Способ измерения эффективной работы машины и устройство для его осуществления

Способ измерения эффективной работы машины и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

., Способ измерения эффективной работы машины, например дорожно-строител ьной , вклю ающий определение разности нагрузки на двигатепь внутреннего сгорания машины в единицу времени при выполнении машиной полезной работы и на холостом ходу, причем величину нагрузки на двигатель внутреннего сгорания машины определяют путем интегрирования давления в надпоршневом пространстве двигателя внутреннего сгорания машины, о .т л и ч а га щ и и с я тем, что, с целью упрощения процесса измерения и выполнения его дистанционно в производственных условиях, величину давления в надпоршневом пространстве двигателя внутреннего сгорания машины определяют по пиковым значениям уровней звукового давления шума выхлопа, создаваемого двигателем внутреннего сгорания машины. Nm

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„ I 112094

А др E 02 F 3/16; G 07 С 5/08. с

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, "

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬ!ТИЙ (21) 3515616/29-03 (22) 24.! 1.82 (46) 07.09.84. Бюл. ¹ 33 (72) В. И. Сидоров, A. Б.Ермилов, В. М, Коншин, В.И. Баловнев, В.H.Ëóêàнин и А.A.10дин (71) Иосковский ордена Трудового

Красного Знамени автомобильно — дорожный институт (53) 622.271.5(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 383831, кл. Е 2! С 35/24, 197!.

2. Авторское свидетельство СССР

¹- 540990, кл . E 02 Г 9/20, 1976.

3. Авторское свидетельство СССР № 661278, кл. G 01 Ь 3/24, 1977 (прототип).

4 . Авторское свидетельство СССР

Ф 769387, кл. G 01 !! 15/00, 1979 .(прототип). (54) СПОСОБ ИЗГ1ЕРЕНИЯ ЭФФЕКТИВ1!ОЙ

РАБОТЫ ИАШ1!НЫ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО

ОСУ!!(ЕСТ ВЛЕ1!ИЯ. (57) 1. Способ измерения эффектпв— ной работы машины, например дорожно-строит ел ьной, включающий определение разности нагрузки на двигатепь внутреннего сгорания машины в единицу времени при выполнении машиной полезной работы и на холостом ходу, причем величину нагрузки на двигатель внутреннего сгорания машины определяют путем интегрирования давления в надпоршневом пространстве двигателя внутреннего сгорания машины > о,т л и ч а fo шийся тем, что, с целью упрощения процесса измерения и выполнения его дистанционно в производственных условиях, б2 величину давления в надпоршневом пространстве двигателя внутреннего сгорания машины определяют по пиковым значениям уровней звукового давления шума выхлопа, создаваемого двигателем внутреннего сгорания машины.

l 112094

2. Устройство дпя измерения эффективной работы машины, содержащее датчик звукового давления, аттенюатор и регистратор, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что оно снабжено логарифмическим усилителем, двумя ключами, пороговым элементом, строб тором, пиковым детектором и преобразователем напряжение — частота, выход датчика звукового давления соединен с входом логарифмического усилителя, выход которого соеди1

Изобретение относится к дорожностроительным машинам, оборудованным силовой установкой в виде двигателя внутреннего сгорания, и направлено на повышение эффективности эксплуатации 5 данных машин.

Известен сйособ оценки эффективности работы машины путем измерения фактического времени работы машины и сравнения фактического времени с плановым на длительном элемен,те Ã13.

Недостатком этого способа являет ся низ кая точность измерения эффек-! тивности работы,так как не учитывается полезная нагруженность машины.

Известно также устройство для оценки эффективной работы дорожностроительной машины, содержащее блоки измерения нагрузки на рабочем органе 20 машины и продолжительности действия нагрузки, интегратор и регистратор .

Эффективная работа машины оценивается по величине мощности, развиваемой машиной на ее рабочем оборудо-2S вапии 21.

Недостатком данного устройства является необходимость оборудования машины встроенными специальными блоками для измерения нагрузок на рабочем оборудовании и продолжительности действия этих нагрузок, что ограничивает возможность широкого использования устройства в условиях эксплуатации.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ измерения эффективной работы нен через пороговый элемент с входом стробатора и чере3 аттенюатор с входом первого ключа, выход которогп соединен через пиковый детектор с входом преобразователя напряжение частота„ выход которого через второй ключ подключен к входу регистратора, первый, второй и третий выходы стробатора подключены к управляющим входам соответственно первого . ключа, пикового детектора и второго ключа. машины, включающий определение разности нагрузки на двигатель внутреннего сгорания машины в единицу времени при выполнении ма»Гиной полезной работы и, на холостом ходу, причем величину нагрузки на двигатель внутреннего сгорания машины определяют путем интегрирования давления в надпоршневом пространстве двигателя внутреннего сгорания машины Е33.

