Устройство для измерения среднего индикаторного давления в цилиндрах поршневых машин

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СРЕДНЕГО ИНДИКАТОРНОГО ДАВЛЕНИЯ В ЦИЛИНДРАХ ПОРШНЕВЫХ МАШИН по авт.св. №757891,0 т л и ч а ю, щ е ес я тем, что, с целью повышения точности измерения и расширения функциональных возможностей путем обеспечения .возможности измерения среднего индикаторного давления разделено пр рабочим циклам и насосным ходам в нескольких цилиндрах двигателя , в него введены дополнительные преобразователи давления по числу цилиндров, переключатель каналов, сдвоенный переключатель режима работы , пороговый усилитель, второе интегрирующее звено, переключатель измерений , электронный коммутатор, причем неподвижные контакты переключателя каналов подсоединены к выходам преобразователей давления, а подвижный контакт - к подвижному контакту первого направления переключателя режима работы, первый неподвижный контакт этого переключателя подсоединен к входу усилителя си гналов преобразователей давления, второй - к пороговому усилителю, выход которого подсоединен к второму неподвижному контакту второго направления переключателя режима работы, первый контакт которого соединен с выходом усилителя сигналов преобразователей давления, а неподвижный с первым входом вычислительного бло9 ка, при этом выход масштаба усилителя через два последовательно включенных замыкающих контакты реле бло7 ка управления и электронный коммутатор подключен параллельно к входам двух интегрирующих звеньев, выходы которых подсоединены к неподвижным контактам переключателя измерений, подвижный контакт которого соединен с регистрирующим устройством, при СО 00 Од этом управляющий вход электронного коммутатора соединен с выходом формирователя импульсов.

СОЮЗ СОВЕ ГСКИХ

CQ4HARHCTVHECHHX

РЕСПУБЛИК

4(51) С 01 L 3

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 757891 (21) 3656798/24-!О (22) 24.10.83 (46) 07;02.85. Бюл.№ 5 (72) В.Г.Палем, В.Д.Сахаревич, В.И.Редченко и Л.Н.Варваров (53) 531.787(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

¹ 757891, кл. С 01 L 23/08, 1973. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

СРЕДНЕГО ИНДИКАТОРНОГО ДАВЛЕНИЯ

В ЦИЛИНДРАХ ПОРШНЕВЫХ МАШИН по авт.св. ¹757891,о т л и ч а ю щ е ес я тем, Что, с целью повышения точности измерения и расширения ф! нкциональных возможностей путем обес-. печения возможности измерения среднего индикаторного давления разделено по рабочим циклам и насосным ходам в нескольких цилиндрах двигателя, в него введены дополнительные преобразователи давления по числу цилиндров, переключатель каналов, сдвоенный переключатель режима работы, пороговый усилитель, второе интегрирующее звено, переключатель измерений, электронный коммутатор, причем неподвижные контакты переключа„„SU„„» 8674 .А теля каналов подсоединены к выходам преобразователей давления, а под- " вижный контакт — к подвижному контакту первого направления переключателя режима работы, первый неподвижный контакт этого переключателя подсоединен к входу усилителя сигналов преобразователей давления, второй — к пороговому усилителю, выходкоторого подсоединен к второму неподвижному контакту второго направления переключателя режима работы, первый контакт которого соеринен с выходом усилителя сигналов преобразователей давления, а неподвижный— с первым входом вычислительного блока, при этом выход масштаба усилителя через два последовательно включенных замыкающих контакты реле блока управления и электронный коммутатор подключен параллельно к входам двух интегрирующих звеньев, выходы которых подсоединены к неподвижным контактам переключателя измерений, подвижный контакт которого соединен с регистрирующим устройством, при этом управляющий вход электронного коммутатора соединен с выходом формирователя импульсов.

1138674

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам для определения величины среднего индикаторного давления в цилин-. драх поршневых машин.

