Способ определения эффективной мощности двигателя транспортной машины при её испытании в тяговом режиме трогания с места



Способ определения эффективной мощности двигателя транспортной машины при её испытании в тяговом режиме трогания с места

 


Владельцы патента RU 2430340:

Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Иркутская государственная сельскохозяйственная академия" (RU)

Изобретение относится к методам испытаний и техническому диагностированию машин, в частности к способу определения номинальной эффективной мощности двигателя транспортной машины (преимущественно трактора). Способ заключается в следующем. Вначале подготавливают к испытанию транспортное средство и тяговое устройство с динамографом или динамометром, присоединяют машину к тяговому устройству и измеряют максимальную силу тяги в режиме трогания машины с места. После измерения максимальной силы тяги номинальную тяговую мощность транспортного средства вычисляют по формуле. Технический результат заключается в упрощении и сокращении времени. 1 ил.

 

Изобретение относится к испытанию и техническому диагностированию машин, в частности к способу определения номинальной тяговой мощности транспортной машины (преимущественно трактора). Кроме того, оно может быть использовано в машиностроении при выпуске из производства автотранспортных средств и их двигателей.

Известен способ определения эффективной мощности двигателя внутреннего сгорания на основе измерения углового ускорения коленчатого вала в режиме свободного разгона [1].

Недостатком указанного способа является то, что для его практической реализации требуется сложный электронный прибор ИМД-Ц. Кроме того, двигатель должен иметь специальное отверстие в картере маховика для установки первичного преобразователя частоты вращения.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ определения максимальной силы тяги на крюке транспортной машины в тяговом режиме трогания с места [2].

Недостатком известного способа является то, что он позволяет определить только максимальную силу тяги на крюке транспортной машины.

Задачей изобретения является создание способа, обеспечивающего возможность определения номинальной эффективной мощности двигателя машины при тяговых испытаниях в режиме трогания с места.

Сущность изобретения заключается в следующем. По результатам измерения максимальной силы тяги определяют номинальную эффективную мощность двигателя транспортной машины. При этом учитывают коэффициент соответствия максимальной силы тяги ее значению в точке перегиба на графике тяговой мощности в функции от силы тяги, коэффициент полезного действия трансмиссии транспортной машины, коэффициент полезного действия тормозной установки, а также угол наклона прямой регуляторной ветви тяговой характеристики к оси абсцисс. В результате представляется возможным определить просто (без применения сложного оборудования) и быстро (в течение 3-5 мин) номинальную эффективную мощность двигателя транспортной машины.

На чертеже изображен способ определения эффективной мощности двигателя транспортной машины при ее испытании в тяговом режиме трогания с места.

Покажем практическую возможность реализации данного способа.

На первом этапе найдем математическое описание тяговой мощности трактора по тяговой характеристике.

Пусть при испытании исправного трактора в режиме трогания с места получена эталонная зависимость тяговой мощности от силы тяги (см. чертеж) - Nт=f(Pт). При этом график мощности представлен кривой линией ОАВ, одна часть которой ОА - регуляторная ветвь, другая АВ - корректорная ветвь. Впишем в график мощности треугольник ОАВ таким образом, чтобы точка О совпала с началом координат, точка А соответствовала номинальному значению силы тяги Ртн и номинальной тяговой мощности Nтн, а точка В - максимальной силе тяги Рт max (Н), как показано на чертеже. Из точек А и В опустим перпендикуляры на ось абсцисс: АРтн и ВРт max (H). Пусть также, спустя некоторое время, трактор оказался неисправным - его тяговая мощность не соответствует установленному допуску на ее снижение. При испытании неисправного трактора в том же режиме и с использованием того же тягового устройства (в идентичных условиях) получена реальная зависимость Nт=f(Pт), которая описывается кривой линией OA1B1. Впишем в этот график аналогичным образом треугольник OA1B1 и из точек A1 и B1 также опустим перпендикуляры на ось абсцисс: А1Pтн (И) и В1Рт max (И), где Ртн (И) и Рт max (И) - номинальное и максимальное значение силы тяги, полученное при испытании.

