Стенд для испытания двигателя внутреннего сгорания

Стенд для испытания двигателя внутреннего сгорания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение позволяет повысить экономическую эффективность работы стенда путем снижения затрат энергии на воспроизведение случайного процесса . Для этого датчик случайных процессов выполнен в виде последовательно соединенных источника сигналов и формирователя 18 случайных сигналов. Источник сигналов представляет собой источник 19 напряжения, включанлдий в себя трансформатор 22, выпрямитель 23 и сглаживающий фильтр 24. Формирователь 18 содержит элемент 20 ния случайной составляющей сигнала и формирователь 21, состоящий из двух усилителей 25 и 26 на транзисторах и конденсатора 27. Колебания электродов 9 реостата 8 пропорн юнальны интегра С/)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11), (511 4 G 01 М 15/00

В

Р-ГгНЮ г g y, 1 11

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ЬИЫ 1ЫТЕ>. i

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3899180/25-06 (22) 23.05.85 (46) 07.10.87. Бюл, У 37 (71) Могилевский машиностроительный институт (72) Н.В. Вепринцев, В.В, Геращенко, А.Г. Быховский, А.В. Вовк и Н.Ф,Афанасенко (53) 621.436.001.5(088.8) (56) Стенды для испытания дизелей.

М., НИИИНФОРМТЯЖМАИ, 1974, N - 4-74-4, с.11 — 16. (54) СТЕНД ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ДВИГАТЕЛЯ

ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) Изобретение позволяет повысить экономическую эффективность работы стенда путем снижения затрат энергии на воспроизведение случайного процесса. Для этого датчик случайных процессов выполнен в виде последовательно соединенных источника сигналов и формирователя 18 случайных сигналов.

Источник сигналов представляет собой источник 19 напряжения, включающий в себя трансформатор 22, выпрямитель

23 и сглаживающий фильтр 24. Формирователь 18 содержит элемент 20 выделения случайной составляющей сигнала и формирователь 21, состоящий из двух усилителей 25 и 26 на транзисторах и конденсатора 27. Колебания электродов

9 реостата 8 пропорциональны интегра- Я

2! ф 17

13432 пу от угловой скорости электродвигателя 15 и изменяются по случайному закону, понтс ряя в масштабе изменения выходного сигнала формирователя 18, Выходной сигнал источника 19 предс68

l являет собой случайный сигнал, сос тоящий из среднего значения и флуктуаций, случайным образом изменяющихся около среднего значения. 1 з,п.флы, 2 ил.

Изобретение относится к днигателестроению, а именно к стендам для испытания двигателей внутреннего сгорания.

Цель изобретения — повышение эко- 5 номической эффективности работы стенда путем снижения затрат энергии на воспроизведение случайного процесса.

На фиг.1 изображена схема стенда; на фиг.2 — графики прохождения сиг>0 налов в дополнительном приводе. На фиг.2 обозначено: а — сигнал на входе элемента для выделения случайной составляющей, б — сигнал на входе перво15 го транзистора формирователя, в сигнал на выходе формирователя, г сигнал на обмотке электродвигателя, д — угловая скорость электродвигателя, е — колебания электродов реостата, 20

Стенд содержит (фиг.1) основание

1, на котором установлен испытываемый двигатель 2 внутреннего сгорания.

Опорные лапы двигателя 2 соединены с основанием 1 посредством вибронозбудителей 3-5 (например, гидравлического типа) с регулируемой амплитудой и частотой колебаний но всех одновременно или индивидуально. Выходной вал двигателя 2 с помощью муфты 6

30 соединен с нагрузочным устройством

r в виде электротормоза 7, связанной с жидкостным реостатом 8, снабженным электродами 9. Вал 10 для управления электродами 9, с одной стороны, соединен посредс.твом муфты 11 с программным приводом 12, с другой стороны посредством муфты 13 с дополнительным приводом 14, состсящим из эпектродвигателя 15, обмотка 16 управления которого подключена посредством дифференцирующей цепи 17 к формирователю

18 случайных сигналов, вход которого подключен к источнику 19 напряжения.

Формирователь 18 случайных сигналов

c .oäåðæèT последовательно соединенные

45 элемент 20 выделения случайной составляющей сигнала и формирователь 21.

Источник 19 напряжения (фиг.1) соссостоит из трансформатора 22, выпрямителя 23 и сглаживающего фильтра 24.

Формирователь 18 случайных сигналон содержит последовательно соединенные элемент 20 выделения случайной составляющей сигнала и формирователь

21, состоящий из двух усилителей 25 и и 26 на транзисторах и конденсатора

27, включенного на входе второго усилителя 26.

Стенд работает следующим образом.

При установившемся режиме обкатки двигатель 2 приводится во вращение мотор-генератором электротормоза 7.

В этом случае управление электродами

9 следует выполнять только с помощью программного устройства приводом 12.