По основному авт. св. N - 757891 известно устройство для измерения среднего индикаторного давления в цилиндрах поршневых машин, содержащее вычислительный блок, один вход которого подключен к преобразователю угла поворота коленчатого вала. а другой через усилитель подсоединен к преобразователю давления в цилиндре, интегрирующее звено, выход кото- 15 рого соединен с регистрирующим устройством, масштабный усилитель и блок управления, состоящий из формирователя импульсов, элемента И, счетчика импульсов, индикатора. окон- 0 чания измерения, триггеров останова и управления с раздельными входами, счетного триггера, реле останова, реле управления, переключателя и шины "Сброс", причем вход масштабного усилителя подключен к выходу вычислительного блока, а выход масштабного усилителя через два последовательно включенных замыкающих контакта реле управления и реле ос30 танова подсоединен к входу интегрирующего звена, выход которого соединен с входом через размыкающие контакты реле управления, при этом преобразователь угла поворота коленчатого вала выполнен в виде последовательно соединенных синусо-косинусного вращающегося трансформатора и демодулятора, а его выход через размыкающие контакты переключателя подсоединен к .входу формирователя

40 импульсов, выход которого соединен с одним входом элемента И, а выход элемента И подключен к входу счетчика импульсов, установочный вход которого соединен с установочным единичным входом счетного триггера, с единичными входами триггеров останова и управления и через замыкающие контакты переключателя с шиной

"Сброс", причем выход счетчика импуль-5о сов подключен к нулевому входу триггера останова, нулевой выход которого подсоединен к индикатору окончания измерений, а единичный выход— к реле останова и к другому входу 55 элемента И, при этом нулевой выход триггера управления соединен с третьим входом элемента И и с реле управления, а нулевой вход подключен к импульсному выходу счетного триггера, счетный вход которого соединен с выходом формирователя имлулвсов (1).

Недостатком известного устройства является то, что оно предназначено для индицирования в одном режиме работы только одного из цилиндров и измерение величины среднего индикаторного давления производит1ся без разделения рабочих циклов и насосных ходов двигателя, Кроме того, точность измерения среднего индикаторного давления с помощью этого устройства зависит от точности установки верхней мертвой точки поршня в цилиндре двигателя, которая осуществляется с помощью других, более грубых методов.

Цель изобретения — повышение точности измерения среднего индикаторного давления в цилиндрах поршневых машин и расширение функциональных возможностей устройства путем обеспечения возможности измерения среднего индикаторного давления раздельно по рабочим циклам и насосным ходам в нескольких цилиндрах двигателя. г

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения среднего индикаторного давления в цилиндрах поршневых машин введены дополнительные преобразователи давления по числу цилиндров, переключатель каналов, сдвоенный переключатель режима работы, пороговый усилитель, второе интегрирующее звено, переключатель измерений, электронный коммутатор, причем неподвижные контакты переключателя каналов подсоединены к выходам преобразователей давления, а подвижный контакт — к подвижному контакту первого направления переключателя режима работы, первый неподвижный контакт этого переключателя подсоединен к входу усилителя сигналов преобразователей давления, а второй — к пороговому усилителя, выход которого подсоединен к второму неподвижному контакту второго направления переключателя режима работы, первый контакт которого соединен с выходом усилителя сигналов преобразователей дав ления, а неподвижный — с первым входом вычислительного блока, при этом выход масштабного усилителя через

1138 л )2 11 g2

10 . М, (1-сОз с61+ (1-cog ф+ М

4 4 С ) где V — действующий объем цилийдрМ . двигателя, — диаметр цилиндра двигателя,!

