发动机台架试验自动上水.doc

发动机台架自动上水控制装置的研制
发动机出厂前都要经过试验,对整机性能进行全面的质量检查,以考核制造、装配质量及功率、油耗等主要的性能指标是否达到出厂验收标准。因此,发动机厂都设有出尝试验车间。
试验间的要求
建立试验间的注意事项
(1)、根据发动机的功率大小和产量选择测功器的型号和数量,以此确定车间的规模。
(2)、根据生产工艺的流程将试验车间设置在装配与喷涂车间之间或附近,由于振动的原因车间的位置应设在距离精密的车床较远的地方。
(3)、车间的面积和设备布置应保证发动机运输、安装和操作方便,
(4)、车间结构应满足采光、照明、排烟和通风的要求,并应考虑防震和隔音等措施。
发动机试验台
发动机在试验台上进行的试验称台架试验。试验台要保证试验条件达到标准要求,并能迅速、准确测录发动机各项工作参数。
对试验台的要求
(1)、发动机安装容易操作方便并具有一定的通用性,便于试验不同类型的发动机。发动机的曲轴与测功器转子轴用联轴节连接。
(2)、试验条件尽量与发动机的使用条件一致。
(3)、试验设备及仪表的精度等级要符合要求,一保证能够准确的测量各有关参数。
(4)、尽可能采用先进的测试仪表和技术,逐步实现测试技术的自动化和现代化。
试验间的组成
目前,大多数的实验间都采用水力测功器,他是有测功器及试验台架、测功器供水系统发动机油路系统、冷却水循环系统和排气烟道及测量装置等组成。
测功器和试验台架的基础:
测功器和安装发动机的台架都固定在水泥基础上。基础应使用不低于90号的混凝土浇制,其中水泥、沙、石子的配方按体积为1::4混合。基础的尺寸和形状应根据测功器和发动机的结构尺寸确定。测功器的脚螺钉的加工和安装按说明进行,试验台架需要自行设计。
,周围应做300毫米宽,800毫米深的防震沟,沟上覆盖木板或带孔的铸铁板,为了便于检修管路可将水管、油管经防震沟引向试验台架。必须埋设在地下的管路(如电缆等)。应在浇灌混凝土前进行,如果发动机的排气管从地下引出,。
测功器的分类及工作原理
测功器由制动器、测力机构和测速装置等几部分组成。制动器调节被测动力机械的负荷,并同时把所吸收的功转化为热能或电能,测功机构和测速机构则分别测量被测动力机械的输出转矩及其相应的转速。
常用的测功机有电力测功机、水力测功机和磁粉测功机。他们是根据测功机的作用力矩与测功机反作用力矩的大小相等、方向相反的原理来测量转矩的。因此,所测转矩可以通过作用在测功机上的旋转力矩(即制动器外壳上的反力矩)来指示,也可通过作用在被测动力机械上的反力矩在指示。现在的测功机大部分都采用的是水力测功机。
水力测功机
(1)、基本工作原理:
水力测功器是一种典型的吸收型的测功器,他是将发动机的输出功率转变成热量消耗掉,同时在此过程中完成转矩的测量。
水力测功机主要有转子和、定子(外壳)组成,他的基本工作原理是利用转子在充满水的顶定子中旋转所产生的摩擦力来吸收发动机功率。同时通过与可摆动的外壳相连的测力机构测出转矩。由于转子的结构不同,水力测功器大体上可分为柱销式、盘式和涡流室式3种型式。
柱销式水力测功器
柱销式水力测功器的结构是有转轴和转鼓组成的,沿转鼓圆周装有两排或几排方形的柱销,定子也装有同样的一排柱销,同时定子的内壁还铸有肋条,定子(外壳)通过轴承浮装在支架上,故定子可以相对于支架作自由摆动。
当发动机带动测功器转动时定子的内腔通过一定的水量,水量的大小和由进水阀和排水阀控制,在转子柱销的搅动下,定子内腔的水随之旋转,在离心惯性力的作用下,水被甩向外缘形成强烈的运动着的涡流水环,而水环的旋转运动被定子柱销和肋条所阻碍,由于水环和柱销的相互作用,定子受到的作用力产生绕转轴的转矩,使其有向着转子旋转方向摆动的趋势。如果略去支承定子的轴承的摩擦力矩(%~%,略去引起的误差很小)。则在发动机转速稳定时,水环冲击定子的力矩必然等于发动机带转子旋转的转矩,这一转矩可以直接通过与定子外壳相连的测力机构测量出来。
如果在距转轴中心R处的外壳的制动臂处挂一重物,使外壳受此重物的重力P作用,处于平衡的状态,此时制动转矩Mk与发动机输出的转矩Me必然相等,为:
Mk=Me=P×R
所以发动机的有效功率为:
Ne=Meω=Me×2πn/60×10-3=MeN/9549=PRN/9549=PRN (KW)
式中:K ——测功器常数,一般取 K=
P ——测功器读数
N ——发动机转速
在实际的测功器结构中,利弊不是简单的一根长为R的杆,而是一套由齿轮、杠杆等部件组成的复杂的磅秤机构,其中重力P是由摆锤