 3 топ- ливодозирукяцего органа двих ателя, т.е. увеличивается подача топлива. Двигатель начинает увеличивать частоту вращения вала 1.1, т.е. вал дви55 гателя и связанный с ним маховик 12 получают угловое ускорение. Известно, что для качественного проведения процесса приработки необходимо

приложить к коленчатому валу двигателя нагрузочный момент/ Известно также, что момент, создаваемый вращающимся телом, определяется по формуле

М

du) w dt

(1)

I

np

db) dt

приведенный момент инерции вращающихся масс.

тг угловое ускорение.

Этим моментом и будет определяться м нагрузочный момент двигателя.

При дальнейшем увеличениичастоты 15 где J вращения вала двигателя усилие, создаваемое центробежными грузами 16, увеличивается и преодолевает усилие предварительного натяга пружины 17. Выходное звено 18 датчика 15 часто- 20

ты вращения начинает перемещаться и перестает контактировать с упором 26 ползуна 25 при некоторой начальной для данного положения устройства управления частоте вращения. Поскольку 25 ползун 25 остается на месте, контакты концевого выключателя 28 остаются замкнутыми. Перемещаясь с увеличением частоты вращения, выходное звено 18 преодолевает расстояние между упора- ЗО ми 26 и 27, при этом изменение частоты вращения по сравнению с начальной равно АО . Выходное звено 18 упирается в упор 27 и сдвигает ползун 25 в пазу 14 ндправлякнцей 20, при этом размыкаются контакты концевого выключателя 28 и обесточивается катушка 8 электромагнита 7. Под действием пружины .9 управляющий рычаг 5 пово- рачивается до упора 10 и перемещает 40 через тягу 4 рычаг 3 топливодозирующе- го органа двигателя 2 в сторону уменьшения подачи топлива. При этом частота вращения вала двигателя начинает падать. Усилие пружины 17 превосхо- 45 дит усилие, создаваемое центробежными грузами 16, и выходное звено 18 датчика частоты вращения перемещается в обратном направлении к упору 26 ползуна 25. При уменьшении частоты 50 вращения на величину д U выходное звено 18 датчика частоты вращения прижимает через упор 26 ползун 25 к концевому выключателю 28, замыкая его контакты, что приводит к срабатьшанию55 электромагнита 7 и увеличению, как было указано вьше, подачи топлива. Таким образом осуществляется периоПоси AW момент лен ве нение тем бы ремеще го орг но, и At уме соотве згвелич равляю ремеще висит кольку находи

Изв провед обходи стве с ния и вращен следую в стор управл кой 21 ние уп тельно ется н кроме 20 пер личива равляю но, мо

дически повторяющееся изменение частоты вращения вала двигателя на величину д U) . При этом выходная характеристика датчика частоты вращения выбрана линейной, т.е. при неизменном положении упоров 26 и 27 величина АО) будет постоянной, не зависящей от частоты вращения. Изменяя расстояние между упорами 2б и 27, можно добиться изменения величины ди , при О формула (1) имеет вид

-г ди

WJF

(2)

где J

ЛР

приведенньй момент инерции вращающихся масс, л (л) - величина изменения частоты

вращения;

At - Промежуток времени, за который осуществляется изменение частоты вращения на величину AU) .

Поскольку при работе стенда 1„ и AW не изменяются, по формуле (2) момент нагрузки обратно пропорционален величине t. Известно, что изменение частоты вращения происходит , тем быстрее, чем больше амплитуда перемещения рычага 3 топливодозирующе- го органа двигателя, а следовательно, и подача топлива. То есть время At уменьшается, а момент нагрузки соответственно, увеличивается при згвеличении амплитуды перемещения управляющего рычага 5. Амплитуда перемещения управляющего рычага 5 зависит от положения упора 30, пос- кольку при работе стенда упор 10 находится в фиксированном положении.

Известно, что для качественного проведения процесса приработки необходим монотонный рост (в больщин- стве случаев линейный) частоты вращения и нагрузки. Связь между частотой вращения и нагрузкой осуществляется следующим образом. При перемещении в сторону двигателя устройства 19 управления с помощью винта 22 с гайкой 21 изменяется начальное положение упора 26 ползуна 25 и, следовательно, как сказано вьпие, увеличивается начальная частота вращения, кроме того, вместе с направляющей 20 перемещается и упор 30, что увеличивает амплитуду перемещения управляющего рычага 5 и, соответственно, момент нагрузки, и т.д.

Таким образом, для задания режима приработки по частоте вращения и моменту нагрузки необходимо изменить лишь положение устройства управления относительно двигателя, что существенно упрощает процесс управления приработкой. Паз 6 рычага 5 служит для регулировки амплитуды перемещения рычага 3 топливодозирующего органа двигателя при наладке стенда.

Кроме того, в качестве маховика 12 может быть использован собственный маховик двигателя внутреннего сгорания, что позволит производить качественную приработку двигателя, ,не снимая его с машины,на которой он установлен, при проведении ремонта.

Формула изобретения тяги, причем направляющая через винтовую передачу связана со станиной, один из упоров-ограничителей подач топлива связан с направляющей, на 25 которой размещен ползун, снабженный первым и вторым ограничителями выхбд ного звена датчика частоты, один и з которых взаимодействует с концевым выключателем, 7

Автоматический стенд для приработки двигателя внутреннего сгорания, содержащий испытуемый двигатель с нагрузочным устройством, станину, датчик частоты с выходным звеном, исполнительный механизм частоты и устройство управлени я, причем нагрузочное устройство вьшолнено в ви- де маховика, а исполнительный меха- низм связан с устройством управле-

5 ния и вьшолнен в виде тяги управления положением регулирующего органа двигателя, рычага, упоров-ограничителей максимальной и минимальной подач топлива и электромагнита при10 вода тяги через рычаг, взаимодейст- вующий с упорами, отличающийся тем, что, с целью упроще- ния конструкций при повьшении точности и надежности, устройство уп15 равления вьтолнено в виде направляющей, винтовой передачи, ползуна, первого и второго ограничителей выходного звена датчика частоты и концевого выключателя, включенного в

20 цепь катуйки электромагнита привода

тяги, причем направляющая через винтовую передачу связана со станиной, один из упоров-ограничителей подач топлива связан с направляющей, на которой размещен ползун, снабженный первым и вторым ограничителями выхбд- ного звена датчика частоты, один и з которых взаимодействует с концевым выключателем, 7

Составитель Н.Колесникова Редактор Л. Веселовская Техред Н.Бонкало Корректор В.Синицкая

Заказ 4116/41 , Тираж 778 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раупюкая наб., д.4/5 ;

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород,ул.Проектная,4

Изобретение позволяет з ростить конструкцию стенда при повьшении его точности. Автоматический стенд для приработки двигателя внутреннего сгорания содержит установленный на станине стенда испытуемый двигатель, рыча:г топливодозирующего органа которого через управляющий рычаг с тягой соединен с электромагнитом, а коленчатый вал кинематически связан с нагрузочным устройством, выполненным в виде маховика, и датчиком частоты вращения, подключенным к устройству управленияi Выход последнего подключен к катушке электромагнита. На стенде имеются два упора, ограничивающие перемещение управляющего рычага, причем один из упоров закреплен на устройстве управления. Устройство управления выполнено в виде направляющей с ползуном, снабженным двумя ограничителями, на ко- торые воздействует выходное звено датчика частоты вращения, и действующим на концевой выключатель, включенный в цепь катушки электромагнита. Направляющая через винтовую передачу связана со станиной стенда, причем один из упоров управляющего рычага установлен на направляющей. 1 ил о с (Л 1C 4ib vl СП