книги из ГПНТБ / Руководство по испытаниям двигателей боевых и транспортных машин

Рис. 77. Индикаторные диаграммы:

й_ Кадр на экране; участок пленки с осциллограммой; в—увеличенная осциллограм­ ма; 7—отметки времени; 2—отметки зажигания; 3—индикаторная диаграмма; 4—отмет­ ки в. м. т.

143

Порядок проведения испытаний

Устанавливается исследуемый режим работы двигателя, вклю­ чаются отметчик времени и гальванометры. Рукояткой синхрони­ зации частоты кадров подбирается такая скорость вращения зер­ кального барабана осциллографа, при которой изображение на его экране становится неподвижным (рис. 77, а). По изображе­ нию проверяется работа приборов и правильность установки лу­

После подачи сигнала о начале измерений, одновременно с ре­ гистрацией указанных выше величин, кнопкой «съемка» осцилло­ граф включается и записывается несколько индикаторных диа­ грамм.

При переходе на новый режим работы двигателя все опера­ ции, начиная с проверки изображения и работы приборов, повто­ ряются.

Подготовка экспериментальных материалов к последующей обработке

В подготовку экспериментальных материалов к обработке включаются: проявление пленки, увеличение полученных индика­ торных диаграмм и предварительное заполнение протокола испы­ таний.

Пленка с записанными индикаторными диаграммами прояв­ ляется обычным способом. Если пленка большой дЛины (более 1,6 ж), ее следует проявлять в специальном бачке или, в крайнем случае, разрезать на части.

чатается на бумаге размером 240 X 180 мм. Изображение линий осциллограмм получается белым на черном фоне. Для облегчения обработки при печатании рекомендуется применять небольшие выдержки. Бумагу следует использовать только матовую. Во вто­ ром случае осциллограмма в заданном масштабе проектируется через увеличитель на лист миллиметровой бумаги и обводится карандашом.

Для определения необходимого масштаба при увеличении осциллограмм можно воспользоваться расстоянием между перфо­ рациями пленки, которое равно 25 мм (рис. 77, б), а при шести­ кратном увеличении будет 150 мм.

Увеличенный кадр осциллограммы должен обязательно содер­ жать не менее двух отметок положения поршня, индицируемого

144

цилиндра в в.м.т. (на рис. 77, б — кадр очерчен жирной линией). При увеличении на миллиметровую бумагу все отметки осцилло­ граммы наносятся штрихами и диаграмма имеет вид, представ­ ленный на рис. 77, в.

В протокол испытаний заносятся все данные измерений, кроме оборотов коленчатого вала двигателя, а из расчетных величин — только те, определение которых не связано с числом оборотов. В протоколе должны быть свободные графы для записи значений

Лабораторная работа № 8

СНЯТИЕ ИНДИКАТОРНЫХ ДИАГРАММ ДИЗЕЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

Ц е л ь р а б о т ы . 1. Приобрести практические навыки работы

сэлектропневматическим индикатором.

2.Проанализировать изменение основных индикаторных и эф­ фективных показателей в зависимости от числа оборотов и на­ грузки двигателя.

2 . Электропневматический индикатор.

3.Демонстрационная осциллографическая установка.

4.Принципиальная схема электропневматического индикатора.

5.Бумага для индикаторных диаграмм.

тропневматическим индикатором, снятии индикаторных диаграмм с двигателя и наблюдении по экрану демонстрационной установ­ ки влияния различных факторов на работу дизеля.

Второй этап (2 часа) сводится к обработке индикаторных диаграмм и анализу полученных результатов.

Порядок выполнения 1 этапа работы

— проверить готовность двигателя и приборов к испытанию;

— пользуясь специальным ножом, установить лист электро­ термической бумаги на барабан электропневматического индика* тора, обратив особое внимание на плотное прилегание бумаги

кбарабану;

—по меткам на барабане нанести на бумагу линию в.м.т.;

—проверить положение кранов на пульте управления (они должны быть закрыты);

—запустить двигатель, прогреть его и установить исходный режим;

—произвести необходимые измерения;

—включить муфту сцепления барабана индикатора;

—открыть вентиль подачи воздуха из пневматического бал­

— открыть вентиль подачи воздуха в датчик индикатора;

—включить питание электрической части индикатора;

—медленно стравить воздух из внутренней полости инди­ катора, регулируя краном скорость понижения давления, которая

— выключить питание электрической части индикатора;

— выключить муфту сцепления, остановить барабан и снять

ние масла, температура охлаждающей воды.

На втором этапе работы производится обработка снятых диа­ грамм, определение расчетных величин и оформление результа­ тов испытаний.

Обработка диаграмм выполняется по методике, изложенной

влабораторной работе № 9.

Ра с ч е т н ы е в е л и ч и н ы : эффективная мощность, часовой расход топлива, удельный расход топлива, эффективный к.п.д.,. среднее индикаторное давление, среднее давление механических потерь, среднее эффективное давление, индикаторный к.п.д. и ме­ ханический к.п.д.

Оформление результатов испытаний

В результате выполнения работы строится свернутая индика­ торная диаграмма для одного из режимов. Составляется прото­ кол испытаний, в который включаются данные измерений и ре­ зультаты обработки экспериментальных данных по всем исследо-. ванным режимам. Графически результаты испытаний не оформ­ ляются.

* Не допускать повышения давления в системе более 65 бар, так как это может вывести индикатор из строя.

Лабораторная работа № 9

АНАЛИЗ ПРОЦЕССОВ РАБОЧЕГО ЦИКЛА ДВИГАТЕЛЕЙ ПО ИНДИКАТОРНЫМ ДИАГРАММАМ

2.Карандашная калька 280X 210 мм.

3.Миллиметровая бумага 280 X 210 мм.

