Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Погорелый И.П. Обкатка и испытание тракторных и автомобильных двигателей

.pdf
Скачиваний:
22
Добавлен:
24.10.2023
Размер:
9.57 Mб
Скачать

220/3803

[] [h

Оонатываемь/й

двигатель

г'20/36'Ов

Рис. 55. Электрическая схема обкаточно-тормоз- ного стенда с машиной постоянного тока:

Р — рубильник; П — магнитный

пускатель;

Л 0 — нуле­

вой

провод; БМ — балансирная

машина

постоянного

то­

ка;

АД—МУ

— у м ф о м е р

(мотор-генератор);

АД—MB

агрегат

в о з б у ж д е н и я ;

й н

нагрузочное

сопротивление;

Яш

— регулировочное

сопротивление

шунта;

R n пуско­

вое

 

сопротивление;

Я р — п л а в к и е

предохранители;

КП

и

КС — кнопки

управления;

РТ\

и РТг реле тепло­

 

вой

защиты;

РР — рубильник

переключения.

 

двигателей по числу оборотов и крутящему моменту коэффициент рекуперации энергии в стендах ГОСНИТИ составляет 0,6—0,75).

ОБКАТОЧНО-ТОРМОЗНЫЕ ЭЛЕКТРОСТЕНДЫ С АСИНХРОННЫМИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМИ МАШИНАМИ АК

ВГОСНИТИ разработаны обкаточно-тормозные электростенды с асинхронными машинами, различающи­ мися по мощности, числу оборотов и конструкции, что обусловлено большим разнообразием ремонтируемых и изготовляемых автомобильных и тракторных двигате­ лей.

Вчисло первых разработок входил стенд с машиной АК мощностью 28 кВт и синхронным числом оборотов

1000 в минуту. Стенду присвоена марка

СТЭ-28-1000,

что значит стенд тормозной электрический.

Регулировочный реостат стенда имел

бак объемом

300 л с ручным приводом электродов, без охлаждения.

Стенд рассчитан на обкатку

тракторных

двигателей

Д-36, Д-54, Д-14,

Д-20 и предназначался для широкой

эксплуатационной

проверки

пригодности

обкаточно-

Рис. 56. Общий вид электростенда

СТЭ-28-1000 с двигателем Д-54:

/ — реостат; 2

электрическая машина;

3 — п у л ь т

управления

и контрольно-

измерительных

приборов; 4 циферблат

весового

механизма;

5 — с и г н а л ь н а я

лампа; 6 — манометр;

7 — дистанционные термометры; 8 — тахометр; 9 кноп­

ки управления;

10 — двигатель Д-54; / / — плита; 12 стойка.

141

тормозного стенда с асинхронной машиной по принятой принципиальной схеме.

Электрическая схема стенда полностью соответство­ вала схеме, показанной на рисунке 33.

Пульт 3 (рис. 56) смонтирован на одной плите / / с электрической машиной 2; одновременно о"н является шкафом, закрывающим весовой механизм и выводы про­

водов

от статора

на клеммную доску.

 

 

 

 

На

рисунке 57

показана характеристика

работы

электростенда СТЭ-28-1000 при обкатке

двигателя

Д-54

на режиме длительностью 3 ч 35 мин, а на рисунке

58—

при

работе

с постоянной нагрузкой 60

л. с. в

течение

3 ч. В последнем случае электрическая

машина

работа­

ла

с перегрузкой по моменту на 44%,

а по мощности

на

38%.

 

 

 

 

 

Из графиков на рисунках 57 и 58 можно сделать

следующие

выводы:

 

 

 

1.Момент сопротивления прокручиванию двигателя Д-54 без компрессии больше, чем с компрессией, при­ мерно на 20% и меньше номинального крутящего мо­ мента примерно на 30%; по величине и изменению момента сопротивления прокручиванию двигателя при холодной обкатке можно судить о качестве сборки дви­

гателей и протекании процесса его приработки.