Из чертежа нетрудно видеть, что все треугольники, относящиеся к линии ОАВ, подобны соответствующим треугольникам линии ОА1В1. Известно, что если треугольники (плоские фигуры) подобны, то их соответствующие стороны пропорциональны. Исходя из этого, имеем (см. чертеж)

где γТ - коэффициент соответствия (пропорциональности) максимальной силы тяги ее значению в точке перегиба на графике функции Nт=f(Pт). Следует заметить, что коэффициент γт по своему физическому смыслу наиболее близок известному коэффициенту приспособляемости двигателя

где Мemax, М - максимальный и номинальный крутящий момент двигателя.

Также из чертежа в общем виде имеем следующее описание функции номинальной тяговой мощности трактора:

где α - угол наклона условной прямой регуляторной ветви тяговой характеристики (прямой ОА) к оси абсцисс.

Для промежуточного значения тяговой мощности NT (в интервале от 0 до NТН) уравнение (2) можно переписать в следующем виде:

где РТ - промежуточное значение силы тяги, соответствующее NT.

Выразим PT из (1) -

где PTmax соответствует PTmax(И).

Подставим РТ (4) в (3) и учтем при этом коэффициент полезного действия тормозной установки ηTY. В результате получим искомое математическое описание номинальной тяговой мощности при испытании машины в режиме трогания с места

Теперь найдем математическое описание эффективной мощности двигателя из выражения (Фере Н.Э. Пособие по эксплуатации машинно-тракторного парка / Н.Э.Фере. - М.: Колос, 1978. - С.25) - для тягового агрегата (без привода через ВОМ):

где Nе - эффективная мощность двигателя; NПОТ - потери мощности при передаче энергии от двигателя на тягу. При этом

где NМ - механические потери мощности в трансмиссии, включая потери на трение в звеньях гусениц; Nf, Nα, Nδ - потери мощности на передвижение (качение) трактора, на преодоление подъема и на буксование. Для тяговых испытаний в режиме трогания машины с места:

Nf=0; Nα=0; Nδ=0.

Тогда уравнение (7) примет вид:

NПОТ=Nм

или при NM=Ne(1-ηм) -

где ηм - механический к. п.д. трансмиссии.

Подставим (8) в исходное уравнение (6) и после преобразований получим

Откуда - из (9)

Найденное уравнение (10) представим с учетом (5). После чего математическое описание эффективной мощности двигателя примет следующий окончательный вид:

Таким образом, практически для определения NeH нужно измерить РTmax в тяговом режиме трогания машины с места и вычислить NeH по формуле (11) при постоянных и известных значениях γт, ηм, ηTY и tgα. При измерении РTmax выполняют следующие операции. Подготавливают к испытанию транспортное средство и тяговое устройство с динамографом или динамометром. Присоединяют машину к тяговому устройству. Измерение максимальной силы тяги РTmax осуществляют динамографом или динамометром в режиме трогания машины с места.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Практикум по эксплуатации машинно-тракторного парка /В.А.Аллилуев, А.Д.Ананьин, А.X.Морозов. - М.: Агропромиздат, 1987, С.22-30.

2. Патент РФ №2164670, 7 G01L 5/13, 31.07.96. - прототип.

Способ определения эффективной мощности двигателя транспортной машины при ее испытании в тяговом режиме трогания с места, при котором подготавливают к испытанию транспортную машину и тяговое устройство с динамографом или динамометром, присоединяют машину к тяговому устройству и измеряют максимальную силу тяги в режиме трогания машины с места, отличающийся тем, что по результатам измерения максимальной силы тяги определяют номинальную эффективную мощность двигателя транспортной машины, при этом учитывают коэффициент соответствия максимальной силы тяги ее значению в точке перегиба на графике тяговой мощности в функции от силы тяги, коэффициент полезного действия трансмиссии транспортной машины, коэффициент полезного действия тормозной установки, а также угол наклона прямой регуляторной ветви тяговой характеристики к оси абсцисс.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к методам испытаний и техническому диагностированию машин, в частности к способу определения номинальной тяговой мощности транспортной машины (преимущественно трактора).

