Устройство для измерения работы дизельных двигателей Советский патент 1990 года по МПК G01L3/24 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано на различных сельскохозяйственных, мелиоративных, подъемно-транспортных, строительных и других как стационарных, так и мобильных агрегатах.

Цель изобретения - повышение точности.

На фиг, 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид нэ фиг. 2 - кинематическая схема планетарного редуктора, последовательно включенного в силовой привод агрегата.

Устройство содержит измеритель крутящего момента, выполненный в виде планетарного редуктора, ведущее звено которого - солнечная шестерня 1 связана .с источником энергии - двигателем 2, ведомое звено - водило 3 с потребителем энергии - рабочим оборудованием агрегата, а остановленное звено - коронная шестерня 5 установленная на шарикоподшипниках 6, через соединительное звено 7, шток 8 - с опорой 9 и гидравлическн м демпфером 10.

Опора 9 состоит из восстанавливающей пружины 11, упирающейся одним концом в неподвижно закрепленное седло 12, а другим концом - в подвижное седло 13, фиксируемое регулировочной гайкой 14,, установленной на штоке 8. Переме1цение звена 7 ограничивается с одной стороны регулирующим винтом 15 нулевого, а с другой - регулирующим винтом 16 максимального крутящего момента. Гидравлический демпфер 10, служащий для гашения высокочастотных колебаний в силовой трансмиссии, обусловленных особенностями работы двигателя, переменным моментом сопротивления и т.д., включает корпус r/t расположенный внутри него.

и установленный на штоке 8 поршень 18, связанный с обоих сторон одними концами с сильфонами 19 и 2-0, другие концы которых присоединены к крышкам 21 и 22. Крышки 21 и 22 снабжены осевыми отверстиями для прохождения штока 8 и герметично прикреплены к корпусу 17 демпфера 10. Для наст|эойки требуемой степени демпфирования пре- . дусмотрен регулируемый дроссель 23 игольчатого типа. Наличие сильфонов .19 и 20.обеспечивает высокую герметичность демпфера 10, исключает сухое

0 трение в парах шток-крышки и тем самым повышает чувствительность и точность работы устройства.

Остановленное звено - коронная шестерня 5 измерителя крутящего мо5 мента шарнирно связано с тягой 24 механического фрикционного интегрирующего устройства. Интегрирующее устройство содержит корпус 25 с подпружиненным диском 26, получающим

0 вращение через редуктор 27 от трансмиссии агрегата и находящимся во фрикционном зацеплении со сфериче с- ким роликом 28. Ролик 28 выполнен усеченным с двух сторон с конусооб5 разными, противоположно расположенными выемками ,. между которыми в центре ролика выполнено сф.еричёское отверстие, соединяющее выемки. В конусообразные выемки установлена тяга 24

0 механизма перемещения сферического ь-олика, выполненная в виде двух полуосей, одна из которых имеет обоймы 29 для шариков 30, -которые установлены в центральном сферическом отверс-.

5 тии ролика 28,. Шарики 30 зафиксиро- . ваны обоймой 31, закрепленной на другой полуоси (с противоположной стороны ролика обойм ы с шариками образуют сферическую ось). Тяга 24

5

установлена в направляющих корпуса 25 так, что центр сферического ролика 28 перемещается параллельно плоскости вращения диска 26. На тягу 2 между опорой и роликом свободно посажено зубчатое колесо 32 с огранченным по оси ходом неподвижным упо Ром 33, находящееся в постоянном зацеплении с зубчатым колесом 34, жеско установленным на оси 35 механичекого счетчика 36. На зубчатое -колесо 32 посажена втулка 37 с возможностью свободного хода вдоль оси. Втулка 37 шарнирно связана с одним концом дополнительной тяги 38, друго конец которой шарнирно соединен с роликом-28. Для предотвращения скольжения ролика 28 относительно диска 26 применена пружина 39,. постоянно прижимающая через седло 0 и упорный подшипник 41 диск 26 к ролику 28. Степень прижатия диска 26 к ролику 28 регулируют через седло 42 и упорный подшипник в путем перемещения гайки 44 по втулке 45, жестко установленной на корпусе 25.

Устройство работает следующим образом.

Если момент сопротивления потребителя энергии - рабочего оборудования 4 агрегата равен крутящему моменту, развиваемому двигателем, то устанавливают его угловую скорость. 6 результате действия возникшего при этом реактивного момента остановленное звено - коронная шестерня 5, преодолев усилие восстанавливающей пружины 11, отклоняется по часовой стрелке и через тягу 24, обоймы 29 и 31, а также шарики 30 уперживает сферический ролик 28 на определенном расстоянии от оси вращения диска 26. Диск 26 вращается с определенной скоростью от редуктора 27, который приводится в действие от двигателя 2. В результате фрикционного сцепления также вращается сферический ролик 2«, который через дополнительную тягу 38, втулку 37 и шестерни 32 и 34 вращает ось 35 счетчика Зб. Угловое перемещение диска 26 прямо пропорционально количеству совершаемых коленчатым валом двигателя оборотов, а развиваемый им крутящий момент прямо пропорционален положению, занимаемому остановленным звеном - коронной шестерней 5 планетарного редуктора. При этом счетчик 36 показывает-в оп

103206

ределенном масштабе механическую работу, совершенную мобильным агрегатом за определенное время на данном установившемся скоростном . и i arpy- зочном режиме его эксплуатации.

