Стенд для имитации динамических нагрузок двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1989 года по МПК G01M15/00 

ел

Изобретение позволяет повысить точность и достоверность реальных динамических нагрузок. Стенд дополнительно содержит два электромагнитных порошковых тормоза, два маховика с четырьмя парами кулачков и полые валы. Указанные элементы служат для имитации момента 1шерции соответствующих вращающихся узлов и деталей силовой передачи, nocTynaTeJibHO дви- Ж5ПЦИХСЯ масс машины и агрегатируемых с ней машин-орудий, приведенного к валу коробки передач. Блок управления обеспечивает автоматизированное измерение и запись основных параметров испытуемого двигателя. 2 ил. (О (Л

СП

СХ)

Изобретение относится к машиностроению, в частности к стендам для исследования процессов изнашивания и сопротивления усталости узлов и деталей двигателя внутреннего сгорания (две),

Цель изобретения - повышение точности и достоверности воспроизведения на стенде реальных эксплуатацион- ю ком 53, Вспомогательный двигатель

ных режимов нагружения двигателя

внутреннего сгорания . ; Существо изобретения разъясняется

чертежами, где на фиг.1 приведена

схема стенда, а на фиг.2 - функцио- I нальная блок-схема управления. Стенд содержит основание 1, на ко- .тором закреплены стойки 2-9. На стой- ках 2 и 3 жестко размещены электро- ; магнитные порошковые тормоза 10 и II. : На стойках 4-9 и тормозах 10 и 11 ба- I лансирно на подшипниковых узлах 12- I 29 размещены электромагнитные порош- I ковые тормозные муфты 30-32, махови- I ки 33-36 с переменными съемными мас- I сами, дополнительные маховики 37 и 38, упругие муфты 39-42 со змеевид- ными пружинами, подвеска 43 с рамой,

полые валы 44-47 и сплошной вал 48.

Стенд такжа содержит четыре пары ку- лачков 49) фланцевое соединение 50, : Kopo6i y 5 передач, муфту 52 сцепле- i .НИН, йаховик 53 испытуемого двигате- j. ля 54, вспомогательный двигатель 55, фланец 56, датчи1 57 частоты враще- : ния, дополнительный датчик 58 частоты вращения, датчик 59 угловой скорости, преобразователь 60, блок 61 управления, датчики 62-67 моментов

сопротивления, датчик 68 расхода при заданном oi. угловом положении пар лива, датчики 69 температуры и дав кулачков 49 маховиков 35 и 37 и 35

ления, устройство 70 согласования и регистрирующие приборы 71.

Тормозные муфты 30 и 31 прикреплены к маховикам 33 и 34, которые жестко соединены с упругими муфтами 39 и 40 и 41 и 42 при помощи- полых ва- лов 44 и 45 .и 46 и 47, размещенных в тормозах 10 и 11. Маховики 35 и 36 совмещены в одной плоскости и жестко соединены с упругими муфтами 30 и 41 и 40 и 42, размещенными на валу 48 и в роторах тормозов 10 и 11. Дополнительные маховики 37 и 38 прикреплены к роторам тормозов 10 и 11 и связаны с маховиком 35 при помощи четырех пар кулачков 49, которые расположены симметрично относительно горизонтальной оси и закреп

лены попарно на маховике 35 и дополнительных маховиках 37 и 38. Маховик 36 закреплен на валу 48, который при помощи фланцевого соединения 50 соединен с коробкой 51 передач. На раме подвески 43 закреплен испытуемый двигатель 54 с коробкой 51 передач, муфтой 52 сцепления и махови(электрическая машина) 55 установлен на стойке 9 и его вал соединен с тормозной му.1)той 32, которая при помощи фланца 56 соединена с подвеской 43.

На основании I закреплены датчик

57 частоты вращения, дополнительный датчик 58 частоты вращения и датчик 59 угловой скорости. Датчики 57 и 53 при помощи клино-ременной передачи

связаны с валом тормозной муфты 30 и дополнительным маховиком 37, а датчик 59 угловой скорости связан с валом 48 тормозного механизма и электрически соединен с тормозной

муфтой 32 через преобразователь 60. Блок 61 управления электрически соединен с электромагнитными порошковыми тормозами 10 и 11, тормозными муфтами 30 и 31 и датчиками 62-67 момента сопротивления, а испытуемый двигатель 54 - с датчиком 68 расхода топлива и датчиками 69 температуры и давления, подключенными через устройство 70 согласования к регистрирующим приборам 71.

