
книги из ГПНТБ / Руководство по испытаниям двигателей боевых и транспортных машин
..pdfМ о ж н о |
д о п у ст и т ь , |
что |
с р е д н е е |
а р и ф м ети ч еск о е |
из |
в с е х п о |
|||||||||||||
л у ч ен н ы х |
зн ач ен и й |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
, _ |
4~ |
Ч~ #3 |
• • • ~Ь ап |
|
|
|
|
|
||||||
д о л ж н о |
п р и бл и ж ен н о |
со отв етств ов ать |
т о ч н о м у |
зн ач ен и ю |
и зм е |
||||||||||||||
р яем ой |
величины . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Э то |
у т в е р ж д е н и е |
п р ед став л я ет |
со б о й |
тол ь к о н а и б о л ее |
в е р о |
||||||||||||||
я т н о е п о л о ж е н и е , |
к отор ое |
становится |
тем |
б о л е е |
д о ст о в ер н ы м , |
||||||||||||||
ч ем б о л ь ш е |
ч и сло |
п. |
|
|
|
|
|
А |
|
|
|
|
|
|
|
||||
Р а зн о сти |
м е ж д у |
средн и м зн ач ен и ем |
и |
|
величинам и , |
п о л у |
|||||||||||||
ченны м и при о тд ел ь н ы х и зм ер ен и я х , sL |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
А — а{ = Sj; |
А — а2 — s2> |
|
|
as |
e3, |
• |
• - |
; |
Л - |
ап = Вп |
|
||||||||
назы ваю тся |
абсолютными ошибками и зм ер ен и й . |
|
|
|
|||||||||||||||
О тнош ения абсолю тн ы х |
ош и бок |
отдел ь н ы х |
|
и зм ер ен и й |
вели |
||||||||||||||
чин к со отв етств ен н ы м их |
зн ачен и ям |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
Е1 . |
£2 . _!«_ . |
|
|
|
еп |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
а-\ ’ |
а2 ’ |
а3 ’ |
' • ’ ’ |
ап |
|
|
|
|
||||||
н ося т н азван и е |
относительных ошибок —■8г |
и зм ер ен и й |
|
||||||||||||||||
|
8, - |
Sl • 8 — Sa |
|
о |
3 |
с |
|
|
. 8 — е" |
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
' |
|
|||||||||||||
|
|
|
fli |
’ |
|
|
а2 ’ |
°3 |
|
«3 ’ |
• |
* » |
°П |
а |
|
||||
|
|
|
|
|
|
• |
|
|
|
ип |
|
|
|||||||
А н алоги ч н о |
о тн о ш ен и е |
абсол ю тн ой |
ош ибки |
ок он ч ател ь н ого |
|||||||||||||||
р езул ь тата |
sA к |
е г о |
ср ед н ем у |
зн ач ен и ю |
А |
назы вается |
о т н о с и |
||||||||||||
тел ь н о й |
ош и бк ой |
р езу л ь т а т а |
— |
8Д |
|
|
|
|
|
|
|
|
О тн оси тел ь н ы е ош и бк и при нято |
вы раж ать в |
п р оц ен тах . |
|
|||||||||||
А б со л ю тн ы е |
ош и бки |
н е |
зависят |
о т |
р азм ер ов |
и зм ер я ем о й |
||||||||
величины , |
т. е . |
о п р ед ел я ю тся |
точ н ость ю и зм ер ен и й . |
В |
в ы р аж е |
|||||||||
н ие отн оси тел ь н ой ош и бки в х о д и т и зм ер я ем ая |
величина, |
в связи |
||||||||||||
с чем при |
оди н ак ов ой точ н ости |
и зм ер ен и й |
ош и бка |
м о ж ет |
бы ть |
|||||||||
разли ч ной . |
Таким о б р а зо м , отн оси тельн ая |
ош и бк а |
б о л е е |
|
п ол н о |
|||||||||
о ц ен и в ает |
то ч н о сть |
и зм ер ен и й . |
П о это м у |
при |
в сех |
и зм ер ен и я х |
||||||||
с л е д у е т рассчи ты вать отн о си тел ь н у ю |
о ш и бк у |
р езу л ь та та |
— 8Д. |
|||||||||||
Д л я о п р ед ел ен и я |
8л н е о б х о д и м о |
найти |
аб со л ю т н у ю |
о ш и б к у |
||||||||||
ок он ч ател ьн ого |
р езул ь тата |
— ед. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Т еор и я |
случайны х |
ош и бок |
д а е т |
вы раж ения |
т р ех |
различны х |
||||||||
абсол ю тн ы х ош и бок |
ок о н ч а тел ь н о го |
|
р езу л ь та та , н а и б о л ее |
ч а ст о |
||||||||||
и з к оторы х |
при м ен яю тся : |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
122
— средняя квадратичная ошибка среднего арифметического
а£ (s2) .