Наиболее близким к изобретению является также устройство, содержащее датчик звукового давления, аттенюатор и регистратор L4).

Недостатками известных способа и устройства являются невозможность проведения измерений дистанционно и необходимость оборудования двигателя или трансмиссии машины специальными механизма и.

Целью изобретения является упрощение процесса измерения и выполнение его дистанционно в производственных условиях.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу измерения эффективной работы машины, включающему определение разности нагрузки на. двигатель внутренпего сгорания машины в единицу времени при выполнении машиной полезной работы и на холостом ходу, причем величину

0 нагрузки на двигатель внутреннего сгорания машины определяют путем интегрирования давления в надпоршне— вом пространстве двигателя внутреннего сгорания машины, величину цав3 111.20 ления в надпоршневом пространстве двигателя внутреннего сгорания машины определяют по пиковым значениям уровней звукового давления шума выхлопа, создаваемого двигателем

5 внутр ение го с rop ания машины.

Устройство для измерения эффективнои работы машины, содержащее датчик звукового давления, аттенюатор и регистратор, снабжено логарифмическим усилителем, двумя ключами, пороговым элементом, стробатором, пиковым детектором и преобразова— телем напряжение — частота, выход датчика звукового давления соеди!

5 нен с входом логарифмического усилителя, выход которого соединен через пороговый элемент с входом стробатора и через аттенюатор — с входом первого ключа, выход которого сое20 динен через пиковый детектор с входом преобразователя напряжение — частота, выход которого через второй ключ подключен к входу регистратора, первый второй и третий выходы стро7

25 батора подключены к управляющим входам соответственно первого ключа, пикового детектора и второго ключа.

Способ измерения эффективной работы машины осуществляется следую— щим образом.

Ориентируют датчик звукового давления (микрофон на двигатель внутреннего сгорания машины, например устанавливают его у выхлопного коллектора двигателя. Затем производят 35 перемещение магнины на холостом ходу со скоростью, равной скорости выполнения машиной полезной работы, и одновременно измеряют уровни звукового давления, создаваемого двигателем 40 машины. После этого интегрируют уровни звукового давления, соответствующего холостому ходу машины, произво— дят перемещение машины с одновременным выполнением полезной работы, на- 45 пример копанием грунта, и измеряют уровни звукового давления, создаваемого двигателем машины, интегрируют уровни звукового давления, соответствующего выполнению машиной полез в 50 ной работы, и сравнивают с уровнями звукового давления, соответствующего холостому ходу машины. По разности уровней звукового давления определяют величину эффективной ра- 55 боты м ашиггь1 .

П а фи г . 1 показана блок- схема устройства для измерения э ффе ктив94

4 ности работы машины; на фиг. 2 эпюры напряжений в характерных точках блок-схемьг; на фиг. 3 — номограмма зависимости амплитуды звукового давления от нагрузки на двигателе внутреннего сгорания, иллюстрирующая пример осуществления способа.

Устройство для измерения эффективной работы машины содержит датчик 1 звукового давления, например микро— фон, ориентированный на двигатель внутреннего сгорания машины. Микрофон I соединен через логарифмический усилитель 2 с аттенюатором 3 (входным делителем1, который через ключ 4 связан с последовательно соединенными пиковым детектором 5 и преобразователем 6 напряжение — частота. Иа выходе преобразователя 6 установлен ключ 7, соединенный с регистоатором 8, например счетчиком импульсов или частотомером. Ключи 4 и 7 и IIHKQBbcH детектор 5 связаны со стробатором 9, который через пороговое реле IO соединен с выходом усилителя 2.

Измерение эффективной работы машины осуществляется с помощью дан— ного устройства счедующим образом.

Датчик 1 устанавливают у выхлопного коллектора двигателя внутреннего сгорания дорожно-строительной машиггы, которую перемещают на холостом ходу со скоростью, равной скорости выполнения магг:ной полезной работы, например, на 1 — и передаче ..