2. Мощность электрической машины достаточна как для холодной и горячей обкатки двигателя Д-54 по за­ данному режиму общей длительностью 3 ч 35 мин, так

идля длительной работы с нагрузкой 60 л. с.

3.Температура обмотки статора и ротора, а также железа статора не превышала 70° С при температуре окружающей среды 20° С, следовательно, перегрев не превышал 50° С. Допустимая величина перегрева для машин типа АК по ГОСТ —70° С. В данном случае

имеется некоторый запас по нагреву, а следовательно, и по тормозной мощности, несмотря на то, что машина работала с большой перегрузкой.

4. Коэффициент рекуперации энергии при работе в режиме генератора составляет около 0,7. Если считать к.п.д. электрической машины равным 0,9, то потеря энергии в реостате составляет 20%.

При обкатке двигателя на электростенде с элект­ рической машиной постоянного тока (см. рис. 55) ко­ эффициент рекуперации мог быть 0,73—0,75 (считая к,п.д. каждой электрической машины равным 0,9).

142

 

О 10 Zu 30

«

55 65 75

90100ПО 120130M

155 ПО 185'195 мин

 

 

Рис.

57.

Характеристика

работы

электростенда СТЭ-28-1000

 

 

 

 

 

 

 

при

обкатке

двигателя

Д-54:

 

 

 

 

 

M — момент

сопротивления

при

холодной

обкатке

двигателя,

кгс • м;

п — чис­

л о

оборотов

в

минуту; Ng

— мощность двигателя,

л .

с ;

W

— э н е р г и я ,

or-

д а в а е м а я

в

сеть и потребляемая из сети,

кВт;

т)р коэффициент

рекупера­

ции

электроэнергии;

/ — температура

нагрева обмотки

ротора, ' С ;

2

тем ­

пература

нагрева

жидкостного

реостата,

" С ; 3 —

температура

нагрева ж е л е ­

за

статора,

" С ;

4 — температура нагрева

обмотки

статора,

' С ; 5

темпера ­

 

 

 

 

 

 

тура

о х л а ж д а ю щ е г о

воздуха,

0 С.

 

 

 

 

 

Рис. 58. Характеристика работы электростенда

СТЭ-28-1000 в гене­

 

 

 

 

раторном режиме с двигателем Д-54:

 

 

 

— сила

тока

ротора,

А; / с — сила тока статора,

А;

/ н , р номинальный

ток

ротора, А;

/ н с

— номинальный ток

статора, A;

W c — м о щ н о с т ь ,

отда ­

ваемая в

сеть

через

статор: Ѵф фазовое

напряжение

 

сети,

В; / темпера ­

тура

нагрева

обмотки статора,

" С ; 2 температура

нагрева

 

ж е л е з а стато­

ра,

° С; 3 — температура

нагрева

жидкостного

реостата,

' С ;

4

— температура

нагрева

обмотки

ротора,

' С ; 5

— температура

о х л а ж д а ю щ е г о

воздуха,

С.

Такой

результат, учитывая простоту и дешевизну стенда

с асинхронной машиной, следует признать удовлетво­ рительным.

5. Раствор в

реостате

нагревался

до температуры

70° С. При этом

уровень электролита в

реостате замет­

но снижался в результате

интенсивного

испарения.

144

Чтобы предотвратить это нежелательное явление, по­ требовалось сделать в баке реостата рубашку охлажде­ ния с автоматическим клапаном и через нее пропускать воду из водопровода. В результате этого температура раствора поддерживалась не выше 55° Ç.

На электростенде СТЭ-28-1000 был также обкатан двигатель КДМ-46 мощностью 90 л. с- и с числом обо­ ротов 1000 в минуту. Испытание проведено с редукто­ ром, установленным между валом двигателя и валом электрической машины при коэффициенте редукции 1 : 1,5. Из результатов испытания, показанных на ри­ сунке 59, следует, что на электростенде можно полно­ стью загружать двигатель КДМ-46 и при работе стенда на заданном режиме элементы электрической машины перегреваются только к концу трехчасовой работы.

