Текстовые фрагменты публикации
МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА И СВЯЗИ РФ
МОСКОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ВОДНОГО ТРАНСПОРТА
А.К. Татаренков
ИСПЫТАТЕЛЬНЫЕ СТАНЦИИ И НАГРУЖАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ СУДОВЫХ ДИЗЕЛЕЙ
Издательство «Альтаир»
Москва 2004
МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА И СВЯЗИ РФ
МОСКОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ ВОДНОГО ТРАНСПОРТА
А.К. Татаренков
ИСПЫТАТЕЛЬНЫЕ СТАНЦИИ И НАГРУЖАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ СУДОВЫХ ДИЗЕЛЕЙ
Издательство «Альтаир»
Москва 2004
| МГАВТ
УДК 621.431: 621.233
СОДЕРЖАНИЕ
А.К. Татаренков
Учебное пособие «Испытательные станции и нагружающие устройства для испытания судовых дизелей ».
М.: Изд-во «Альтаир» МГАВТ, 2004 - 87 стр., ил.30.
Учебное пособие «Испытательные станции и нагружающие устройства для испытания судовых дизелей » разработано в соответствии с учебным планом и программой специальности 140200, 240500 по дисциплине "Технологические основы проектирования, монтажа и испытания СЭУ" для студентов Ill уровня образования и является одной из частей теоретического курса упомянутой дисциплины.
В пособие рассмотрены основные вопросы проектирования станций испытания судовых дизелей и выбора нагружающих устройств, даны сведения по конструктивным исполнениям нагружающих устройств расчёта основных конструктивных параметров индукторных тормозов, приведены принципиальные схемы систем испытательных стендов. Для студентов и инженерно- технических работников водного транспорта.
Рецензенты - Генеральный директор Ассоциации промышленных предприятий речного транспорта - Б.Д. Губанов; кандидат технических наук, профессор- М.П. Щилов.
Издаётся по решению Учебно-методического совета МГАВТ.
Ответственность зо оформление и содержание передаваемых в печать материалов несут авторы и кафедры академии, выпускающие Учебно-методические материалы.
Введение.
1. Состав испытательной станции. ->
2. Методология проектирования.
3. Общие вопросы проектирования. у
4. Нагрузочные устройства. j i
4.1 Выбор нагружающею ус । рейс । на. р
4.2 Конструкции тормозных ус фойе i в. |j
4.2.1. Гидротормоза. ;
4.2.2 Электрические тормоза. лд
4.2.3. Harpy точные устройства с машиной iii>c том мною «ока. 20
4.2.4. Нагрузочные устройства с машинами балансиршим:- н -ч... 22
ними.
4 2 5 Динамомеф »лек1рический для обкаточно - тормозного стенда 24 KH-SS41.
4.2.6. Индукторные (индукционные) нагружающие усчройслва 28
5. Pacnei основных параметров индукторных тормозов 2-го поколе- 30 ния
6. Обоснование целесообразное i и выбора «at ру жающет о ус >рой< < па. 34
7. Определение размеров бетонных фундаменток 37
Список литературы 42
Приложение I. Проект ирование индукторных тормозов 43
Приложение 2. Технические харак1срис(ики и «енлопой б<*л<ш«. дик- 79 лей речною флота (Г60 (6ЧНР 36/45), Г70 (6ЧНР 36/45), Г70-5 (64 HP 36/45), Г 74 (64 HP 36/45), 8NVD-48AU, 6275PN)
Приложение 3. Схемы испытательного ётенда для дизелей типа Д6 82
- схема современною иены laieabnoto С1енда дизели ЗД6Н . 82
- гидротормоз 83
- схема питания водой гидротормоза 84
- схема топливной системы дизеля 85
- схема масляной системы дизеля 86
- схема охлаждения дизеля 87
О МГАВТ
© Татаренков А.К.