Стенд работает следующим-образом. После пуска испытуемого двигателя 54 подключают тормоза 10 и 11 и ведомую часть тормозных муфт 30 и 31

0

и 38. Включают коробку 51 передач с помощью муфты 52 сцепления, которая вращает ведущую часть тормозных муфт 30 и 31, роторы тормозов 10 и 11, маховики 33-36. -Дополнительные маховики 37 и 38 вращаются с запаздыванием на угол оС по отношению к маховику 35. Неподвижная часть тормозов 10 и 11 и ведомые части тормозных муфт 30 и 31 поглощают мощность двигателя при воспроизведении случайных или произвольных процессов торможения .

Включают вспомогательный двигатель 55, вращающий ведущую часть тормозной муфты 32, и подключают ведомую часть тормозной муфты 32 в режиме торможения с проскальзыванием. Тор10

1451580

МОзная муфта 32 в режиме торможения сообщает испытуемому двигателю 54 колебательные движения вокруг горизонтальной оси подвески 43, имитирующие динамические сл чайные или првиз вольные режимы нагружения. Колебания подвески 43 складываются с собственными колебаниями двигателя, что обеспечивает получение тяжелых высокодинамических режимов нагружения испытуемого двигателя 54.

При работе двигателя сигналы из блока 61 управления поступают в электрическую часть тормозов 10 и 11 и тормозных муфт 30 и 31 и воспроизводят заданные случайные иди произвольные процессы торможения двигателя. Процесс измерения основных параметров испытуемого двигателя и автоматизирован.

15

Стенд обеспечивает наиболее точное и достоверное воспроизведение эксплуатационных режимов нагружения. Крутящий момент испытуемого двигателя 54 и модулирующие заданные моменты сопротивления в тормозах 10 и 11 и тормозных муфтах 30 и 3Г создают ди- намические нагрузки подобно .эксплуатационным, при этом маховики 33-36, дополнительные маховики 37-38, упру- . гие муфты 39-42, валы 44-48 и роторы тормозов 10 и 11 служат для имитации момента инерции соответств тощих вращающихся узлов и деталей силовой передачи, поступательно движущихся масс мапшны и аграгатируемых с ним машин-орудий, приведенного к валу коробки 51 передач. Взаимноугловое положение пар кулачков 49 маховиков 35 и 37 и 35 и 38 служит для имитации влияния на двигатель, например, провисания сцепки при агрегатировании машины с прицепными машинами-орудиями в период их разгона тн торможения. В случае блокирования пар кулачков 49 обеспечивается имитация влияния жесткой сцепки при агрегатировании машины навесными машинами- орудиями.

Стенд позволяет сократить время испытаний и воспроизвести выбранные режимы нагружения и динамические нагрузки на детали двигателя, приводящие к ускоренной оценке их надежности

с заданной точностью и достоверностью по отношению к эксплуатационной. Формула изобретения

Стенд для и -1итации динамических нагрузок двигателя внутреннего сгорания, содержащш основание с закрепленными на нем стойками, на которых установлены нагрузочное устройство с валом, подвеска с рамой и закрепленным на ней испытуемь двигателем, вспомогательный двигатель, да лшк частоты вращения 5 датчик угловой скорости и механизм качания подвески, выполненных, л вкде быстродействующей торнозкой муфты с фланцем, при помощи которого ведомая часть тормозной муфты жестко соединена с подвеской, а ве/гущая - с БЗЛОМ вспомогательного их записи 20 двигателя, нагрузочное устройство

выполнено в виде тормозного механизма, содержащего быстродействхтощке тс рмозные гyфты. торугие муфты и маховики, установленные соосно с валом, 25 причем два маховика пр1-1креплены к

тормозным syфтaм5 а два других совмещены Б одной плоскости и один из Hl-iX

связан при помощи вала с испытуемым двигателем, о т л и ч а ю тц и и с я 30 тем., что, с. URyibw повьаиения точности и достоверносгн воспроизведения на стенде реальных эксплуатационньЕХ ре- жинов нагружения двигателя, стенд дополнительно содержит два электромагнитных порошковых тормоза, два до- по.гшительных маховика, полые валы, четыре пары кз лачков и дополнительный датчик частоты вращения, причем дополнительные маховики, на каждом из которых размещены по две пары кулачков, при помощи которых связаны с маховиком, совмещенньм с ними в одной плоскости, жестко соединены с роторами электромагнитных порошковых: тормозов, .каждый из которых закреплен ка стойке соосно с валом, внутри каждого ротора электромагнитного порошкового тормоза размещены ттругая муфта и два полых вала, которые установлены один внутри другого и каж,цый из которых жестко соединен с упругой муфтой и маховиком, прикрепленным к быстродейств тощей тормозной муфте, дополнительный датчик частоты вращения установлен на основании и механически связан с дополнительном маховиком .

35

40

45

50

55

10

20

15

20

30

35

30

40

30

45

30

50

30

55

I

5

v