В случае уменьшения крутящего момента двигателя и постоянной его уг- ,д ловой скорости реактивный момент, действующий на остановленное звено - коронную шестерню 5, также уменьшится. От возникшего дисбаланса сия на соединительном звене 7 восстанавли- ,5 вающая пружина 11, воздействуя на

шток 8 и соединительное звено 1, отклоняет остановленное звено - коронную шестерню 5 против часовой стрелки, которая через тягу 24, обоймы 31 20 и 29, а также шарики 30 перемещает сферический ролик 28 по диску 26 влево, уменьшая этим радиус вращения вокруг его оси. Ролик 28 через дополнительную тягу 38, втулку 38 и шес- 25 терни 32 и 34 вращает ось 35 счетчика 36. Однако прямо пропорциональное уменьшение радиуса приводного диска 26, обусловленное уменьшением крутящего момента, прямо пропорционально 30 уменьшает угловую скорость вращения . ролика 28 и через дополнительную

тягу 38, втулку 37 и зубчатые шестерни 32 и 34 также пропорционально уменьшает угловую скорость оси 35 счетчика 36, а следовательно, и количество совершенных оборотов счетным механизмом счетчика 36, в результате чего указывается сравнительно меньшая работа, совершенная мобильным агрегатом за определенный период действия с учетом коррекции развиваемого двигателем переменного крутящего момента. После стабилизации нового нагрузочного режима дальнейший принцип действия устройства будет аналогичным тому, который рассматривался в первом случае, с той разницей, что вращение сферического ролика 28 будет обеспечиваться приводным диском 26 на несколько меньшем радиусе

40

5

0

от оси его вращения.

Аналогично работает устройство и в случае увеличения крутящего момен- та двигателя и его угловой скорости. При этом вращение ролика 28 от приводного диска 26 будет осуи1ествлять- ся на увеличенном радиусе от оси его вращения

7161

Формула изобретений

Устройство для измерения работы дизельных, двигателей; содержащее измеритель крутящего момента, интег- рирующее устройство с корпусом и установленным с возможностью вращения подпружиненным диском, фрикционно связанным со сферическим роликом, который скреплен с тягами в виде двух полуосей, на одну из которых свободно насажено колесо зубчатой передачи с ограниченным в продольном направлении ходом и втулкой, выполненной с возможностью осевого перемещения дополнительную тягу, шарнир- но связанную одним концом с поверхностью сферического ролика, а другим

8

через втулку и зубчатую передачу - с механическим счетчиком, источник и потребитель энергии, о т л и ч а- ю щ 6 е с я тем, что, с целью повышения точности, в него введены связанные между собой гидравлический демпфер с дросселем и опора, выполненная в виде пружины, а измеритель крутящего момента состоит из планетарного редуктора, ведущее звено которого связано с источником энергии, ведомое звено - с потребителем энергии, а остановленное звено соединено с гидравлическим демпфером, опорой и второй полуосью сферического ролика, при этом дроссель выполнен регулируемым.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано на сельскохозяйственных, мелиоративных и других, как стационарных, так и мобильных агрегатах. Цель изобретения - повышение точности. При равенстве момента сопротивления потребителя энергии и крутящего момента двигателя в результате действия возникшего при этом реактивного момента остановленое звено - коронная шестерня 5, преодолев усилие восстанавливающей пружины 11, отклоняется по часовой стрелке и через тягу 24, выполненную в виде двух полуосей, обоймы 29 и 31, шарики 30 удерживает сферический ролик 28 на определенном расстоянии от оси вращения диска 26. Диск 26 вращается с определенной скоростью от редуктора 27, который приводится в действие от двигателя, в результате фрикционного сцепления также вращается сферический ролик 28. Ролик 28 через дополнительную тягу 38, втулку 37, шестерни 32 и 34 вращает ось 35 счетчика 36. Угловое перемещение диска 26 прямо пропорционально количеству оборотов двигателя, а развиваемый им крутящий момент прямо пропорционален положению, занимаемому остановленным звеном 5 планетарного редуктора. При этом счетчик 36 показывает в масштабе механическую работу, совершенную мобильным агрегатом за определенное время. В случае уменьшения или увеличения крутящего момента двигателя и его угловой скорости устройство работает аналогичным образом, но при этом вращение ролика 28 от приводного диска 26 будет осуществляться на уменьшенном или увеличенном корпусе. 2 ил.

Фиг. г