ВВЕДЕНИЕ
Экономия энергорссурсов является неотъемлемой частью повыше* «^['«гкн.кносм» нроизводс(ва В речном флою страны эксплуатируется ... _‘Л ч .елей («данные и bchomoi тельные двигатели судов) об-
щей МОЩНОСТЬЮ 6 МЛН кВт Ol ГСХПИЧССКОЮ СОСЮЯНМ>1 jHk'lhHOlTi н.)ри.. во многом зависит экономия топлива и смазочного масла Понему каждый нно1ов.1снный или О1ремон1ированный дизель подвергается приемно-cimouHNM нсньианиям, при коюрых экспериментально определяются качественные и количественные пока заюли дизелей Современный сюнд.ця I испытания дизелей - сложный технический комплекс, включающий н себя п.'н р} .кающее у с троне гво, смсюмы крепления, питания, охлаждения дизеля и н.пр\ жающс! о устройства: отвода обработавших газов, систему контроля и аварийно - предупреди тельной сигнализации, срсдс1на управления автоматизации.
СОСТАВ ИСПЫ ГА ТЕЛЬНОЙ СТАНЦИИ
Станция для иены гания двигазелей входи т, как одно из последних звеньев технологического процесса ремота дейта (илей в ехкдав блок.» механического и сборочного цехов
Назначение станции - испытание двигателей мощностью от 10 до 1800 з л. с (7 - 1300 кВ») после капитального ремонта Планировка испытательной станции предоiанлена на рис 1
Рис. 1 Испытательная станция
Двигатели после капитального ремонта на рельсовой самоходной • 1ск1ро1е.»ежке подаю» на испьиаюльную станцию Чтобы установить двига»ели на стенды общею отделения и боксов, примсняююн коаны :пх-
зоподьемноегью 5 и 3 । Лии. ₁₄
'■/ШИ1И1сли к ооксы но iaioi« и ...
i рузоподъемнос i ыо 5 и 3 г. ' 1 -•»
основания, верхняя
. --... (НИ! il II- 1СИ И СОС1ОИ1 ИЗ ЧУГУН-
НЫХ (стенды общего отделения) или cia.ibHi.ix ба юк («ленды 6oₕ₄-,.„).
Поверхность стендов покрыт масляно - бен«нппйкой muuimkhm пре*।я iс t ну к>щей ско п.жению. Для и (ока жидкости на стендах предусмотрены coot не ici кующие уклоны и канавки.
Для нагрузки двигаюлей при иснькании нрименикжя t и.ц'оюрмоы Они надежны н работе, не особенно г.южны ио коноруы.ии и щнн хорошую ючнос1Ь измерения мищноши (iioi решнос i ь сошанляст в среднем 1%.).
Двигатели и гидротормоза устанавливаю юя на чу»унны\ (или сальных) подмоторных балках и плитах и соединяю »ся между собой н iaci»i4-ними муфщми. Подмочорные плиты и балки креп ячея к стендовым балкам с неци ал ьн ы м и болтам и.
Для обслуживания двигателей нредуемтрииаююм переходные ..лошадки и помосты. Па площадках предусма. Пикинпси mci m д im Креп leiuit мерных юнлинных бачков и щи юн котральчо - измерительных приборов. Помое»ы д in обслуживания дки»а1елей pacunaaiантюя с обоих борзо в и сообщаются с основной площадкой обслуживания двинпелей переходными трапами.
Bcih.m.x .цельное оборудование сшнции располагается, как правило, H ii.il. сн-н <,i;iioiH. Цис1ермы и баки yriанан 1ик:иоiся на пенах, на специальных MCIaJijiOKOHCTpyКциях, нс Iроенных к ciciii*! «линия Обслу жнпанне ИХ осуществляйся с площадок, смой i иронии ных на ткой «г Khicoie кдоль с юн здания. Циркуляционные масляные цистерны располагаются ниже KrtpiepoH ikhi и:елей, под площадкой обслуживания двигателей.
Все двигатели испыгываююя на дизельном (онлике. И< расходных цистерн топливо через филыры • рубой’и юнкой очном» uociymici к дни-гаюлям и ycianoKKc для охлаждения форсунок дизельным юнливом.