При испытании двигателя 2 внутреннего сгорания сигнал от формирователя 18 случайных сигналов, нход которого подключен к источнику 19 напряжения, поступает посредством дифференцирующей цепи 17 на обмотку 16 управления электродвигателя 15. Напряжение на обмотке 16 управления электродвигателя 15, пропорционально производной от выходного сигнала формирователя

18 случайных сигналов. Угловая скорость электродвигателя 15 пропорциональна напряжению на его обмотке 16 управления. Колебания электродов 9 реостата 8 пропорциональны интегралу от угловой скорости электродвигателя

15 и изменяются по случайному закону, повторяя в масштабе изменения выходного сигнала формирователя 18 случайных сигналов. Выходной сигнал источника 19 напряжения, включающего в себя трансформатор 22, выпрямитель 23 и сглаживающий фильтр 24, представляет собой случайных сигнал, состоящий из среднего значения и флуктуа1343268 ций, случайным образом изменяющихся около среднего значения. Случайный характер флуктуаций обусловлен влиянием на величину выходного сигнала источника напряжения множества различных факторов случайным образом изменяющихся: изменения нагрузки в сети, температуры окружающей среды, и т.д. Таким образом, на входе элемента для выделения случайной составляющсй сигнал имеет вид (фиг.2а) и представляет собой сумму постоянной составляющей m и случайной составляющей (т), т.е.x(t) =m+ (г) .

Постоянная составляющая этого сигнала не пропускается конденсатором, представляющим из себя элемент для выделения случайной составляющей, и на вход первого транзистора формирователя поступает только случайная составляющая g(t) (фиг,2б) .

Выделенная случайная составляющая имеет в своем составе как низкие, так и высокие частоты. Из всего спектра частот формирователем выделяются только низкочастотные составляющие случайного сигнала, имеющие такую же спектральную плотность, что

И воздействия на двигатель внутреннего сгорания в реальных условиях эксплуатации (фиг.2в).

В процессе усиления выделенной случайной составляющей сигнала вторым усилителем формирователя случайных сигналов опять появляется постоянная составляющая ш (фиг.2в). Поэтому сигнал дифференцируется цепью 17, на выходе ее появляется сигнал (фиг,2г), поступающий на обмотку 16 управления электродвигателя 15.

Напряжение на обмотке 16 управления электродвигателя 15, пропорциональное производной от выходного сигнала формирователя 18 случайных сигналов, показано на фиг.2г. Угловая скорость электродвигателя 15 пропорциональна напряжению на его обмотке

16 управления (фиг.2д). Колебания электродов 9 реостата 8 пропорциональны интегралу от угловой скорости электродвигателя 15 и изменяются по случайному закону, повторяя в масштабе изменения выходного сигнала формирователя 18 случайных сигналов (фиг.2 в). При случайном увеличении напряжения на выходе формирователя

18 случайных сигналов (от точки а к точке б, фиг.2в) на выходе диффе5

10 ч

2!

ЗС

4(45

55

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

1. Стенд для испытания двигателя внутреннего сгорания, сс держащий нагрузочное устройство, исполнительный механизм нагрузки, схему управления, ренцирующей цепи 17 появится(положительный сигнал. Напряжение «а обмотке

16 электродвигателя 15 также будет иметь положительную полярность (от точки а, до точки бр, фиг.2r). Вращаясь, электродвигатель 15 увеличивает степень заглубления электродов

9 реостата 8 в жидкость (от точки а> до точки 63, фиг.2r), При случайном уменьшении напряжения на выходе формирователя 18 случайных сигналов (от точки б до точки в, фиг ° 2в) на выходе дифференцирующей цепи появится сигнал противоположной полярности, поступающий на обмотку 16 управления электродвигателя 15 (от точки б до точки в„, фиг,2г). Электродвигатель

15, вращаясь в противоположном направлении, уменьшает степень заглубления электродов 9 реостата 8 в жидкость (от точки б> до точки в, фиг.2е). Если производная выходного напряжения формирователя 18 случайных сигналов равна нулю (точки б,, в, r,, фиг.2г), колебания электродов

9 не происходит.

Таким образом, колебания электродов реостата, а следовательно, и момент на валу испытываемого двигателя внутреннего сгорания изменяется по случайному закону. При этом на воспроизведение случайного процесса затрачивается небольшое количество энергии.

Включение вибровозбудителей 3,4 и 5 установленных между опорными лапами двигателя 2 и основания 1, создает внешние колебания двигателя 2, которые имитируют подобные явления при езде трактора или автомобиля по неровностям поля или дороги, а также вибрации от неуравновешенных масс приводимых двигателем механизмов.

Испытываемый двигатель, как система со многими массами, имеет несколько частот колебаний, поэтому совпадение одной из указанных частот колебаний приводит к резонансу того или иного узла, агрегата или двигателя, а следовательно, к условиям, которые наиболее опасны для двигателя и часто встречаются на практике.

1343268 иь г

Сэееви

Фиг. 2

Составитель Н. Патрахальцев

Редактор С. Патрушева Техред M.Äèäûê Корректор С. Черни

Заказ 4801/42 Тираж 776

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 выполненную в виде датчика случайных сигналов и преобразователя, причем датчик случайных сигналов через преобразователь связан с исполнительным механизмом нагрузки, подключенным к нагруэочному устройству, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения экономической эффективности работы стенда, путем снижения затрат энергии на воспроизведение случайного процесса, датчик случайных сигналов выполнен в виде последовательно соединенных источников сигналов и формирователя случайных сигналов, причем источник сигналов выполнен в виде источника напряжения, состоящего из трансформатора, выпрямителя и сглаживающего фильтра, формирователь случайных сигналов выполнен в виде последовательно соединенных

5 элемента выделения случайной составляющей сигнала и формирователя, состоящего из двух усилителей на транзисторах и конденсатора, включенного на входе второго усилителя, а преобразователь выполнен в виде дифференцирующей цепи, подключенной к выходу формирователя случайных сигналов.

2. Стенд по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что исполнительный механизм нагрузки выполнен в виде электродвигателя, а связь его с дифференцирующей цепью выполнена через обмотку возбуждения электродвигателя.