АП (П — 1 ) ’
—вероятная ошибка среднего арифметического
0,6745 |
£(е2) |
|
я (я — 1 ) |
||
|
Окончательное выражение средней арифметической величины имеет вид
А = — + 0,6745
Е(в2) я (я — 1 )
Точное значение измеряемой величины с одинаковой веро
ятностью может быть больше или меньше значения А = ——, оно
я
может отличаться от него на <зл, но вероятно не больше, чем на гА.
Ошибка результата при увеличении я уменьшается пропор ционально корню квадратному из я (я—1), т. е. при достаточно большом числе я ошибку результата можно сделать весьма малой.
ПРАВИЛА ОФОРМЛЕНИЯ ГРАФИКОВ ХАРАКТЕРИСТИК
Графики строятся в масштабе на миллиметровой бумаге. Все линии и надписи выполняются простым черным карандашом.
Оси координат проводятся одной |
линией, |
без растушевки |
и стрелок. |
по осям |
координат в пре |
Масштабы наносятся равномерно |
делах изменения исследуемой величины и в той части оси, где желательно расположить ее кривую. При этом для независимой переменной используется обычно ось абсцисс.
При построении на графике нескольких кривых для масшта бов используются обе стороны оси ординат, кроме того, могут проводиться дополнительные оси, использование которых анало гично основным. На шкалах проставляются буквенные обозначе ния соответствующих величин и их размерности.
При изображении на графике нескольких кривых необходимо строго соблюдать их взаимное расположение, руководствуясь образцами графиков, приведенных в соответствующих разделах данного руководства. Каждая кривая графика отмечается теми буквенными обозначениями, которые указаны на шкалах масшта бов. При вычерчивании на одном графике нескольких одноимен ных кривых можно использовать различные линии: сплошные, пунктирные, штрих-пунктирные и т. д.
123
Экспериментальные данные, полученные непосредственными измерениями, а также подсчитанные по ним показатели работы двигателя отмечаются на графиках различными значками (кру жок, треугольник, квадрат, ромб и т. д.), которые наносятся так, чтобы положение их центров соответствовало действительным значениям измеренной или расчетной величины. При нанесении производных величин обозначения точек не делается.
Точки на графиках соединяются по лекалу плавными кривы ми так, чтобы по обе стороны каждой кривой было примерно одинаковое их количество (рис. 71). Точки, далеко'отстоящие от кривой, считаются выпавшими и во внимание не принимаются.
Проводить кривые от руки не разрешается.
Для наглядности графиков большое значение имеет примене ние правильно выбранных масштабов. Для большинства случаев могут быть рекомендованы следующие масштабы.