ТОПЛИВНАЯ СИСТЕМА нключае» пшнинонерекичинающий электронасос, сепаратор чистого топлива, филыры tрубой и юнкой очным», цистерны слива iptnuoio и чисюю юнлина, юнликные мерные пачки, ус-1ановку для охлаждения форсунок дизельным юнливом.
Сма «ха днииое ten осущес»клясюя диюльным маслом, цилиндров -цилиндровым, компрессоров - компрессорным Оборудование маслиной сис1смы выбрано сучеюм испьнаиим ihhi;iic»vm мощное• ьк» до 2000 ». i.c. Эю оборудование обесиечивае» не только нрикачку двигателей перед «.niycKOM, но и paooiy на счендах дни»а1елей, не имеющих навесною оборудования.
МАСЛЯНАЯ СИСТЕМА cuciohi из масляных насосов, мае ю «он
лшм> - перекачивающих #лек»ронасосон. цис»ерн циркуляционною масла и i IHH.I мае i.i ceiiapaiopa масла, холоди.и.никон и филыров ОЧИС1КИ.
СИСТЕМА ОХЛАЖДЫ1ИЯ делится на систему ох.ыжден»1>« к.рмо-юв и дни»а»елей. Охлаждение и|юи«нидиця н|ксн.>й кодой Если «анод
расположен v моря, наружный контур может обеспечиваться морской водой. Система охлаждения тормозов замкнутая. Пресная вода от общезаводской магистрали поступает в баки постоянного уровня. При работе тормозов вода из баков постоянного уровня поступает в тормоза и затем самотеком в циркуляционную систему слива пресной воды, оборудованную поплавковым указателем уровня и поплавковым реле уровня. Как только уровень воды в цистерне поднимается до определенного предела, срабатывает реле и включается один из охлаждающих насосов, который перекачивает воду' в цистерны постоянного уровня. При утечках в системе охлаждения тормозов уровня воды в цистерне слива понижается. При этом от реле уровня зажигается лампочка на пу'льте управления и включается звуковой сигнал.
Для заполнения двигателей пресной водой из общей магистрали и пополнения воды при работе двигателей служат расширительные баки, снабженные автоматическими клапанами, перекрывающими подвод воды при повышении уровня в баке до максимального.
По составу оборудования система охлаждения состоит из электронасосов охлаждающей воды, холодильников, баков постоянного уровня, расширительных баков водяных цистерн.
СИСТЕМА ПУСКОВОГО ВОЗДУХА предназначена для запуска двигателей, установленных на стендах. Воздух вырабатывается электро компрессорами. Воздух среднего давления ( 60 кГ/см²) и высокого ( 150 кГ/см⁻) редуцируется до необходимого давления и подается к пусковым устройствам двигателей. Система состоит из компрессоров и баллонов пускового воздуха.
2. МЕТОДОЛОГИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
Процесс проектирования можно рассматривать, как систему управления с обратной связью, если рассматривать его, как многостадийный процесс последовательной проверки принимаемых решений, их уточнения и последующей корректировки.
Проектирование можно так же рассматривать, как систему управления, осуществляющую сбор; передачу и переработку информации для принятия решений, направленных на устранение отклонений от поставленной цели
Для описания процесса проектирования можно использовать моде и, приведенную в работе (1) ( рис.2).
Рис.2. Этапы блок - системы процесса проект кровеним:
I- «формирующий задание на проемирокшпнг
2- «снерирующий вариант проектпых решений;
з- <11<1ип;1Н11ний нариан) дня дальнейшего анализа и разработки
4- авали шрующис нариан i ы но отклонениям полученных параморов >>>
- корректирующий проектное решение е це ши» но ixhchuh oitiiixia ihiuun гх-ех
Прохождение нариан га но данной схеме мажет быи» однократным, ко* да вариант проекта в оптимальном виде определяется на основе удачного выбора и необходимых расчетов, исходя и< опыта нриекинм Чаще приходится перебирать варианты либо на основе ингуиции и oin.iia проектанта, либо с применением современных математических методов оптимизации.
