Устройство и работа тормозного стенда

1

Размещено на http://www.allbest.ru/

Лабораторная работа №1

Тема: Устройство и работа тормозного стенда

Цель работы: оценить возможность использования данного стенда для испытания конкретного типа высокооборотного двигателя; рассмотреть мероприятия по расширению функциональных возможностей стенда, его модернизации.

Задачи работы: изучить устройство типичного моторного стенда, его оборудование, контрольно-измерительные приборы (КИП), ознакомиться с методами испытаний автомобильных двигателей.

Оборудование: стенд обкаточно-тормозной КИ-2139 Б-ГОСНИТИ, КИП, газоанализатор.

Краткие пояснения к работе

Стенд обкаточно-тормозной КИ-2139 Б-ГОСНИТИ предназначен для обкатки и испытания двигателей внутреннего сгорания, имеющих номинальный крутящий момент не более 100 Н-м, скорость вращения коленчатого вала испытываемого двигателя 1700-3000 мин^-1 (при соединении данного вала напрямую с ротором тормоза).

Техническая характеристика стенда

Тип электротормоза - балансирная, асинхронная электрическая машина с фазовым ротором АКБ 82-4. Номинальная мощность Л^/Г_н=55 кВт.

Синхронная скорость вращения ротора электромашины w_c=1500 мин^-1.

Регулирование скорости ротора электромашины в режиме двигателя - бесступенчатое в пределах 300-1400 мин^-1. Скорость вращения ротора электромашины в тормозном режиме в пределах 17003000 мин^-1, мощность 110 кВт при скорости вращения 3000 мин^-1.

Тип регулировочного реостата - жидкостный с охлаждением бака водой, ёмкость бака 300 л.

Тип устройства для замера тормозного и крутящего моментов -весовой механизм маятникового типа. Наибольший тормозной момент, замеряемый весовым механизмом, 500 Н-м. Погрешность определяемой мощности испытуемого двигателя - ±3 %.

Напряжение питающей электрической сети 380 В.

Площадь, необходимая для размещения узлов стенда, 5750x5440 мм.

Вес стенда 2000 кг. тормозной стенд двигатель испытание

Электрическая схема тормозного стенда

Электротормоз с асинхронной балансирной машиной (БМ) (рис. 1.1) работает как в режиме электродвигателя при вращении коленчатого вала ДВС при его запуске или холодной обкатке, так и в качестве электрогенератора, создающего тормозной момент указанному валу при приложении внешней механической нагрузки на поршневой двигатель. Основу установки представляет асинхронная электрическая машина с фазным ротором.

1

Размещено на http://www.allbest.ru/

До частоты вращения ротора и напрямую подключённого к нему коленчатого вала 1500 мин^-1 установка работает как электродвигатель с бесступенчатым регулированием с помощью водяного реостата (ВР), а при частоте вращения ротора свыше 1500 мин^-1 - как электрогенератор.

Пуск стенда производится включением рубильника (Р) и нажатием на кнопку «Пуск» магнитного пускателя (МП). Наличие напряжения в фазах электромашины контролируется тремя лампочками (Л). При заглублении электродов ВР, включённого в электроцепь обмоток ротора асинхронной электромашины, частота вращения ротора возрастает. После запуска ДВС, когда частота вращения ротора превышает 1500 мин^-1, асинхронная машина переходит в режим генератора-тормоза и отдаёт вырабатываемую энергию в электрическую сеть либо на нагрузочный реостат, где она превращается в теплоту, которая рассеивается в окружающую среду. Циркуляционный насос (ЦН) предназначен для создания циркуляции раствора водяного реостата через его радиатор.

Устройство основных узлов

Обкаточно-тормозной стенд состоит из следующих основных узлов: двигателя-тормоза в сборе с весовым механизмом и пультом контрольных приборов, регулировочного реостата, электрошкафа, приспособлений для установки двигателя, бака для топлива и устройства для замера расхода топлива.

Двигатель-тормоз. В состав двигателя-тормоза в сборе (рис. 1.2) входят следующие основные узлы: балансирная электромашина 1, весовой механизм и пульт контрольных приборов 2, смонтированные на общей плите 16, а также карданный вал 12 для подключения тормоза к испытываемому двигателю.