5 1 — радиус крнвошипа, М - угол поворота коленчатого вала;

3 — длина шатуна — угол отклонения оси шатуна

20 от оси цилиндра, С вЂ” объем камеры сжатия, и производит вычисления функции

1 МЛ, -Р— ) 25 где — действующее давление в цилиндре двигателя. два последовательно включенных замыкающих контакта реле блока управления и электронный коммутатор подключен параллельно к входам двух интегрирующих звеньев, выходы которых подсоединены к неподвижным контактам переключателя измерений, подвижный контакт которого соединен с регистрирующим устройством, при этом управляющий вход электронного коммутатора соединен с выходом формирователя импульсов.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Устройство содержит преобразователи давления в цилиндрах двигателей (каналах) в электрический сигнал, усилитель 2, преобразователь 3 .угла поворота коленчатого вала, выполненный в виде последовательно соединенных синусо-косинусного вращающегося трансформатора 4 и демодулятора 5, вычислительный блок 6, масштабный усилитель 7, два интегрирующих звена 8, регистрирующее ус тройство 9, блок управления, включающий в себя формирователь 10 импульсов, элемент И !1, счетчик 12 . импульсов, триггер 13 останова с раздельными входами, индикатор 14 окончания измерения, реле 15 останова с замыкающими контактами !6, реле 17 управления с замыкающими 18 и размыкающими 19 контактами, триг-. гер 20 управления с раздельными входами, счетный триггер 21, переклю- 35 чатель 22, шину "Сброс" 23, переключатель 24 информации с цилиндров (каналов), двунаправленный переключатель 25А, 25Б режима работы и пороговый усилитель 26, предназначенные для обеспечения режима установки верхней мертвой точки поршня, электронный коммутатор 27, выполненный по ключевой схеме и предназначенный для подключения того или 45 другого интегрирующего звена в соответствии с тактом работы двигателя, переключатель 28 измерений.

Устройство работает следующим образом. 0

В положении О переключателя 25А, 25Á режима работы на один нз входов вычислительного блока 6 поступает электрический сигнал, пропорциональный давлению в том цилиндре 55 двигателя,к преобразователю давления которого переключателем 24 каналов подключен усилитель 2, а на другой

674 4 ,вход вычислительного блока 6 посту» пает электрический сигнал, пропорциональный углу поворота коленчато го вала двигателя, Вычислительный блок 6 вычисляет нелинейную зависимость между объе" мом цилиндра двигателя и углом поворота коленчатого вала

С ц лью повышения точности изме" рения среднего индикаторного давле" ния оно усредняет за 1) тактов работу двигателя, для чего выход вычис лительного блока 6 подключен к мас» штабному усилителю 7 с коэффициентом передачи 1/п.

Выходной сигнал интегрирующих звеньев 8 равен среднему индикаторному давлению за 1) тактов работы двигателя

Р = „P ДЧ (, Tl где 1„— рабочий объем цилиндра.

Сигнал, соответствующий значению Р;, подается через переключатель измерений 28 на регистрирующее устройство 9.

Для синхронного. начала работы интегрирующих звеньев и начала подсчетта тактов работы двигателя, для прекращения поступления электрического сигнала на вход интегрирующего звена через и тактов работы двигателя, для разделения рабочих циклов и насосных ходов устройство снабжено блоком управления.

Блок управления работает следующим образом.

Перед началом измерений, установив переключатель 22 в положение

"Сброс", оператор подает сигнал

1138674

Поступая на управляющий вход ком- 50 мутатора 27, сигналы формирователя 10 импульсов, соответствующие рабочим циклам и насосным ходам, подключают вход коммутатора 27 то к одному, то к другому интегрирующему звену 8. Таким образом на одном из интегрирующих звеньев 8 в процессе измерений накапливается информация, с шины "Сброс" 23 на соответствующие входы триггеров 13, 20, 21 и разряды счетчика 12, приводя их н исходное состояние. После этого с триггера 13 останова поступает сигнал на реле 15 останова и оно срабатывает, замыкая замыкающие контакты 16 и тем самым подготавливая поступление электрического сигнала на входы интегрирующих звеньев 8. 10

Оновременнно сигнал с триггера 1,3 поступает на вход элемента И 11, подготавливая его к прохождению импульсов с формирователя 10.

