Устройство для измерения крутящего момента двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1986 года по МПК G01L3/12 

1

Изобретение относится к силоизме- рительной технике и предназначено для измерения крутящего момента двигателя внутреннего сгорания.

Целью изобретения является повышение точности измерения крутящего момента.

На чертеже приведена принципиальная схема устройства.

Устройство для измерения крутящего момента содержит торсионньп вал 1 , расположенный в цепи передачи момента, на котором жестко закреплены растровый диск 2 и втулка 3, имеющая наружные шлицы. В резьбовые отверсти втулки 3 радиально к торсионному валу ввернуты упругие спицы 4, имеющие резьбу на обоих концах. Своими противоположными концами упругие спицы 4 ввернуты в радиальные резьбовые отверстия растрового диска 5, имеющего шлицы на внутренней поверхности На боковой поверхности растрового диска 5 с помощью винта 6 закреплены кольца 7, составляющие переменную инерционную массу. На шлицах втулки 3 подвижно установлена шлицевая втулка 8. В сквозное радиальное отверсти шлицевой втулки 8 ввернут болт 9. На наружной поверхности втулки 8 выполнены шлицы, сопрягаемые со пшицс1ми растрового диска 5. По разные стороны от дисков 2 и 5 размещены источники 10 света, подключенные к электрической сети 1I5 и фотоприемники 12, подключенные к измерительному прибору 13.

Устройство работает следующим образом.

Перед измерением производится регулирование чувствительности инерционного элемента путем установки колец 7 и.спиц 4 в количестве, определяемом из условия равенства угловых деформаций торсионного вала 1 под действием момента от сил инерции вращающихся масс двигателя и упругих спиц 4 под действием момента от сил инерции, масс растрового диска 5 и колец 7 по формуле:

JoC-Л„„ К-т

J.K m

(1).

и - число колец 7; |Т1 - число спиц 4; 3j - момент инерции вращаюпщхся

масс двигателя, кг.м ; ра- момент инерции растрового диска 5, кг.м ;

1249355

момент инерции кольца 7, кг.

С - податливость торсионного

вала 1, рад/Н.м5 k - податливость спицы 4,

рад/Н.м.

При работе двигателя на переходном режиме на выходном конце коленчатого вала действует крутящий момент:

10

м,, м,-м„,-м,

(2)

где действующий крутящий момент,

Н.м;

М. - момент от газовых сил в цилиндрах двигателя, Н.м; М., - момент механических потерь

Мп

двигателя, И.м;

М,. - момент от сил инерции вра- щающихся масс двигателя,

Н.м.

Действующий крутящий момент, пе- редаваемьй через торсионньй вал, скручивает его, что приводит к сме- щению закрепленных на нем растрового диска 2 и втулки 3 друг относительно друга на угол:

30

«f М,, - С , (М. - М„- М)..С,

(3)

где - угол смещения растрового диска 2 и втулки 3 друг относительно друга, рад.

При этом момент от сил инерции вращающихся масс двигателя в зависимости от знака углового ускорения уменьшает или увеличивает угол смещения растрового диска 2 и втулки

3 друг относительно друга на угол:

дН М,

С е J,C,

(4)

где af - угол смещения растрового 45диска 2 и втулки 3 друг

относительно друга под действием момента от сил инер1щи вращающихся масс; - угловое ускорение коленча- 50того и торсионного валов.

Одновременно с этим под действием момента от сил инерции масс растрового диска 5 и колец 7 происходит изгиб спиц 4 и угловое смещение раст- 55 рового диска 5 относительно втулки 3 на угол:

0-е к

(5)

3I

где oL - угловое смещение растрового диска относительно втулки 3.

Из условия (1) следует, что о ДЧ .

Угол смещения растрового диска 5 относительно диска 2 будет:

Ч f cL Ч - Д .

После подстановки выражений (3) и (4) получим:

, (м,- Mj-cТаким образом, угол смещения растрового диска 5 относительно растрового диска 2 пропорционален разности моментов от газовых сил и механических потерь.

I

.

249355

Угловое смещение растровьгх дисков 2 и 5 друг относительно друга приведет к пропорциональному изменению светового потока от источника 10 свет 5 та, проникающего через щели растровых дисков и попадающего на фотопри- емники 12.

Для измерения действукицего крутящего момента в целом втулку 8 вводят в зацепление наруйсными шлицами со шлицами растрового диска 5 и закрепляют болтом 9.

Введение в устройство упругого соединения растрового диска с торси- 5 оном вала позволит измерить крутящий момент двигателя на переходном режиме работы.

10

/J

Редактор Р. Цицика

Составитель А. Пашков

Техред Н.Еонкало Корректор А. Обручар

Заказ 4225/41Тираж 778Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

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