Стенд для приработки двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1987 года по МПК G01M15/00 

1

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для приработки двигателей внутреннего сгорания после их изготовления или капитального ремонта.

Целью изобретения является повьше- ние надежности стенда.

На-фиг. показан стенд, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг,1; на фиг.З блок-схема стенда.

Стенд состоит из станины 1, на которой на качающейся подвеске 2 установлен испытуемый двигатель 3, к рычагу 4 топливодозирующего органа которого подсоединен электромагнит 5. С валом двигателя соединено нагрузочное устройство, выполненное в виде маховика 6. На качающейся подвеске 2 неподвижно закреплен упор 7, кон- т актирующий с обеих сторон с упругими регулируемыми элементами 8, закрепленными на кронштейнах 9 станины стенда. ,На качающейся подвеске неподвижно установлен зубчатый сектор 10, находящийся в зацеплении с шестерней 11, закрепленной на станине стенда в подщипниках. На щестерне 11 неподвижно закреплен первый рычаг 12 переключателя 13, Первый рычаг 12 переключателя 13 установлен таким образом, что может взаимодействовать с обеих сторон со вторым рычагом 14 переключателя, шарнирно установленным на устройстве 15 переключения. С одной стороны второй рычаг 14 переключателя связан с нормально разомкнутым контактом 16, ас другой стороны - с нормально замкнутым контактом 17. Оба контакта 16 и 17 последовательно включены между источником питания (не показан) и катущкой электромагнитного реле 18. Параллельно контакту 16 установлены пусковая кнопка 19 и контакт 20 электромагнитного реле 18 Кроме того, первый рычаг 12 переключателя кинематически связан с подвижным контактом 21 потенциометра 22 с заземленной средней точкой, выходы которого соединены с плюсом источника питания устройства 23 регистрации момента нагрузки, к которому последовательно подключены интегратор 24 и индикатор 25, К устройству регистрации момента нагрузки подключено устройство 26 регулирования нагрузки, состоящее из вычитающего элемента 27 соединенного через контакт 28 электромагнитного реле 18 с электромагни13

, Ь

10

15

20

25

том 5 механизма управления скоростным режимом. Ко второму входу вычитающего элемента подключен блок 29 опорных напряжений.

Стенд работает следующим образом. Испытуемый двигатель 3 устанавливается на качающуюся подвеску 2 станины 1. После запуска двигателя, вал - которого приводит во вращение маховик 6, оператор нажимает кнопку 19 включателя, при этом через включатель 19 и нормально замкнутый контакт 17 катушка 18 электромагнитного реле соединяется с источником питания, что приводит к замыканию контактов 20 и 28. Электромагнит 5 перемещает рычаг 4 топливодозирующего органа двигателя. При этом увеличивается подача топлива, вал двигателя и связанный с ним маховик 6 начинают увеличивать частоту вращения.

Момент, возникающий на валу двигателя при увеличении частоты вращения, вызывает равную по величине, но противоположную по направлению реакцию на корпусе двигателя. При этом связанная с корпусом двигателя качающаяся подвеска 2 поворачивается на некоторый угол, определяемый величиной момента нагрузки и упругостью элементов 8, перемещение которых ограничено кронштейнами 9, Поворот подвески вокруг оси качания вызывает- перемещение зубчатого сектора 10 и связанной с ним шестерни 11. При этом первый рычаг 12 переключателя

13также поворачивается на некоторый угол, освобождает второй рычаг

14переключателя, который возвращается в исходное положение. В первый момент включения электромагнита и перемещения рычага 4 топливодозирующего органа двигателя момент нагрузки имеет максимальное значение, по мере увеличения частоты вращения ускорение вала двигателя уменьшается по экспотенциадьному закону, а соответственно уменьшается и момент нагрузки. При этом уменьшающийся момент нагрузки вызывает уменьшение реакции на корпусе двигателя, передающейся на качающуюся подвеску 2. Качающаяся подвеска 2 под действием упругих элементов В перемещается в сторону исходного положения. Зубчатый сектор

10 перемещается вместе с качающейся подвеской 2 и вращает шестерню 11 в обратном направлении. Первый

30

35

40

45

50

55

3,

12 переключателя также возвращается в исходное положение и в некоторый момент, определяемый геометрическими размерами второго рычага 14 переключателя 13, начинает с ним контактировать. При этом второй рычаг 14 переключателя перемещается и, контакти руя с нормально замкнутым контактом 17, обесточивает электромагнитное ре ле 18, что приводит к размыканию кон тактов 20 и 28, выключению электромагнита 5 и снятию реле 18 с самобло кировки. Рычаг 4 топливодозирующего органа двигателя возвращается в исходное положение, при этом частота вращения вала двигателя начинает уменьшаться, т.е. возникает отрицательное угловое ускорение (происходит сброс нагрузки), а вместе с ним и отрицательный (противоположно направленный) момент нагрузки. Противоположный по направлению момент наг- руЗки вызывает на корпусе двигателя реакцию, также противоположную пс направлению реакции, возникающей при увеличении частоты вращения (набросе нагрузки). Связанный с качающейся подвеской 2 зубчатый сектор 10 перемещает связанную с ним шестерню 11, но уже в противоположном направлении Первый рычаг-12 переключателя 13 перемещается в крайнее положение, определяемое максимальным отрицательным моментом, и по мере уменьшения частоты вращения и уменьшении отрицательного углового ускорения вала двигателя перемещается в обратном направлении и, контактируя с другой стороны со вторым рычагом 14 переключателя, замьжает нормально разомкнутый контакт 16, т.е. снова включает в работу реле 18 и, соответственно, электромагнит 5, который перемещает рычаг 4 топливодозирующего органа двигателя (включает наброс нагрузки). После этого описанный вьшхе цикл повторяется . Для регистрации создаваемого динамического нагрузочного момента на стенде применяется шкала (не показана), отградуированная в единицах измерения момента сил и установленная под рычагом 12, выполняющим функции стрелочного указателя. При этом индицируется создаваемый как положительный, так и отрицательный нагрузочный момент. Кроме того, на стенде индицируется модуль средней величины динамической нагрузки. Это

