книги из ГПНТБ / Эксплуатация корабельных двигателей внутреннего сгорания лекции

Передаче вращения от двигателя осуществляется через редуктор первой ступени I и редуктор второй ступени П.

Центральная ведущая шестерня 3 жестко связана через ре­

дуктор первой ступени с коленчатым валом дизеля. Через

промежуточные шестерни саттелиты 2 центральная шестерня

связана с неподвижной шестерней I, зафиксированной от

проворачивания рычагом и поршнем гидравлического динамо­

метра. Оси промежуточных шестерен жестко связаны с флан­

цем отбора мощности. При работе двигателя промежуточные шестерни обкатываются, по неподвижной шестерне, на кото­

рой образуется реактивный крутящий момент, равный крутя­

щему моменту двигателя. Величине крутящего момента изме­

ряется специальным устройством, которое получило название

Рис. 4.13. Схема планетарного редуктора и гидравлического динамометра дизелей типа M-d Uo

гидравлического динамометра. Принцип действия гидравли­

ческого динамометра рассмотрим по схеме рис. 4.13. В по­

лость цилиндра под поршнем постоянно подается масло от

специального масляного насоса шестеренчатого типа. Из ци­

линдра масло вытекает через отверстие, проходное сечение

которого изменяется в зависимости от положения поршня.

При движении поршня вниз отверстие перекрывается, при движении вверх - открывается.

При нагрузке двигателя на неподвижной шестерне обра­

зуется реактивный момент, равный крутящему моменту дви­

гателя. Рычаг гидравлического динамометра давит на пор­ шень с силой Р . Поршень под действием силы Р двига­

ется вниз, перекрывая сливное отверстие. Перекрытие порш­

нем сливного отверстия и движение поршня вниз продолжает­

ся до такого момента, пока давление масла, действующее

на поршень, не уравновесит силур. На установившемся

4 - площадь поршня.

При уменьшении крутящего момента сила давления масла больше силы Р. Под действием разности сил поршень дви­ гается вверх до тех пор, пока давление масла не упадет настолько, что силы сравняются. Таким образом, давление масла в полости цилиндра гидравлического динамометра будет прямо пропорционально крутящему моменту двигателя:

где i - плечо гидравлического динамометра.

121

Давление масла в цилиндре гидравлического динамометра

измеряется специальным манометром, который постоянно пока­

зывает величину нагрузки дизеля. Ограничение нагрузки

дается в единицах давления согласно ограничительной ха­

рактеристике. (см. табл. 2, стр. 106).

Мощность двигателя определяется выражением

Принципиальная схема гидравлического динамометра изображена на рис. 4.13. В действительности устройство

динамометра двигателя М-503 намного сложнее.

Схема конструкции редуктора и гидравлического динамо­

метра дизеля М-503 изображена на рис. 4.14. Неподвижная

шестерня редуктора 3 фиксируется от проворачивания шарами 2,расположенными в сферических углублениях перегородки редуктора I и неподвижной шестерни.Поршень гидравлического динамометра 7 жестко связан болтами 6 с неподвижной ше­ стерней (3),которая может перемещаться в осевом направле­ нии вместе с поршнем.

Масло по специальному каналу, не показанному на схеме,

подается шестеренчатым насосом 4 в полость 8 между порш­

нем и перегородкой корпуса редуктора. Канал переменного

сечения для слива масла выполнен в расточке перегородки

корпуса редуктора и перекрывается уплотнительным коль­

цом 5.

122

Гидравлический динамометр работает следующим образом. Неподвижная шестерня при возникновении на ней крутящего

момента стремится провернуться. При этом ограничительными шарами, находящимися в углублениях , неподвижная шестер­ ня смещается в осевом направлении вправо. Уплотнительное кольцо, двигаясь вместе с поршнем, перекрывает частично

сливной канал, в результате чего давление масла в поло­

сти гидравлического динамометра повышается до тех пор,

пока давление масла на поршень не уравновесит осевое усилие от .расклинивающего действия ограничительных шаров.

При уменьшении крутящего момента осевое усилие шаров

уменьшается и под давлением масла поршень вместе с непод­

вижной шестерней перемещается влево, уплотнительное коль­

цо при этом увеличивает проходное сечение сливного канала

и давление масла в полости гидравлического динамометра уменьшается. Движение поршня будет происходить до момента

равновесия сил. Давление масла в полости динамометра

измеряется манометром, который постоянно показывает вели­

чину нагрузки двигателя.

4. Определение мощности дизеля на корабле по часовому расходу топлива и числу оборотов двигателя

Данный способ определения мощности дизеля является наиболее распространенным и доступным. Способ предусмат­

ривает измерение числа оборотов двигателя, измерение часового расхода топлива и определение мощности двигателя

по специальным графикам вида

В основе определения мощности дизеля по часовому расходу топлива и числу оборотов лежит зависимость мощности дизеля от часового расхода топлива по формуле

123

H u - низшая теплотворная способность топлива;

г\г~ эффективный к. п. д. двигателя.

Мощность двигателя пропорциональна часовому расходу

топлива и эффективному к. п. д. Необходимость использова­ ния графиков для определения мощности вызвана тем, что

эффективный к. п. д. дизеля изменяется в широких преде­

лах в зависимости от числа оборотов и от часового расхода

топлива. Вид графических зависимостей N ft=f(&T,nA)

дан на рис. 4.15 и рис. 4.16.

Точность определения мощности дизеля по данному спо­

собу зависит от точности измерения часового расхода топ­ лива, числа оборотов двигателя, а также от поддержания

неизменными условий, при которых определяются показатели,

необходимые для составления графиков. Во время определе­

ния мощности дизеля необходимо выполнение следующих тре­

бований:

а) внешние условия должны соответствовать техниче­ ским требованиям для данного двигателя;

б) двигатель должен быть исправным, его износ не должен выходить за допустимые пределы;

в) режим работы дизеля должен быть установившимся; г) показания контрольно-измерительных приборов долж­

ны быть в пределах значений, рекомендованных инструкцией по эксплуатации’двигателя;

д) топливо и смазочное масло должны удовлетворять

техническим требованиям для данного двигателя.

Измерение мощности двигателя производится в следующей

последовательности.

Устанавливается режим работы, на котором должна быть измерена мощность. После стабилизации режима работы произ­

водится измерение часового расхода топлива и числа оборо-

124

.£?<§> -Л©

126