Однократность процесса достигается в условиях высокою уровня унификации проектных решений, когда по совокупноеiи исходных данных выбираю! готовый проект. В применении к проектированию испытательных станций - эта выбор принципиальных схем систем топлива, масла, охлаждения испытываемых дизелей и элементов этих схем ( вентилей и клапанов, фильтров, элементов соединений трубопроводов и т.п ). Помогаю» н ном справочники, каталоги, альбомы, нормали, ГОСТы. ОСТы.
Многостадийный процесс наиболее распространен при проектировании, но он имеет место и в применении к отдельным часiям или mcmchium при одностадийном проектировании. В данном случае формула процесса проектирования аналогична формуле регулирования, коюрая связывает входную и выходную "У" переменных через операторы прямой (Р) и обратной (а) связи:
У = Рх/(1-а)
MHOAiiie.ib, учи(ываю1ций действие обратной связи, можно представить в виде бесконечного геометрического ряда
l/(l-a) = I +а + аЧа’..
Окюда следует, чю действие обритой святи состои» из ряда носледова-ic.ii.ных действий, мнорые должны уменьшаться но абсолютной величине, с тем, чтобы система стремилась к устойчивому состоянию. Количество шагов, при котором можно пренебречь ос*ат ком геоме!рическо1 о ряда, будет тем меньше, чем ближе к нулю оператор обратной связи.
6
Если же мощность регулятора будет большой, то он будет увеличивать отклонения. В применении к проектированию можно сделать вывод -при корректировке задача ограничивается улучшением ранее принятых решений. Новые варианты решений на последующих стадиях значительно у величивают срок проектирования.
В общем случае структурная схема проектирования преображается в представленную выше ( рис.2 ), где Р и а — операторы прямой и обратной связи.
Как видно из рассмотренной схемы (рис.2) наименьшие трудозатраты при проектировании будут иметь место при максимальном использовании готовых технических решений или стандартных, типовых и унифицированных элементов технических решений ( ГР ).
3. ОБЩИЕ ВОПРОСЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ
При проектировании станций испытаний судовых дизелей, как правило, применяют типовые готовые ГР по системам питания дизелей топливом, охлаждения, масляных, удаления отработанных газов, пуска дизелей. Все возникающие при проектировании указанных систем проблемы требуют самостоятельного подробного освещения. Как правило, упрощая решение многих вопросов, системы масляную и охлаждения испытываемых дизелей принимают по принципиальным решениям, подбору оборудования, диаметров трубопроводов - аналогичным системам судовым, применяемым для каждого конкретного тина двигателя, проверочные гидравлические расчеты выполняются по ОСТ 5.5241-75. По схеме масляной системы можно использовать правила и нормы проектирования, изложенные в OCT В5. 4330-80. При расчете систем отвода газов применяются формулы по ОСТ 5.4257-78, а также учитываются рекомендации но устройству каждой системы заводов - изготовителей испытуемых дизелей.
В зависимости от прсираммы ремонт количество стендов п опрелс л я ют ио формуле
( tl + t2 ) N
n - Ai A2-------------
Разработка оригинальных элементов ТР
-------------1 г заработка проектной
документации ■
Обеспечение чпдрмксгти путем проведения испытаний опытного образца опытной партии, устаноаочмсй пар-тщ
где Al - к-г повторности испытания (принимаю! равным I,()?-1.1).
А2 - к-т, учитывающий увеличение загрузки испытательной скотин в межнавигационный период (от 1,1 до 1,8);
И - продолжительность сборки и испытания одною дшпатсля (принимают из соответствующих ГУ на капремонт дизелей);
(2 - время на монтаж и демонтаж на стенде одною .umraieля (в тавн-симости от типа двигателя от 0.6 до 5 час). Crt таблиц 1
Фд.о.-действительный годовой фонд времени работы оборудования;
N - годовая производственная программа
Рис.З С трукт урная схема проект пронация
Если испытательная станция предназначена для дизелей разных типов и модификаций, го число стендов рассчитывают но каждому типу сидел ыю.