59701

осуществляется с помощью устройства 23. При перемещении рычага 12 перемещается кинематически связанный с ним движок 21 потенциометра 22. За счет заземления средней точки потенциометра 22 напряжение на движке его всегда положительно и пропорционально величине отклонения движка от 10 средней точки, т.е. отклонению рычага 12 от нейтрального положения. Таким образом, величина напряжения на движке 21 потенциометра 22 пропорциональна модулю динамического нагрузоч15 ного-.момента. Этот сигнал усредняется, пройдя через интегратор 24, и индицируется индикатором 25 в виде информации о среднем значении динамической нагрузки.

20 Для автоматической регулировки

величины нагрузки применяется устройство 26, обеспечивающее автоматическое регулирование ускорения вала двигателя путем изменения амплитуды ко25 лебаний рычага 4 топливодозирующего органа двигателя, что приводит к регулированию нагрузочного момента. Сигнал с выхода интегратора 24 поступает на один из входов вычитающего

30 элемента 27, на другой вход которого поступает сигнал с выхода блока 29 опорных напряжений. Если среднее значение нагрузочного момента меньше заданного блоком 29, то напряжение на выходе вычитающего элемента 27 возрастает, что приводит к увеличению напряжения на электромагните 5 и, соответственно, к увеличению амплитуды колебаний рычага 4 топливодозирующе40 го органа, и в конечном итоге - к увеличению среднего значения нагрузочного момента. Аналогично при увеличении среднего значения нагрузочного момента снижается напряжение

4g на электромагните 5 и уменьшается среднее значение нагрузочного момента.

35

Формула изобретения

; .

1. Стенд для приработки двигателя внутреннего сгорания, содержащий станину с установленным на ней на качающейся подвеске двигателем, ко- ленчатый вал которого соединен с нагрузочным устройством, выполненным в- виде маховика и устройства управления, а топливодозирующий орган вигателя связан с исполнительным

51

механизмом, управляющим скоростным режимом и выполненным в виде электромагнита, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, стенд дополнительно снабжен упором и упругими элементами, причем упор установлен на качающейся подвеске и взаимодействует со станиной через упругие элементы, а устройство управления выполнено в виде связанных друг с другом устройств переключения, регистрации и регулирования нагрузки.

2. Стенд ПОП.1, отличаю- щ и й с я тем, что устройство переключения выполнено в виде ис.точника питания, включателя, передачи первого и второго рычагов переключателя, нормально замкнутых и разомкнутых контактов и электромагнитного реле с первым контактом, причём первый рычаг переключателя механически связан через передачу с качающейся подвеской и контактирует с вторым рычагом переключателя, который воздействует на нормально замкнутый и разомк .нутый контакты, которые электрически связывают источник питания с электро

10

597016

магнитным реле, а включатель и первый контакт электромагнитного реле подключены параллельно нормально.разомк- нутому контакту.

О

3.Стенд по ПП.1 и 2, отличающийся тем, что устройство регистрации момента нагрузки выполнено в виде потенциометра с заземленной средней точкой и подвижным контактом, последовательно соединенных интегратора и индикатора, причем подвижный контакт потенциометра механически связан с первым рычагом переключателя, а выход потенциометра подключен к входу интегратора.

4.Стенд по ПП.1-3, отличающийся тем, что устройство регулирования нагрузки выполнено в виде последовательно соединенных вычитающего элемента, второго контакта электромагнитного реле и блока опорных напряжений, причем второй вход

25 вычитающего элемента соединен с выходом интегратора, а второй контакт электромагнитного реле соединен с электромагнитом управления скоростным режимом.

15

20

Изобретение позволяет повысить надежность стенда. Для этого упор 7, установленный на качающейся подвеске, взаимодействует со станиной через упругие элементы 8. Устройство управления вьтолнено в виде связанных друг с другом устройств переключения, регистрации и регулирования нагрузки. Момент, возникающий на валу двигателя при изменении частоты вращения, вызывает равную по величине, но противоположную по направлению реакцию на корпусе двигателя. При этом связанная с корпусом подвеска 2 поворачивается на некоторый угол, определяемый величиной момента нагрузки и упругостью элементов 8, перемещение которых ограничено.кронштейнами 9. Дальнейшее взаимодействие элементов устройства приводит к изменению частоты вращения вала двигателя в направлении, противоположном первоначальному. Это вызьшает соответствующую реакцию подвески и весь цикл повторяется в противоположном направлении. С помощью устройства регистрации получают информацию о среднем значении динамической нагрузки. 3 3.п. ф-лы, 3 ил. ///// ////// Фиг1

-А

Фие.2.

Редактор Л.Повхан

Составитель А.Аристов

Техред М.Ходанич Корректор А.Обручар

6149/46

Тираж 776Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

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