Лабораторная работа №1

1. Приборы и оборудование применяемые при испытании двс

1.1 Нагрузочные устройства

Определение крутящего момента двигателя осуществляется тормозным способом.

Основные требования, предъявляемые к тормозным устройст­вам:

- обеспечение торможения двигателя в широком диапазоне его нагрузки при всех необходимых частотах вращения;

- стабильность торможения;

- достаточно точное измерение крутящего момента;

- возможность прокручивания вала от постороннего источника энергии;

- дистанционное управление;

- сравнительно низкий уровень шума.

Простейшая схема такого тормозного устройства представлена на рисунке 1.1

Рисунок 1.1 - Схема определение крутящего момента двигателя тормозным способом

Если F- окружное усилие на тормозном барабане радиуса r, то крутящий момент двигателя равен: F*r.

Крутящему моменту двигателя противодействует тормозной момент равный: Q*r, где Q- сила торможения действующая на обо­де тормозного барабана. Тормозной момент уравновешивается моментом Р тормозного устройства, который равен крутящему моменту двигателя. Р - сила в кг, на конце рычага; l - длина рычага, в м.

Тормоза такого типа называют механическими. Кроме того, для испытаний ДВС используют: гидравлические, электрические, индукторные и воздушные тормоза. Тормоза, с балансирно закреп­ляемым корпусом, традиционно называют балансирными машина­ми или тормозными динамометрами.

1.2 Гидравлические тормоза

Действие гидравлических тормозов основано на использова­нии свойств различных гидравлических машин, позволяющих, в частности, создавать сопротивление поступательному или враща­тельному движению соединяемых с ними машин. Такую возмож­ность гидромашин используют для торможения двигателей при стендовых испытаниях.

Гидравлические тормоза энергоемки, допускают широкий диапазон регулирования по нагрузке и частоте вращения. Различа­ют динамические и объемные гидравлические тормоза. С устройст­вом и принципом действия простейшего динамического тормоза можно ознакомиться на примере дискового тормоза, рисунок 1.2

Рисунок 1.2 - Схема гидравлического дискового тормоза

Ротор 1 выполнен в виде одного или нескольких гладких дис­ков, жестко закрепленных на вал 7. Ротор заключен в закрытый корпус. Вал 7 соединяют с валом испытуемого двигателя. Вал вме­сте с ротором, состоящим из одного или нескольких дисков, заклю­чают в закрытый кожух-статор, имеющий возможность совершать угловые перемещения на подшипниках 3, вода в статор 6 тормоза подается через приемные воронки 2 и отверстия 8. Последние раз­мещаются с учетом необходимости ввода воды в зону ступицы ро­тора. Нагревшуюся при работе воду отводят через регулировочный вентиль 4 и отверстие 5 в плите корпуса тормоза. При вращении ротора-диска 1 на его плоскостях возникают силы трения, вследст­вие чего вода увлекается диском и центробежной силой отбрасыва­ется от центра к периферии. В результате давления воды в зазоре между вращающимся диском и неподвижной стенкой возрастает пропорционально квадрату расстояния от оси вращения.

В гидравлических тормозах дискового типа поглощение мощ­ности в зависимости от частоты вращения теоретически происхо­дит по закону кубической параболы и пропорционально разности примерно пятых степеней наружного и внутреннего диаметров кольцевого слоя воды в статоре.

Различают теоретические и действительные характеристики гидравлических тормозов.

Теоретическая характеристика в общем виде представляет со­бой параболу, однако, из-за ряда ограничений осуществима только действительная.

Рисунок 1.3 — Характеристика гидравлического тормоза

Действительная характеристика - позволяет судить о возмож­ности применения данного тормоза для торможения конкретного двигателя, рисунок 1.3

Возможный диапазон поглощения мощности тормозом опре­деляется замкнутым контуром: а, б, с, д. При выборе тормоза необ­ходимо соблюдать условия, чтобы любая ожидаемая предельная характеристика двигателя, для которого предназначен тормоз, пол­ностью вписывалась в этот указанный контур. С этой целью на график выносят и показывают, внешнюю скоростную характери­стику испытываемого двигателя.