1(аименес освещенным в настоящее время моменюм является chcic-матизация данных по нагрузочным устройствам.
Несмотря на упомянутые ссылки на нормативную доку ментанию. вопросы проектирования станций испытания судовых чизелей освещены в технической и информационной литературе слабо, что усложняет задачу
проектанта. особенно, этот пробел сказывается на выборе доступного в приобретении или изготовлении нагрузочного устройства.
СУММАРНЫЙ РАСХОД ТОПЛИВА определяется по формуле
(Зсумм - У Gt • n-k одн
' (кг/ч)
где Gt = be • Ne - расход топлива одной испытательной установкой при номинальной мощности двигателя, кг/ч;
be - удельный эффективный расход топлива, кг/(кВтч);
Ne - эффективная мощность двигателя, кВт;
т| - к-т средней загрузки двигателя по мощности за время испытаний;
кодх - к-т одновременной работы испытательных установок:
Т1-Срасчки
кодн---------------—-----
Т2'Сприн
Т1 - средняя продолжительность работы двигателей на стенде;
rtl + t2 + t3
Т₁--------------------( ч ) ;
3
Т2 - общая средняя трудоемкость стендовых работ за время всех испытаний двигателя, ( ч );
Срасч - количество стендов, требующихся по расчету, ( ед. ):
Сприн - количество принятых стендов, ( ед. );
ки — коэффициент неравномерности работы стендов, учитывающий наиболее неблагоприятные совпадения работы нескольких установок и возможную неравномерную подачу двигателей на испытательную ciaiinino ( ки= 1,1 - 1,3 ).
РАСХОД ВОДЫ ДЛЯ ОХЛАЖДЕНИЯ ТОРМОЗОВ определяется по формуле:
Gn = y Negn-ko, (л/ч)
1Ж XNe - суммарная мощность всех двигателей, одновременно . iouhi х на стендах, ( кВт);
g- часовой расход воды тормозов, ( л/(кВтч) );
П - к-т средней загрузки двигателя за время испытаний;
Таблица 1
Занятость стенда ( ч ) для двигателей мощно-
стью
Вид загрузки до 220 кВт до 735 кВт свыше 735 кВт
Установка двигателя на стенд 4.0 6 0 10.0
Проверка двигателя и надежности на- 18,0 24.0 40.0
ладки согласно условиям стендовых 8,0 10.0 12.0
испытаний
Сдаточные испытания двигателя 10,5 12.0 14.0
Частичная разборка и последующая 12 28,0 60,0
сборка двигателя, проверка размеров и
1 зазоров, замена деталей, устранение
дефектов....
Повторные испытания 4,5 4,5 19,0
Контрольные испытания 2,0 4,5 7.0
Испытание пуска, реверса регулятора 2,0 4,0 8.0
Демонтаж двигателя 2,0 4.0 6.0
ИТОГО 63,0 97,0 176.0
В том числе в работе 11 37,0 12=49,0 1.3=88,0
РАСХОД ВОДЫ НА ОХЛАЖДЕНИЕ ДВИГАТЕЛЕЙ определяется но формуле
где Q1 в G 1т ■ Hu к - теплоотдача в воду (кДж/ч);
G 1т - часовой расход топлива, кг/ч;
I hi 42700 кДж/кт - низшая теплота сгорания топлива;
к к-i, \чи: 1.11<;|1<>|ций »сплоо1дачу в воду оз всею leiuia, образованного в двигателе (см. Приложения)
At - разность воды на входе и выходе издкиннс м, ”С
с = I кДж/(кг-С) - теплоемкость воды
РАСХОД ВОДЫ НА ОХЛАЖДЕНИЕ ХОЛОДИЛЬНИКОВ юплива масла и компрессоров определяется по формуле
Q1B + QgB + Q3m
G - 1,5 -----------------------
( t4 - t3 ) С
где QI в Gomm Hu k - теплоотдача в воду (кДж/ч);
Q2b Gk-AI количество тепла, отведенное oi компресс» «рчн.
(кДж/ч ) . , .