Электростенд СТЭ-28-1000 был испытан в ремонт­ ных мастерских, имеющих собственную электрическую станцию мощностью 33 кВт.

Проведенные испытания показали следующее:

1. Электрическая машина стенда хорошо и устой­ чиво работает в режиме генератора параллельно с син­ хронным генератором станции без каких-либо специаль­ ных регулирующих устройств.

2.Мощность электростанции оказалась достаточной для работы стенда в двигательном режиме при полной его тормозной мощности.

3.Одновременная работа стенда при пиковой на­ грузке сети (электросварка) приводит к значительному колебанию стрелки весового механизма. Поэтому ис­ пытывать двигатели на мощность можно во время обе­

денного перерыва или во вторую смену, когда

нагруз­

ка электростанции главным образом световая

(равно­

мерная).

 

4. Стенд можно использовать для создания допол­ нительной мощности при недостаточной мощности элект­

ростанции.

,

5. При обкатке можно полностью загружать двига­

тели даже в тех случаях, когда

к сети не присоедине­

ны потребители энергии. Потребителем энергии стенда при этом является агрегат электростанции, генератор

которого работает

в режиме синхронного двигателя, а

его первичный двигатель работает как тормоз.

Для расширения диапазона работы стенда при об­

катке двигателей

КДМ-46 и высокооборотных автомо-

10 И, П. Погорелый

145

О 10 20 30 15 60 80 WO 120 140 160 ПО мин

Рис. 59. Характеристика работы электростенда СТЭ-28-ІО0О при об­

катке двигателя

КДМ-46 по

заданному режиму с редуктором, име­

 

 

 

ющим коэффициент редукции 1 : 1,5:

 

 

 

Nе

мощность

двигателя,

л . е.;

I с — сила

тока

в статоре

А; / р сила

то­

ка

в роторе, A;

Wc

мощность,

о т д а в а е м а я в сеть,

кВт;

Ѵсф~

фазовое

на­

пряжение

сети.

В;

і

коэффициент

рекуперации

энергии; <жел.с — т е м п е ­

ратура

ж е л е з а

 

статора,

* С ;

<обм . с - температура обмотки

статора,

" С ;

'жид.реост — температура

жидкостного

реостата,

• С ; ' о к р . ср. -

температура

 

 

 

 

 

 

о к р у ж а ю щ е й

среды .

 

 

 

 

 

Рис.

60.

Продольный

разрез

редуктора

электростенда

 

 

 

СТЭУ-28-1000:

 

/ — нижний

вал;

2 верхний

вал;

3 — б л о к шестерен

переключения

передач; 4

— шестерня п о н и ж а ю щ е й

передачи; 5 — шестерня повыша­

ю щ е й

передачи;

6 упругая

муфта, соединяющая вал редуктора с

 

 

 

валом электрической

машины.

 

бильных двигателей в конструкцию стенда был введен редуктор. Модернизированному стенду присвоена мар­ ка СТЭУ-28-1000, что значит стенд тормозной элект­ рический универсальный.

Верхний вал 2 (рис. 60) редуктора предназначен для передачи вращения от,вала двигателя к валу электри­ ческой машины. Нижний вал 1 служит для понижения и повышения передачи. Прямая передача через верхний вал редуктора предназначена для обкатки тракторных двигателей с числом оборотов от 1100 до 2000 в мину­ ту. Понижающая передача (если ее рассматривать как отношение числа оборотов обкатываемого двигателя к числу оборотов электрической машины при работе по­ следней в двигательном режиме) предназначена для об­ катки двигателей КДМ-46, а повышающая — для обкат­ ки автомобильных двигателей с числом оборотов до 3000 в минуту.

