Лабораторная работа № 5 изучение нагрузочных устройств стендов (тормозных устройств)

1. Цель выполнения работы

Цель выполнения лабораторной работы - изучение назначения, принципа действия и конструкции нагрузочных стендов, изучение устройства и принципа работы электрических тормозов.

2. Выполнение работы

Большинство величин, измеряемых в процессе испытаний, в конечном счете связано с определением эффективной мощности двигателя и изысканием возможности ее увеличения.

Тормозное устройство выполняют таким образом, чтобы можно было определить крутящий момент, развиваемый двигателем. Так, момент трения М_тр, действующий на ротор (барабан) механического тормоза и равный крутящему моменту М_кр, кНм, двигателя, уравновешивают грузом Р, подвешивая его на определенном плече l (рис.5.1.).

Рис. 5.1. Принципиальная схема простейшего тормоза

Тормозные устройства при поглощении механической энергии, развиваемой двигателем, преобразуют ее непосредственно в тепловую энергию или в любой другой легко измеряемый вид энергии. Это может быть электрическая энергия, которая в известных условиях может быть передана потребителям, либо также превращена в тепло или рассеяна.

2.1. Приборы для проведения испытаний

Современные тормозы электрического типа представляют собой электрические машины в балансирном исполнении, вал которых соединяют с валом испытуемого двигателя.

Тормозы постоянного тока базируются на машинах с независимым смешанным возбуждением и одновременном регулировании силы тока в цепи якоря.

Регулирование балансирных машин постоянного тока путем применения одновременно параллельного и последовательного возбуждения вызвано необходимостью получения большого пускового момента в моторном режиме работы, когда прокручивают холодный, особенно не обкатанный двигатель.

2.2. Последовательность выполнения

Лабораторная работа выполняется на четырехцилиндровом четырехтактном дизеле типа Д-240 (4Ч 11/12,5) производства Минского моторного завода в следующей последовательности:

1) проверить уровень масла в картере двигателя;

2) проверить уровень охлаждающей жидкости;

3) прокачать топливный насос;

4. запустить, прогреть двигатель в режиме холостого хода;

5. с помощью реостатов установить нагрузку, соответствующую номинальному режиму работы двигателя;

6. занести в отчет о лабораторной работе показания стационарного тахометра, весового устройства для определения расхода топлива, U-образного жидкостного манометра;

7. с помощью весового устройства и секундомера определить расход топлива в режиме номинальной мощности;

8. установить поочередно нагрузку, соответствующую 75, 50, 30 и 10% номинальной мощности;

9. зафиксировать показания приборов и определить расход топлива на каждом режиме;

10) уменьшить нагрузку и вывести двигатель в режим холостого хода;

11) остановить двигатель;

12) по результатам испытаний построим график зависимости расхода топлива от нагрузки двигателя.

Таблица 2

Нагрузочная характеристика двигателя Д-240

Параметр	Обозначение параметра	Численное значение параметров
Эффективная мощность, %	-	100	75	50	30	15
Груз на тормозе, кг	Р	35,0	25,0	20,0	10,0	5,0
Крутящий момент, Нм	Мкр	245,9	175,6	140,5	70,3	35,2
Частота вращения, мин-1	n	1600
Эффективная мощность, кВт	Ne	41,0	29,3	23,5	11,7	5,9
Часовой расход топлива, г/ч	Gе	9950	6900	5600	3000	1600
Удельный расход топлива, г/(кВт∙ч)	gе	242,7	235,5	238,3	256,4	271,2

Х арактеристика двигателя Д-240

Рис. 5.2. Изменение удельного расхода двигателя Д-240