Gb - ко 1ИЧСС1ВО ноды проходящей через компрессоры, ( л/ч ),
Q3m - количество тепла, отведенного маслом, (кДж/ч);
Q3m Ам ge Ne Qm, или
JO
Q3m = Ам Gqthm,
где Ам - доля тепла, отводимого маслом;
ge - удельный расход масла, ( кг/(кВтч));
Ом - leirioiкорная способность масла. (кДж/кг);
t3 и t4 — температура воды на входе и выходе, ( °C ).
РАСХОД ВОЗДУХА для обеспечения необходимых пусков двигателя определяется по формуле
VI =(П +(щ-1) • 12) • Z • Vh
где II и 12 - удельный расход воздуха на лшр объема пи шндр.1, необходимого для пуска холодного и горячего двигателя (л/л);
m - число пусков двигателя;
Z - число цилиндров двигателя;
Vh = Fl*D²*S/4 - рабочий объем цилиндра двигателя, м³;
S - ход цилиндра, м
О - диаметр цилиндра, м
Объем пусковых баллонов определяется:
V2 -- VI / (pl -р2)(л)
где pl - начальное давление воздуха в баллоне, Па.
р2 - минимальное давление пускового воздуха, Па.
4. НАГРУЗОЧНЫЕ УСТРОЙСТВА
При проектировании станций для испытания дизелей наиболее ог-кг1С1венным этапом яаляеюя выбор нагрузочного устройства, которое | подбирается исходя из программы испытаний, мощноои и чаию1ы вращения дизеля.
Мощность, развиваемая дизелем при испытаниях, должна полностью по-। 1оща1ься внешним сопротивлением, создаваемым нагрузочным устройством. Нагрузочные устройства ( тормоза ) но принципу создания юрмозно-го момента можно разделить на механические, воздушные, •.идранличе-1 скис, тлектрические, индукторные и комбинированные. Для испытания судовых дтвелей большой и средней мощное in наибольшее распространение получили гидравлические тормоза. Для испытаний дизелей малой мощности - электрические тормоза. В последнее время все чаще сдали применяться индукторные тормоза, которые в силу способности создавать значительные тормозные моменты при малой частоте вращения, особенно приемлемы для испытания судовых дизелей по винтовой характеристике В общем случае, выбор типа нагрузочного устройства определяется целью испытания с учетом мощностных и частотных характеристик испытываемых дизелей, характером производства, необходимостью и объемом комплексной механизации и автоматизации испытаний и, исходя, из возможностей приобретения или изготовления натру точною устройства.
4.1. ВЫБОР НАГРУЖАЮЩЕГО УСТРОЙСТВА ( НУ )
Основным критерием выбора НУ является соответствие поглощаемого тормозного момента развиваемому крутящему моменту испытуемого дизеля при соответствующей частоте вращения, т.е. М тормоза > М кр. дизеля.
Возможности регулирования нагрузочного устройства или "гибкости" регулирования характеризуются коэффициентами пределов регулирования:
п max
- по частоте L - --------- ;
п mln М max
- по тормозному моменту ру - ---------
М mln
- по мощности N max
₽п-----------
В
f N mln
I Указатель материалоемкости: - по моменту у
М max
где В - масса нагрузочного устройства; или - по мощности
N max
Коэффициенты у.м и yN характеризуют степень отработки конструкции нагрузочного устройства по рациональному использованию материала при сравнении нагрузочных тормозов одного типа и характеризуют материалоемкость тормозных устройств различных типов.
Экономические показатели: - относительная стоимость г
по мощности L СН - ---------- :
М max
где С - стоимость с нагрузочного устройства.