Балансирная электромашина, представляющая собой трёхфазный асинхронный электродвигатель с фазовым ротором, служит приводом при холодной приработке двигателей и тормозом при горячей приработке и испытании двигателей под нагрузкой.

Чтобы электромашину использовать не только как привод и тормоз, но и как измеритель развиваемой мощности прирабатываемого двигателя, корпус электромашины посредством двух опорных цапф подвешен на стойках 17, закреплённых на плите 16, что обеспечивает ему возможность качания относительно продольной оси. При работе электромашины вращающий момент ротора создаёт реактивный момент на её статоре, который стремится поворачивать корпус электромашины в противоположном направлении. Так как реактивный момент на статоре равен вращающему моменту ротора, то по величине поворота корпуса электромашины определяют тормозной или крутящий моменты при холодной приработке двигателя.

Электромашина может работать на лабораторном стенде в двух режимах: двигательном и генераторном. Двигательный режим работы электромашины используется при холодной приработке автомобильного двигателя, а генераторный - при горячей приработке двигателя под нагрузкой. В генераторном режиме электромашина начинает работать автоматически, как только её ротору сообщается прирабатываемым двигателем частота вращения выше синхронной (свыше 1500 мин^-1). При этом электромашина вырабатывает электроэнергию и отдает её в питающую сеть.

Вал ротора электромашины соединяется с прирабатываемым двигателем посредством карданного вала 12, позволяющего устанавливать двигатель относительно электромашины с некоторым смещением осей. Карданный вал закрыт кожухом, имеющим откидную часть 13.

Весовой механизм (рис. 1.3) представляет собой маятниковый силоизмеритель, служащий для замера тормозного момента при приработке двигателей под нагрузкой или крутящего момента при холодной приработке. Момент передаётся на корпус электромашины, который связан с весовым механизмом и демпфером 1 посредством кронштейна 11. Весовой механизм смонтирован на стойке 2, закреплённой на монтажной плите.

При повороте корпуса электромашины тяга 10, связанная с кронштейном, перемещается и поворачивает эксцентриковый валик 9, на противоположном конце которого закреплён рычаг с грузом (маятником) 3, при повороте эксцентрикового валика маятник отклоняется от вертикального положения. Отклонение будет происходить до тех пор, пока момент силы тяжести груза не уравновесит тормозной или крутящий моменты.

1

Размещено на http://www.allbest.ru/

Шкала циферблата весового механизма протарирована в обе стороны от нулевого значения. По шкале, нанесённой против часовой стрелки, определяется значение крутящего момента при работе электромашины в двигательном режиме, а по шкале, нанесённой по часовой стрелке, - значение тормозного момента при работе электромашины в генераторном режиме

Демпфер весового механизма (рис. 1.4) служит для гашения колебаний маятника, возникающих при резком изменении нагрузки или напряжения в электросети. Демпфер расположен внутри стойки весового механизма. При колебаниях маятника поршень демпфера перемещается, а находящееся в цилиндре масло по отверстиям в поршне протекает из одной полости в другую. При этом создаётся сопротивление движению поршня, а следовательно, и колебанию маятника.

1

Размещено на http://www.allbest.ru/

Жидкостный реостат служит для пуска электромашины и регулирования скорости вращения ротора при работе в двигательном режиме, а также регулирования нагрузки при работе в генераторном режиме.

В верхней части бака установлен вал, к которому посредством изоляторов крепятся электроды 5. К каждому электроду подводится фаза обмотки ротора, и через раствор происходит их замыкание. Вал с электродами поворачивается в подшипниках с помощью электропривода исполнительного механизма 6. При повороте вала электроды погружаются в раствор или выводятся из него, при этом изменяется их активная площадь, что приводит к изменению добавочного сопротивления в обмотках ротора и, следовательно, к изменению силы тока в цепи ротора. Изменяя силу тока в двигательном режиме, изменяют скорость вращения ротора электромашины, а в генераторном - тормозную мощность.

Контрольные вопросы

Пояснить назначение и принцип действия устройств, показанных на рисунках 1.1-1.5.

Как использовать описанный электротормоз для испытания автомобильного двигателя с частотой вращения более 3000 мин^-1 и эффективной мощностью N_e < 110 кВт?

Назначение тормозного стенда.

Принцип работы тормозного стенда.

Устройство демпфера.

Размещено на Allbest.ru