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

нажатием кнопки 4 и перемещением валика 3 в такое положение, при котором указатель шкалы 2 окажется против требующегося интервала.

Рис. 16. Схема чувствительного механизма цен­ тробежного тахометра.

В процессе измерения тахо­ метр должен находиться в го- 6 ризонтальном положении, кото­ рое контролируется по уров­ ню 1. Нельзя допускать как слишком сильного прижатия наконечника тахометра к валу двигателя, так и пробуксовы­ вания его. Продолжительность не должна превышать по воз­

можности 30 сек.

В некоторых типах стацио­ нарных тахометров вместо цен­ тробежного маятника исполь­ зуются центробежные грузы. Соединение стационарных та­ хометров с вращающимися валами производится обычно гибкими валами, ременной или шестеренчатой передачами.

32

Недостатком всех центробежных тахометров является их срав­ нительно невысокая точность. В зависимости от класса приборов для них допускаются ошибки в пределах от 1 до 8%.

Электрические тахометры могут быть индукционными, по­ стоянного и переменного тока, стробоскопическими и импульс­ ными.

Действие индукционных или магнитных тахометров основа­ но на увлечении тонкостенного цилиндра из немагнитного метал­ ла (меди, алюминия) полем вращающегося магнита.

При вращении магнита 3 и якоря 5 в стенках колокола 4 ин­ дуктируются вихревые токи, образующие магнитное поле. Взаи­ модействие этого поля с полем магнита создает момент, под дей­ ствием которого колокол вместе с осью 7 и стрелкой 2 поворачи­ вается в направлении вращения системы до тех пор, пока момент не будет уравновешен моментом закручивающейся рабочей пру­ жины 1. Поскольку величина закручивающего момента пропор­ циональна скорости вращения магнита, то колокол 4 и стрелка 2 для каждого из чисел оборотов магнита будут занимать вполне определенные положения, показывая измеряемые обороты по шкале 12.

Индукционные тахометры могут выполняться дистанционного типа с электрической синхронной передачей, что позволяет произ­ водить измерения на расстоянии десятков метров.

На указанном принципе основана работа двухстрелочного ди­ станционного тахометра ТЭ-204, схема которого изображена на

щает с тем же числом оборотов синхронный мотор 5. Последний приводит во вращение магнитную систему индукционного тахо­ метра 6.

Указатель тахометра имеет две стрелки, связанные между со­

тахометр

Рис. 19. Схема дистанционного тахометра ТЭ-204.

В основе работы электрических тахометров постоянного и пе­ ременного тока лежит зависимость между напряжением генера­

нератора постоянного или переменного тока с постоянными маг­ нитами и измерителя напряжения, в качестве которого обычно используются магнитоэлектрические вольтметры со шкалами, проградуированными в оборотах в минуту.

К числу преимуществ электрических тахометров относятся: удобство работы, достаточно высокая точность измерений, воз­ можность дистанционных измерений и присоединения к одному датчику нескольких указателей. Недостатки их заключаются в изменении чувствительности с течением времени и в зависимо­ сти показаний от температуры.

При помощи электрических тахометров могут измеряться мгновенные скорости вращения различных деталей машин. В слу­

34

обычно, вибраторы магнитоэлектрических осциллографов, а схема

делах.

Впроцессе измерений добиваются совпадения частоты свето­

тенсивности освещения лампа снабжается рефлектором. Питает­ ся лампа от электронного генератора импульсов.

Принципиальная электрическая схема стробоскопического та­ хометра представлена на рис. 22. Электронная лампа 1, транс­ форматор 2, конденсатор 3 и сопротивление 4 составляют коле-

.бательную систему. Частота колебаний этой системы задается контуром из конденсатора 3 и сопротивления 4, а регулируется

возникает отрицательное напряжение, запирающее лампу 1, в ре­

Принцип действия импульсных тахометров можно уяснить из рассмотрения работы тахометра, схема которого изображена на рис. 23. Этот тахометр используется в контрольно-испытательном стенде модели 532 для проверки генераторов, реле-регуляторов и стартеров. В него входит датчик 1, конденсатор 2, измеритель­ ный прибор 3, сглаживающий конденсатор 4, сопротивление установки нуля 5, подстроечное сопротивление 6 и переключа­ тель 7.

Измерение числа оборотов тахометром основано на принципе регистрации среднего значения тока в цепи конденсатора 2, пе­ риодически заряжаемого от внешнего источника тока и разря­ жающегося через измерительный прибор.

36

Заряд и разряд конденсатора 2 производятся коллекторным датчиком 1, соединенным с вращающимся валом. Поэтому число циклов «разряд — заряд» и среднее значение тока разряда про­ порциональны скорости вращения вала привода.

Работает прибор следующим образом. При замыкании коллек­ тором щеток б и в конденсатор 2 заряжается от аккумуляторной батареи, а при замыкании щеток а и б конденсатор разряжается на измерительную цепь. Для сглаживания пульсации тока парал­ лельно измерительному прибору 3 включен конденсатор 4.

Для устранения влияния напряжения источника питания на работу тахометра, последний перед каждым измерением устанав­ ливается на нуль, для чего переключатель 7 ставится в положе­ ние «уст. О» и с помощью сопротивления 5 стрелка прибора сов­ мещается с красной риской на шкале прибора.