L СМ - ----- :
по моменту
М (пах
4.2. КОНСТРУКЦИИ ТОРМОЗНЫХ X I РОИ( I в
4.2.1. ГИДРОТОРМОЗА
!!pi.. ।t-и юных испытаниях судовых дизелей до последнего времени наибольшее применение имели гидротормозы вследствие отпоентельной простоты конструкции И возможное! И нагружения ПО ВНП ЮНОЙ \iipiiKlC-рисгике. Гидротормозы могут поглощать мощность до 45 тыс. кВт. По-। ющаемая мощность в них расходуется на совершение гидродинамической работы и на трение ротора о жидкость Поглощенная тормозом шер-гия в конечном счете превращается в тепловую wpi мю Гидротормоты разнообразны по конструкции, но наиболее приемлемые для испытания судовых дтве.тей дисковые Для увеличения сопротивления вращению диска тормоза применяют диски с отверстиями, пальцами или лопатками Для создания больших крутящих моментов применяю! мнот списковые тормоза.
лены гидротормозы проекта NI440 ЦПКБ Мипречф юта, имоюв :е>шые на !аводе Геплоход Тормоз предназначен для испыншия и «>брлб<>1ки дню лей мощностью до 1470 кВт при частоте вращения 500 об/мин.
Гидроюрмот (рис. 5 и 6) состоит из следующих узлов: станина в сборе 1. статор и ротор в сборе 5, трубопровод впускной 3 и выпускной 4, механизм рычажных весов 9, клапан выпускной к сборе 7. мае тяный насос 6 и стойка в сборе 2, нагрузочный трубопровод 8.
Каждая стойка состою И{ рамы литой конструкции, двух траверс с роликами и регулировочною талрепа. Концы траверс соединены с рамой (верхняя часть) и с регулировочным талрепом (нижняя часть) шарнирно. Ролики установлены в траверсах на шарикоподшипниках и служат опорой д|я статора и ротора тормоза, который устанавливается на вышеописанные стоики. Конструкция стоек позволяет производить центровку оси нала тормоза на испытуемом дизеле и горизонтальной и вер i икал ыюй и .пакостях путем вращения регулировочных талрепов, что исключает перемещение дизеля, масса которого дост игает 25 т.
Дизели и нагружающие устройства устанавливаются на чугунных или стальных нодмогорных балках и плитах, прикрепленных к стендовым балкам специальными болтами. Для обслуживания предусмотрены переходные площадки. Вс помо! а тельное оборудование, как правило, устанавливается вдоль стен здания на специальных металлоконструкциях. Для монтажа ( демонтажа ) испытуемых дизелей исполыую1ся кран - балки или мостовые краны.
На рис.7 представлен тидротормоз, применяемый для испытания дизелей Д6 и Д12. Он состоит из лигой станины 1, статора 3 с подшипниковыми узлами 2, динамометра 6 с рычагом 5 и демпферами 4. Внутри статора расположен ротор (рис. 8 ), состоящий из шести дисков 12, насаженных на вал 5. Каждый диск ротора вращается в своей камере, образованной неподвижными чугунными дисками I, набор которых, вместе с боковыми крышками 1, составляет статор тидротормош.
200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1300 2000 2400 2600 | п ( об/мин )
Рис .4 Характеристики гидротормоза
Кроме дисковых гидротормозов, иногда используются лопастные, штифтовые, камерные, пленочные, объемные
На рис.4 показаны теоретические характеристики i идракличеемн тормоза.
При полном шнолнеиии тормоза водой поглощается мощность -кривая ОА, прямая АВ ограничивает поглощаемую мощность до допустимой температуры нагрева воды (60-70 С), прямая СД ограничинае> мощност!, но част оз е вращения (по условиям прочности ротора и из условий работы подшипниковых узлов). Прямая А1В - ограничивает мощность по прочностным условиям от напряжений, возникающих от юрмот-ного момента. На многих испытательных стендах преднрияiим установ-
13
Рис.5,6 Продольный и поперечный вид гидротормоза
Рис.7,8 Поперечный и продольный разрез гидротормоза для дизелей типа Д6
15
16
Технические характеристики гидротормоза: $ ।
1. Диаметр ротора, мм
2. Количество дисков ротора, шт.