4.Осциллограммы и индикаторные диаграммы.

5.Сетки для свертывания индикаторных диаграмм.

Подготовка индикаторных диаграмм к обработке

индикатора без увеличения) подчеркивается снизу линией, каса­ тельной к ее горизонтальным участкам (линия / —2 на рис. 78 а). Через отметку в.м.т. к этой линии восстанавливается перпендику­

дополнительного угла). Полученный отрезок, равный V18 L, откла­ дывается 9 раз влево от линии в.м.т. и против каждого из де­ лений слева и справа проставляются значения углов поворота ко­ ленчатого вала, считая в.м.т. за 360° (на рис. деления пронумеро­ ваны через 40°).

Для определения масштаба углов поворота коленчатого вала та измеряется расстояние между двумя отметками в.м.т. При ве­ личине этого расстояния L масштаб определится как

360 ,. ma= —j — epaojмм.

Рис. 78. Обработка индикаторных диаграмм:

148

Определение параметров рабочего процесса по развернутой индикаторной диаграмме

1. Число оборотов коленчатого вала двигателя

на вертикальную ось, где нанесена шкала абсолютных значений давления в цилиндре двигателя, соответствующих данному от­ клонению луча вибратора.

5. Угол поворота коленчатого вала от в. м. т. до момента, соответствующего максимальному давлению сгорания,

d z = l a z • Ula-j

где laz — расстояние по горизонтали в мм от линии в. м. т. до линии Рг.

6 . Жесткость работы двигателя в кг/см2 на 1° поворота ко­ ленчатого вала:

средняя

149

торную диаграмму из координат «давление — угол поворота ко­ ленчатого вала» перестроить в координаты «давление — объем» («свернуть»). Осуществляется это при помощи специальной сетки (рис. 78, в), определяющей зависимость между объемом цилиндра и углами поворота кривошипа. Сетка строится методом Брикса. На вертикальной ее оси наносятся в масштабе абсолютные давле­ ния, а на горизонтальной — объем цилиндра или ход поршня. Па­ раллельно горизонтальной оси проводится линия атмосферного давления.

При свертывании диаграммы на сетку накалывается лист ка­ рандашной кальки размером 280X210 мм, на котором проводятся оси координат и линия атмосферного давления. По развернутой индикаторной диаграмме (рис. 78, а) и градуировочному графику (рис. 78, б) определяется давление газов в цилиндре двигателя через каждые 20° поворота коленчатого вала. При этом, если точка 2 не совпадает с делением, то соответствующее ей давление и угол поворота коленчатого вала определяются отдельно. Полу­ ченные значения давлений наносятся в виде точек на карандаш­ ную кальку (рис. 78, в) по сетке. Затем по этим точкам при помо­ щи лекала проводится плавная кривая (рис. 78, в и г ) .

Измерив площадь полученной индикаторной диаграммы, нахо­ дят среднее индикаторное давление

Значения средних показателей политроп сжатия и расширения могут быть определены двояко:

по величине делений и объемов в характерных точках рабочего

150

по значениям работ при отдельных термодинамических процес­ сах (рис. 78, г):

_ пл. \ с" 5 21 Пх пл. с" 54 3с"

и

пл. 6 7 9 8 6 Й2 — пл. 7911 107 ’

где все площади определяются по индикаторной диаграмме пла­ ниметром.

Оформление результатов испытаний

Полученные в итоге обработки индикаторных диаграмм экспе­ риментальные данные заносятся в протоколы испытаний по лабораторным работам № 7 и 8 . На основании этих данных и данных непосредственных измерений в процессе выполнения ука­ занных работ рассчитываются индикаторные и эффективные по­ казатели, а также механические потери двигателя при работе на различных режимах. Результаты расчетов оформляются в виде графиков, выражающих зависимость среднего индикаторного дав­ ления, давления механических потерь, коэффициентов полезного действия, показателей политроп сжатия и расширения," давлений в характерных точках индикаторных диаграмм, продолжительно­ сти сгорания, жесткости работы от числа оборотов коленчатого вала и от нагрузки двигателя.

Лабораторная работа № 10

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИНДИКАТОРНЫХ И ЭФФЕКТИВНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ДВИГАТЕЛЕЙ МЕТОДАМИ ИНДИЦИРОВАНИЯ И ВЫКЛЮЧЕНИЯ ЦИЛИНДРОВ

Ц е л ь р а б о т ы : 1. Приобрести практические навыки в исполь­ зовании метода выключения цилиндров для исследования дви­ гателей

2. Ознакомиться с устройством и приобрести практические навыки в использовании механического индикатора.

151

пределить подгруппы по рабочим местам: обслуживание двигателя, измерение расхода топлива, съемка индикаторной диаграммы.

— Проверить готовность двигателя, установки и приборов,

киспытаниям.

—Запустить двигатель, прогреть до нормального теплового состояния и установить заданный режим.

—Чередуя подгруппы по рабочим местам, произвести съемку индикаторных диаграмм (по одной на каждую подгруппу).

—Установить минимальные 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 : число оборотов коленчатого вала двигателя, усилие на тормозе, время расхода выбранной на­ вески топлива.

К о н т р о л и р у е м ы е в е л и ч и н ы : температура воды на вы­

ный индикаторный расход топлива, индикаторный к.п.д., эффек­ тивная мощность, среднее эффективное давление, удельный эффек­ тивный расход топлива, эффективный к. п.д., мощность механиче­ ских потерь, среднее их давление, механический к.п.д.

Ч а с т ь П. Определение основных показателей работы двигателя

методом выключения цилиндров

Порядок проведения испытаний.

—Распределить слушателей по рабочим местам.

—Проверить готовность двигателя, установки и приборов-

киспытаниям.

—Запустить двигатель и прогреть до нормального теплового состояния.

152