Сопротивление 6 служит для первичной настройки схемы та­ хометра, которая выполняется на заводе-изготовителе.

Рис. 23. Схема электроимпульсного тахометра.

Счетчики служат для определения суммарного числа оборотов за любые промежутки времени. Часто они используются вместо тахометров в тех случаях, когда необходимо определить число оборотов в единицу времени с повышенной точностью.

По принципу своего действия счетчики могут быть механиче­

37

нанесены цифры от 0 до 9 так, что при каждом обороте вала од­ на из цифр по порядку появляется перед отвер­ стием 2 для наблюдения.

При переходе от циф­ ры 9 к 0 первичное коле­ со посредством промежу­ точной шестерни 3 передви­ гает на один зуб соседнее десятковое колесо 4 и по­ сле каждых 10 оборотов первичного валика 5 под­ водит к отверстию 2 новую по порядку циф­ ру десятков оборотов. Подобным же образом после 10 оборотов десяткового колеса передви­ гается на один зуб сле­ дующее, сотенное колесо и т. д.

восемь зубьев, из которых четыре зуба 9 полной длины, а четыре зуба 10 вдвое меньшей длины.

В положении, изображенном на рисунке, колесо 1 вращаться не может, так как ему мешает шестерня 3, упирающаяся длинны­ ми зубьями 9 в обод колеса 4. Когда при вращении колесо 4 подходит вырезом 8 к шестерне 3, цевки 7 зацепляются за зубья шестерни 3 и поворачивают ее на два зуба, причем длинный зуб 9 проходит через вырез 8. Одновременно с этим короткие зубья 10 шестерни 3 повернут колесо 1 на два зуба и в окне 2 для на­ блюдения покажется новая цифра, соответствующая десяткам оборотов. В дальнейшем подобным же образом передача будет происходить от Десятковых колес к сотенным, а от сотенных к ты­ сячным и т. д.

38

барабанный счетный механизм отсутствует, а имеется понижаю­ щая передача, посредством которой вращение от входного вала передается одной или нескольким вращающимся стрелкам с пере­ даточным отношением, соответствующим делениям их шкал.

Рис. 25. Схема электроимпульсного счетчика.

При подаче импульса тока в катушку 1 якорь 3 притяги­ вается к сердечнику электромагнита, растягивая пружину 8 и перемещая собачку 7 по храповому колесу 6 на один зуб. После прекращения импульса якорь 3 и собачка 7 перемещаются пру­

Б-100, одношкальные с двумя стрелками МЭС-54 и т. п.

Впроцессе испытаний двигателей электрические счетчики находят различное применение. Для измерения числа оборотов используются только такие, которые позволяют регистрировать импульсы со сравнительно высокой частотой.

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ДИНАМОМЕТРЫ

В практике исследования двигателей внутреннего сгорания часто возникает необходимость измерения так называемых мгно­

39

венных или текущих значений крутящего момента или мощности двигателя. Поскольку такая задача не может быть выполнена рассмотренными выше динамометрами вследствие их инерцион­ ности, а в некоторых случаях и громоздкости, для этих целей' используются специальные торсионные динамометры. В отличиеот тормозных, они выполняют лишь функции измерительных при­ боров и позволяют регистрировать как средние во времени, так и непрерывно изменяющиеся значения крутящего момента и мощ­ ности двигателей при работе их на любых режимах.

Независимо от принципа действия и конструктивного оформ­ ления общим для всех торсионных динамометров является на­ личие вала, по деформациям которого определяется величина передаваемых через него крутящего момента или мощности.

Угол закручивания вала выражается уравнением

М а— передаваемый валом крутящий момент.

Из уравнения следует, что в пределах упругой деформации для данного вала угол закручивания пропорционален передавае­ мому им крутящему моменту. Поэтому, если каким-либо спо­ собом измерять значения этого угла, то по величине егоможно определить значения крутящего момента, а следовательно, и мощ­ ности двигателя.

Измерение углов закручивания вала может осуществляться, различными методами, в зависимости от которых различают индуктивные, индукционные, емкостные, тензометрические, опти­ ческие, механические и другие динамометры.

Наибольшее распространение в настоящее время имеют индуктивные и тензометрические электрические динамометры.

На рис. 26 в качестве примера электрических динамомет­ ров показан индуктивный динамометр контактного типа, раз­ работанный на кафедре двигателей ВАТТ. Он состоит из преобразо­ вателя и измерительной цепи.

Основой преобразователя динамометра служит торсионный вал 1, на который'напрессованы: с одного конца стальной бара­ бан 2, а с другого — стальная ступица 3. В барабане 2 устанав­ ливается жестко связанный с ним текстолитовый диск 4, к кото­ рому болтами крепятся два П-образных сердечника 5 из транс­ форматорного железа. На концах этих сердечников размещаются четыре катушки 6. На ступице 3 смонтирован токосъемник, со­ стоящий из двух текстолитовых втулок 7, трех латунных колец 8Г двух изоляционных текстолитовых колец 9 и девяти (по три на

40

6)

S)

Рис. 26. Индуктивный динамометр контактного типа:

а —преобразователь; б—измерительная цепь; в—схема магнитопровода.

4V