Число оборотов: |
1 см — 1 0 0 об/мин-, |
||
при |
« - < 2 0 0 0 об/мин, — в |
||
при |
п = 2000 — 4000 об/мин — в 1 см — 200 об/мищ |
||
при «> 4000 об/мин — в |
1 см — 500 об/мин. |
||
Мощность двигателя: |
— в 1 см — 2л. с.{кет)\ |
||
при |
N e < |
50 л. с. {кет) |
|
при |
N e = |
50— 150 л. с. (кет) — в 1 см — 5 л.с. (кет); |
при N e > 150 |
л. с. {кет) — в 1 см — 10 л. с. {кет). |
|||||
Крутящий |
момент — в 1 см — 1 кгм — 10 нм. |
|||||
Часовой расход топлива: |
— 3кг/ч; |
|||||
при |
GT-< 25 |
кг/ч |
— в |
1 |
см |
|
при |
GT> 25 |
кг/ч |
— в |
1 |
см |
— 2кг/ч. |
Удельный расход топлива — в 1 см — 50 г/э.л. с.-ч (г/квт-ч). В верхней части графика указывается полное название иссле дуемого процесса, дата проведения испытания и марка двигателя. На свободном месте могут быть приведены условные обозначения кривых и условия проведения испытаний («-const, положение
дросселя— % и т. д.).
ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ
Во избежание несчастных случаев и срыва занятий, всеми участниками испытаний должны строго соблюдаться правила тех ники безопасности.
При подготовке стенда к испытанию необходимо проверить:
— надежность соединения двигателя с тормозом, наличие
ипрочность крепления предохранительных щитков;
—крепление фланцев выпускной трубы, наличие уплотнений
иограждения;
—наличие ограждения вентилятора и других, представляю щих опасность, вращающихся деталей двигателя и его вспомога тельных агрегатов;
—отсутствие подтекания топлива на выпускные трубопро
воды;
124
oS/мин.
Рис. 71. Пример построения кривых характеристик:
Ю |
«—неправильно; правильно. |
Сл |
— обеспеченность стенда ящиком с песком, огнетушителями
иасбестовой накидкой;
—готовность к работе приточно-вытяжной вентиляции;
—знание правил обращения участников испытания с этили рованным бензином (при необходимости).
При проведении испытаний необходимо:
—соблюдать меры предосторожности при регулировках дви гателя;
—при возникновении ненормальных стуков или шума, паде нии давлений масла, перегреве отдельных деталей или всего
двигателя, поломке тормозного устройства, |
появлении |
дыма |
||||
и т. п. двигатель немедленно остановить; |
|
приборов; |
||||
■в |
— следить за исправностью и нормальной работой |
|||||
случае |
ее нарушения — немедленно принять |
меры |
к |
исправ |
||
лению и |
доложить о случившемся руководителю; |
|
и |
пода |
||
чу |
— при возникновении пожара выключить зажигание |
|||||
топлива, организовать тушение пожара согласно инструкции |
||||||
по |
противопожарной безопасности. |
|
|
|
|
|
|
ЗАПРЕЩАЕТСЯ: |
|
|
|
|
|
|
— находиться в плоскости вращения соединительных деталей |
|||||
стенда, даже при наличии соответствующего |
ограждения; |
|
||||
|
— оставлять без разрешения руководителя |
рабочее |
место; |
|||
|
— подносить посторонние предметы к движущимся |
деталям |
||||
и впускному трубопроводу! |
|
|
|
|
/ 2 6
Ч А С Т Ь II
ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ
Л а б о р а т о р н а я р а б о т а № 1
ИЗУЧЕНИЕ ИСПЫТАТЕЛЬНЫХ УСТАНОВОК И |
ОБОРУДОВАНИЯ |
||||
|
|
ЛАБОРАТОРИИ |
|
|
|
Ц е л ь |
р а б о т ы . 1. |
Изучить устройство и оборудование испы |
|||
тательного стенда, принцип действия и |
устройство измеритель |
||||
ной аппаратуры, а также правила обращения и работы с ней. |
|||||
2. |
Ознакомиться |
с общими принципами |
методики |
проведения |
|
лабораторных работ. |
о б е с п е ч е н и е . |
1. |
Учебные |
испыта |
|
М а т е р и а л ь н о е |
|||||
тельные |
стенды. |
|
|
|
|
2.Плакаты и щиты по устройству измерительной аппаратуры.