Датчик I преобразует шум выхлопа двигателя в электрические колебания, которые поступают через усилитель 2 на аттенюатор 3, обеспечивающий в данном случае максималыгый уровень сигнала. На выходе аттенюатора 3 электрический сигнал носит непрерывный характер с изменяющейся во времени амплитудой (эпюра А, фиг. 2) . Одновременно с выхода усилителя 2 электрический сигнал поступает на пороговое реле 10, которое срабатывает при заданных значениях сигнала, включая стробатор 9, управляющий действием ключей 4 и 7 и пикового детектора 5. С аттенюатора 3 сигнал поступает на ключ 4, время .открытия которого задается строба тором 9 (эпюра Б, фиг. 2). Ila выходе ключа 4 сигнал представляет собой видеоимпульс с изменяющейся во времени амплитудой (эпюра В, фиг.2I.

1112094

В таком виде сигнал поступает в пиковый детектор 5, который выделяет его огибающую и запоминает ее максимальное значение (эпюра Г, фиг.2) .

Хранение каждого максимального значения амплитуды происходит в пиковом детекторе 5 до поступления сбрасывающего сигнала, который поступает от стробатора 9 (эпюра Д, фиг. 2) .

Далее сигнал поступает в преобразо- !О ватель 6, где происходит амплитудно-частотное преобразование амплитудных значениИ огибающей в серию импульсов (эпюра Е, фиг, 2) . Частота импульсов на выходе преобра — 15 зотзателя б увеличивается с ростом амплитуды сигнала на пиковом детекторе 5. Серия импульсов поступает на вход ключа 7, время открытия которого определяет стробатор 9 20 (эпюра Ж, фиг. 2 ).

Полученное на выходе ключа 7 чис— ло импульсов в пакетах одинаковой продолжительности (эпюра д, фиг.2) прямо пропорционально амплитуде 25 звукового давления выхлопа, измеренного в логарифмических единицах ЭБ) и обратно пропорционально частоте вращения двигателя внутреннего с гор ания машины. 30

Таким образом, полученное количество импульсов характеризует нагрузку на двигатель внутреннего сгорания при определенной частоте его вращения. Регистратор 8 сумми35 рует количество импульсов за единицу времени, например в секунду, тем самым, измеряя развиваемую двигателем мощность.

Регистрация количества импульсов за любой промежуток времени характеризует проделанную двигателем за этот промежуток работу, эквивалентную нагрузке на двигатель. 11ороговое реле 10 обеспечивает работу

45 стробатора 9 с частотой рабочих циклов двигателя внутреннего сгорания, прямо пропорциональной частоте звуковых импульсов, излучаемых двигателем при работе.

Зарегистрированное количество импульсов определяет работу холостого хода машины. Затем производится перемещение машины с одновременным выполнением полезной работы, например копанием грунта, с той же скоростью на — и передаче, с по. ощью аттенюатора 3 производится уменьшение электрического сигнала, подаваемого на ключ 4,, на величину, зарегистрированную для холостого хода, и регистратор 8 измеряет аналогичным образом количество импульсов, экви— валентное допслнит»льной нагрузке на двигатель зздя совершения эффективной работы, По величине эффективной работы, совершаемой двигателем машины, измеряется эффективная работа, совершаемая машиной в целом в конкретных условиях эксплуата;ии, Сравнение развиваемой двигатсл»м машины эффективной мощности с псрма— тивными значениями позволяет оп1:еде— лить степень з агрузки машиэьы и 1<ПД ее использования в данных условиях эксплуатации. !Зеличипа со<зершаемой в единицу времени эффективной работы позволяет оценить уровень технического совершенс гва машины и соответствие ее технических параметров условиям эксплуатации

Использование предлагаемых спэсоба измерения эффективной работы маши эы и устройства для его осуществления позволяет существенно упрос— тить процесс измерения по < равнению, например, с тензометрическими испы— таниями или определением эффектив— ной работы по конечно<й выработке машины — обьему перемещенного и единицу времени грунта и т.п. и повысить точность измерения по сравнению с оценкой по расходу топлива.

Б целом точность измерения существенно увеличивается за счет возможпос— ти определения эффективной работы машины на любом отдельном этB.ïå совер— шаемых ею рабочих операций, Оперативное измерение эффективной работы дорожно-, строительной машины в конкретных условиях эксплуатации поз— воляет определить степень использ<>вания мощности двигателя машины по сравнению с номинальной, а при испытаниях эталонной машины — с вьн окой точностью определить нор сы выработки для данных услоВий аксплуат адин.

l l )2094!

Ж!И

Ю Л 7д 4Z 48 48 А,ад

ФигJ

ЩПППП4 Заказ б431/20 ТиРаж 643 ПоПдионое

Фидиад ППП Патент, г. Ужгород,уд.Проектная, 4