Интегрирующие звенья 8 в это вре- 15 мя находятся в заблокированном состоянии, так как обратная связь накоротко замкнута контактами 19, вследствие чего сигнал,, поступающий на регистрирующее устройство 9, ра- 20 нен нулю. При подаче сигнала "Сброс" устройство находится н исходном состоянии, Начиная измерение P оператор

1 устанавливает переключатель 22 в по- 25 ложение "Пуск" и сигналы преобразователя угла поворота коленчатого вала

3, преобразованные формирователем

10 н импульсы, соответствующие повороту коленчатого вала от О до 180

0 поступают на вход схемы И ll, на счетный вход триггера 21 и на управляющий вход коммутатора 27. После прихода очередного импульса с формирователя 10 счетный триггер 21 выдает сигнал "Перенос", который опрокидывает триггер.20 управления и на реле 17 управления поступает сигнал. Реле 17 срабатывает, замыкая контакты 18 и размыкая контак40 ты 19, после чего электрический сигнал с вычислительного блока 6 через масштабный усилитель 7 и коммтутор

27 поступает на вход разблокиронанных интегрирующих звеньев 8.

Одновременно сигнал с триггера 20

45 приходит на элемент И 11, разрешая прохождение импульсов с формирователя 10 на вход счетчика 12. соответстнующая рабочим циклам двигателя, а на другом — информация, соответствующая его насосным ходам.

Количество разрядов счетчика 12 импульсов определяется числом тактов

П работы двигателя, эа которое иэмеряется Р, . После прихода на счетчик 12П-го импульса, он выдает сиг- нал "Переполнение" и опрокидывает триггер 13 останова. Реле 15 останова обесточивается и контакты 16 размыкаются, прекращая дальнейшее поступление электрического сигнала на входы интегрирующих звеньев 8. Одновременно исчезает один из сигналов на входе элемента И 11, прекращая поступление импульсов на вход счетчика 12, Кроме того, срабатывает индикатор 14 окончания измерения, сигнализируя о возможности снятия показаний. Подключая регистрирующее устройство 9 через переключатель 28 измерений к выходам интегрирующих звеньев 8, оператор снимает показания, соответствующие величине среднего индикаторного давления рабочих циклов и насосных ходов двигателя.

После окончания снятия показаний оператор устанавливает переключатель

22 в положение "Сброс", поданая сигнал "Сброс" на соответствующие элементы устройства и приводит его в исходное состояние.

llри необходимости произвести точную установку верхней мертвой точки двигателя, переключатель режима работы 25А, 25Б станится в положение а и сигнал, пропорциональный давлению в том цилиндре двигателя, в который прекращена подача топлива, поступает на вход порогового усилителя 26, выход которого н этом слу,, чае подсоединяется к входу вычислительного блока 6. Работа с устройством производится аналогично описанному выше.

Изменяя положение статора синусно-косинусного трансформатора 4 относительно его ротора во время работы двигателя, оператор добивается нулевого значения Р рабочих циклов. В этом случае верхняя мертвая точка считается выставленной правильно. Пороговый усилитель,26 обеспечивает получение на своем выходе сигнала симметрично относительно правильно выставленной верхней мертвой точки двигателя.

7 .1138б74. . 8

Применение в устройстве порогово.-- точки поршня в цилиндре Работающего усилителя и электронного комму- го двигателя и измерение среднего татора в совокупности с переключа- индикаторного .давления. телями режима работы и измерений поз- Предалагаемое устройство обеспеволяет с помощью. одного и того же 5 чивает уменьшение погрешности измеустройства производить достаточно рения среднего индикаторного давлеточную установку верхней мертвой ния примерно вдвое.

ВНИИПИ Заказ 10677/31 Тираж 897 Подписное

Филиаа ШШ "Патент", г. Ужгород,ул.Проектная, 4