Об щ и е у к а з а н и я . Занятия проводятся в течение 4 часов непосредственно в лаборатории поршневых двигателей.
На занятиях должны быть изучены:
— устройство испытательных стендов, устройство и принцип действия электрических и гидравлических тормозов, системы пи тания двигателя топливом « воздухом, системы смазки и охлаж дения, системы выпуска и устройство пульта управления;
—устройство и принцип действия приборов для измерения расхода топлива, воздуха и воды, числа оборотов коленчатого вала, температур, давлений, другая измерительная и вспомога тельная аппаратура;
—общие вопросы методики испытаний двигателей, методика обработки и правила оформления полученных экспериментальных данных;
—меры общей и противопожарной безопасности при прове дении испытаний.
Лабораторная работа № 2
ПОДГОТОВКА ДВИГАТЕЛЯ И ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ АППАРАТУРЫ
КИСПЫТАНИЯМ
Це л ь р а б о т ы . 1. Приобретение практических навыков в ор ганизации и самостоятельном проведении лабораторных занятий,3
3 Заказ № 427. |
129 |
управлении двигателем на стенде, использовании контрольно измерительной аппаратуры и обработке результатов испытаний.
2. Проверка подготовки слушателей к самостоятельному про
ведению лабораторных |
работ. |
М а т е р и а л ь н о е |
о б е с п е ч е н и е . 1. Учебный испытатель |
ный стенд. |
|
2.Бланки протоколов испытаний двигателя.
Об щ и е у к а з а н и я . В течение первого часа преподавате лем проводится опрос слушателей с целью выявления их готовно сти к проведению лабораторных занятий. Второй час отводится на проведение контрольного испытания двигателя.
Порядок проведения испытаний
—Назначить руководителя испытаний.
—Распределить слушателей по рабочим местам.
—Проверить готовность стенда, двигателя и приборов к испы
таниям.
—Запустить двигатель, прогреть до нормального теплового' состояния.
—Установить заданный режим работы двигателя. После ста
билизации режима провести необходимые измерения.
—Изменить режим работы в соответствии с указаниями пре подавателя и повторить измерения.
—После завершения измерений на всех заданных режимах:
перевести двигатель на малые обороты холостого хода и сдать его механику.
И з м е р я е м ы е |
в ел и ч и н ы: |
усилие на тормозе, |
число обо |
||
ротов коленчатого |
вала, время расхода навески топлива, |
время |
|||
расхода мерного объема охлаждающей воды, |
перепад |
давлений, |
|||
в дифференциальном манометре |
(или время |
расхода 1 ж3 |
возду |
ха), температуры входящей и выходящей воды, температура отра ботавших газов, давление и температура окружающего воздуха.
К о н т р о л и р у е м ы е в е л и ч и н ы : температура и давление масла.
Р а с ч е т н ы е в е л и ч и н ы : эффективная мощность, крутя щий момент, среднее эффективное давление, часовой и удельный расходы топлива, часовые расходы воды и воздуха, коэффициенты: наполнения и избытка воздуха, количество тепла, отводимого си стемой охлаждения и с отработавшими газами.
Обработка и оформление результатов испытаний
На основании полученных экспериментальных данных слуша тели по формулам, приведенным в главе VIII, находят указанные выше расчетные величины и оформляют отчетный протокол испы таний.
Л а б о р а т о р н а я р а б о т а N ° 3
ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ НАПОЛНЕНИЯ И СМЕСЕОБРАЗОВАНИЯ
ЧЕТЫРЕХТАКТНЫХ |
ДВИГАТЕЛЕЙ |
Ц е л ь р а б о т ы . Определить |
влияние конструктивных и экс |
плуатационных факторов на коэффициенты наполнения и избытка воздуха.
О б щ и е у к а з а н и я . Работа состоит из двух частей и прово дится на двух типах двигателей: карбюраторном и дизеле.