Коэффициент редукции на понижающей передаче ра­ вен 0,705, а на повышающей —1,56.

Режимы обкатки двигателей по числу оборотов при использовании редуктора приведены в таблице 17.

10*

147

 

 

 

 

Т а б л и ц а It

 

 

Диапазон изменения числа оборотов

 

 

обкатываемых двигателей в минуту

Передача

 

 

 

 

 

при

холодной

обкатке

при юрячей

обкатке

 

(двигательный

режим)

(генераторный

режим)

Прямая (верхний вал)

400-950

1100-2000

Понижающая

(нижний вал)

200—700

800-1300

Повышающая

(нижний вал)

600—1450

1600—3000

Поочередное

применение

200-1450

800—3000

передач (нижний вал)

При пользовании нижним валом редуктора следует иметь в виду, что при горячей обкатке автомобильных двигателей на понижающей передаче, предназначенной для обкатки двигателей КДМ-46, электрическая машина будет работать с повышенным числом оборотов в 1,56 ра­ за по сравнению с числом оборотов обкатываемого дви­ гателя, а это приведет к аварии электрической машины из-за больших центробежных сил ротора.

Использование редуктора на электростенде СТЭУ-28-1000 потребовало применения реверсивного магнитного пускателя, чтобы согласовать направление вращения коленчатых валов обкатываемых двигателей с направлением вращения вала электрической машины, не пересоединяя силовые провода двух фаз.

Тахогенератор электрического тахометра на стенде СТЭУ-28-1000, так же как и на стенде СТЭ-28-1000, приводится в действие от вала электрической машины. Поэтому с переменой направления вращения вала элек­ трической машины нужно менять местами два прово­ да, идущие от тахогенератора к указателю. Для этого необходимо применить переключающий тумблер. Так как тахометр показывает число оборотов вала электри­ ческой машины, то величину мощности обкатываемого двигателя подсчитывают по фактическим показаниям ве­ сового механизма и тахометра.

Для определения действительных оборотов вала об­ катываемого двигателя нужно, число оборотов вала электрической машины, определяемое по указанию та­ хометра, умножать или делить на передаточные числа редуктора в зависимости от того, на какой передаче работал стенд.

148

Ȥ 600

I 1*00

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

200

 

 

 

 

 

 

 

 

 

?5

О

200 '

600

WOO

1800

2200

2600

3000

 

 

 

Число oöopomoS коленчатого

Sana двигателе

S минуту

Рис.

61. Номограмма

для определения

числа

оборотов вала

обкатываемых

двигателей

на электростенде

СТЭУ-28-1000:

/ — тракторный

двигатель КДМ-46;

2 автомобильный

двигатель.

Чтобы

избавиться

от

расчетов,

на корпусе

редукто­

ра прикреплена

номограмма,

на

которой

 

линия /

(рис.

61)

предназначена

для

тракторных

двигателей

КДМ-46,

а линия 2— для

автомобильных двигателей.

Зная число оборотов вала электрической машины (определяют по электротахометру), можно по номо­ грамме определить число оборотов обкатываемого дви­ гателя.

Ручку для переключения передач в редукторе уста­ навливают в три положения: нулевое положение—для обкатки двигателей через верхний вал; положение А (левое положение ручки) — для обкатки двигателей КДМ-46; положение Б (правое положение ручки) — для обкатки автомобильных двигателей.

На рисунке 62 приведена тормозная характеристика электростенда СТЭУ-28-1000. На ней точками отмече­ ны номинальные значения мощности двигателей неко­ торых марок, которые можно длительно обкатывать на этом стенде.

Большинство двигателей можно обкатывать на пря­ мой передаче редуктора. На понижающей передаче ре­ дуктора продолжительно можно испытывать двигатели Д-54, Д-40, Д-28 и Д-14. Двигатель КДМ-46 на пони-

140

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