3. Допустимая частота вращения ротора, об/мин
4. Поглощаемая максимальная мощность, кВт ⁴²⁷
5. Максимальный тормозной момент, кНм 2,7
6. Система охлаждения водяная, открытая
7. Максимальная температура выходящей воды, С ⁷⁰
8. Расход воды в гидротормозе на 1 КВтч, л '6‘²⁴
9. Тип динамометра пневматический
10. Давление сжатого воздуха, подводимого к динамометру, к! 1а 30
11. Габаритные размеры, мм 1220 х 1570 х 1520.
Статор установлен на подшипниках качения 6, вмонтированных в корпус 4. Ротор, в свою очередь, вращается На подшипниках 3, установленных на кронштейнах статора 11. Таким образом статор и ротор могут свободно поворачиваться относительно станины независимо друг от друга. Во внутренней полости статора создается проток воды, При вращении ротора на статор передается вращательный момент от сил жидкого трения между слоями воды и дисками и от сил трения в подшипниках и сальниках ротора, который стремиться вращать статор. Для создания противодействующего момента используется пневматическая мембранная камера динамометра.
В крышках корпуса статора имеются расточенные отверстия, в которые установлены золотниковые диски 11 со сливными отверстиями у наружных кромок. Диски жестка связанны с валиками, которые могут поворачиваться через червячную передачу 10 маховичками 12. На кожухах червячной передачи имеются окна 13 с указателями поворота золотниковых дисков, поворот которых на максимальный угол 180° совершается щ десять оборотов маховичка. Создаваемый на статоре при вращении ротора момент является тормозным моментом ( на1рузкой ) по отношению к испытываемому двигателю. При вращении дисков ротора, увлеченная дисками вода, под действием центробежной силы распределяется в виде кольца, участвующего в создании тормозного момента. )гу задачу и выполняют золотниковые диски, при повороте которых вокруг своей оси изменяется положение сливного отверстия. Радиальная ширина водяною кольца может регулироваться также путем изменения количества во ты подаваемой в тормоз.
Отработанная вода сливается через каналы в боковой крышке в ко П ио" "Cpet ЦЮЮб°* S ¹ рИС'⁷ ’ “ систем>' ‘«••аждения \1а, „С ■ -
раль водоснабжения тормоза присоединяется к патрубку 7 /Ьтя СЧ₁₍,,,
..............>■-"»’Ю
Полость А через конический клапан соединяется с атмосферой, а трубопроводом - с пьезометром, установленным на пульте управления. Рычаг, закрепленный на статоре тормоза, соединен с мембраной динамометра через пружинный буфер. Для устранения колебаний мембраны между рычагом и кронштейном динамометра установлены два масляных демпфера. В целях предотвращения поворота статора против направления вращения ротора имеется ограничитель, регулируемый гайками.
Крутящий момент используемого двигателя, воспринимаемый статором гидротормоза через рычаг и буфер, передается на мембрану, находящуюся в постоянном контакте с коническим клапаном. При увеличении крутящегося момента конический клапан перемещается вниз. При этом, увеличивается проходное сечение отверстия, через которое воздух из магистрали поступает в полость А. Следовательно, количество поступающего воздуха пропорционально изменению крутящего момента. Перемещение конического клапана и соответственно изменение давления воздуха в полости А происходит до тех пор, пока силы, действующие на мембрану, не уравновесятся. Воздух, поступающий из полости А в полость Б через регулируемый дроссель 2, выходит в атмосферу. При изменении давления в полости А изменяется давление и в полости Б. Так как полость Б с еди-нена с пьезометром, изменение давления в полости Б отражается на нем (рис.9).
Рисунок 9.
Рисунок 10.
Пьезометр состоит из трех стеклянных трубок, соединенных последовательно. Трубки закрыты металлическим кожухом с окном для наблю-к-ния за уровнем жидкости. Пьезометр имеет две шкалы; шкала 4 показывает уровень жидкости в трубках при отсутствии давления на входе в динамометр. шкала 3 показывает нагрузку тормоза Обе шкалы имеют пазы ыя перемещения их при наладке динамометра и гарировке_ '
для и ьзива жидкости >акрывают пробкой 2. для слива пробкой Пье зометр крепится вертикально на пульте управления или рядом с ним дву
мя винтами 5.
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов.
Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в
ридер.