Ч а с т ь I. И сследован ие процессов наполнения и см есеобразован ия
четы рехтактного карбю раторного двигателя
Эта часть работы заключается в исследовании влияния на а
иr}v в карбюраторном двигателе:
—числа оборотов коленчатого вала;
—нагрузки;
—сопротивлений на впуске и на выпуске.
Порядок проведения испытаний
—Проверить готовность установки, двигателя и контрольно измерительных приборов к испытаниям.
—Запустить двигатель и прогреть его до нормального тепло вого состояния.
— Установить исходный режим работы —п — (0,8 — 1,0) ян при полном дросселе и произвести необходимые измерения.
— Снижая в последующем нагрузкой на тормозе обороты ко ленчатого вала на величину Д/г = 200— 300 об/мин, выполнить измерения на 6 —7 установившихся режимах работы двигателя. Последний исследуемый режим — /г=1000—1100 об/мин.
— Установить исходный режим п ^ п ы об/мин при полном открытии дроссельной заслонки и произвести измерения.
— В последующем, сохраняя неизменными исходные обороты коленчатого вала и прикрывая каждый раз дроссельную заслонку на величину, соответствующую снижению показаний динамометра на 15—20%, выполнить измерения на 5— 6 режимах, включая ре жим холостого хода.
•— Установить исходный режим /г = /гм об/мин при полном от крытии дроссельной заслонки и произвести измерения.
— Сохраняя обороты коленчатого вала и прикрывая заслонку на впуске так, чтобы разрежение во впускном трубопроводе повы шалось каждый раз на 30—50 мм рт. ст., произвести измерения еще на 3 режимах. При этом максимальное значение разрежения не должно превышать 150—200 мм рт. ст.
9 * |
131 |
— Восстановить исходный режим работы двигателя ( п ~ п ы, дроссель — полный).
— Поддерживая неизменными обороты коленчатого вала и при крывая заслонку на выпуске так, чтобы давление в выпускной тру бе каждый раз повышалось на 30—50 мм рт. ст., произвести за данные измерения на 3 установившихся режимах работы двигате ля. Максимальное противодавление на выпуске не должно быть более 150—200 мм рт. ст.
— Восстановить исходный режим, перевести двигатель на ма лые обороты холостого хода и сдать установку механику.
И з м е р я е м ы е в е л и ч и н ы : усилие на тормозе, число обо ротов коленчатого вала, показания дифференциального манометра дроссельной шайбы (или время расхода 1 ж3 воздуха), время расхода навески топлива, температура окружающего воздуха. Кроме того, при исследовании влияния сопротивлений на впуске и выпуске измеряются, соответственно, разрежение на впуске и про тиводавление на выпуске.
К о н т р о л и р у е м ы е в е л и ч и н ы : температура охлаждаю
щей воды, давление и температура масла. |
|
Р а с ч е т н ы е в е л и ч и н ы : мощность двигателя, |
часовой |
и удельный расходы топлива, часовой расход воздуха, |
коэффи |
циенты наполнения и избытка воздуха. |
|
Обработка и оформление результатов испытаний
На основании произведенных измерений и полученных расчет ных данных составляется протокол испытаний. По данным этого протокола строятся графики:
—изменения коэффициентов наполнения и избытка воздуха как функций числа оборотов коленчатого вала (рис. 72, а);
—изменения коэффициентов наполнения и избытка воздуха
взависимости от нагрузки двигателя (рис. 72, б);
—изменения мощности, удельного расхода топлива, коэффи циентов наполнения и избытка воздуха в зависимости от разре
жения на впуске и противодавления на выпуске (рис. 72, в и г ) .
Ч а с т ь II. И сследование процессов наполнения и см есеобразован ия
четы рехтактного дизеля
Общий порядок выполнения, измеряемые, контролируемые и рассчитываемые величины, характер обработки полученных дайных и их графическое оформление аналогичны описанным в пер вой части. Исключением является лишь'изменение числа оборотов, которое должно составлять Ля = 100— 150 об/мин.
Примерный вид графиков для этой части работы представлен на рис. 73.
132