Изобретение относится к ракетной и силоизмерительной технике и может быть использовано в системах замера тяги реактивного двигателя (РД) при наземной отработке. .

Изобретение относится к силоизмерительной технике, а именно к средствам измерения боковых составляющих вектора тяги электрореактивных двигателей (ЭРД). .

Изобретение относится к силоизмерительной технике, а именно к средствам измерения боковых составляющих вектора тяги электрореактивных двигателей (ЭРД). .

Изобретение относится к области авиации, а именно к системам проведения летных исследований летательных аппаратов (ЛА) для измерения суммарной тяги их двигателей. .

Изобретение относится к силоизмерительной технике, а именно к средствам измерения тяги электрореактивных двигателей (ЭРД), в частности плазменных ускорителей с замкнутым дрейфом электронов, магнитоплазмодинамических двигателей, и может также использоваться для измерения тяги, создаваемой различными генераторами плазменных струй.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для оценки силы тяги винта и диагностики опасного значения радиального зазора между торцом лопасти и капотом винтовентиляторной силовой установки (ВВСУ).

Изобретение относится к космической и силоизмерительной технике и может быть использовано в системах замера тяги преимущественно однокомпонентного реактивного микродвигателя (МД), в частности электротермического МД, при его наземной отработке в атмосфере и в вакууме, перед установкой и применением на КА.

Изобретение относится к технической физике, а более конкретно к испытаниям реактивных авиационных двигателей, и может быть использовано в способах и устройствах для измерения тяги турбореактивных (ТРД) и турбореактивных двухконтурных (ТРДД) двигателей.

Изобретение относится к испытательной технике и техническому диагностированию машин, в частности к способу определения общего технического состояния транспортной машины, ее муфты сцепления и двигателя

Изобретение относится к области сельхозмашиностроения, в частности к устройствам для испытаний почвообрабатывающих рабочих органов

Изобретение относится к испытанию и техническому диагностированию машин, в частности к способу определения номинальной тяговой мощности транспортной машины (преимущественно трактора)

Изобретение относится к оборудованию для испытания колесных транспортных средств

Изобретение относится к испытанию и техническому диагностированию машин, в частности к способу тяговых испытаний транспортных машин (преимущественно трактора) при трогании с места под нагрузкой

Изобретение относится к области сельскохозяйственного и лесохозяйственного машиностроения, в частности к конструкциям измерительных приборов, и может быть использовано для изучения силовых характеристик рабочих органов почвообрабатывающих орудий. Техническим результатом является возможность одновременного измерения всех трех составляющих силы сопротивления. Установка для объемного тензометрирования включает две рамки, кронштейны крепления к навесной системе, механизм крепления рабочего органа, шесть тяг, на каждой из которых установлены измерительные звенья. Рамки соединены при помощи трех параллельных тяг и трех тяг-раскосов, концы которых закреплены посредством шаровых шарниров, причем схема расположения тяг обеспечивает взаимную неподвижность рамок, а использование шаровых шарниров позволяет избежать передачи тягами крутящих и изгибающих моментов и на измерительные звенья действуют лишь сжимающие и растягивающие силы, параллельные направлению тяг. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к испытанию и техническому диагностированию машин, в частности к устройствам для измерения силы тяги на крюке транспортной машины. Динамометр для тяговых испытаний машин содержит опорный и прижимной диски с проушинами, цилиндр с размещенной в нем камерой сжатия, заполненной маслом, поршень со штоком, манометр и датчик давления. Полость камеры сжатия сообщена с полостью манометра, а также с датчиком давления. Опорный диск выполнен в виде корпуса, в котором размещен цилиндр с камерой сжатия, заполненной маслом, и поршень со штоком. Шток выполнен в виде толкателя и установлен в корпусе соосно с поршнем и с возможностью взаимодействия с ним. Прижимной диск выполнен в виде шкворня тормозного устройства, который имеет возможность взаимодействия с толкателем. В корпусе выполнены две проушины, одна из которых под шкворень тормозного устройства в виде продольной прорези, а другая под шкворень испытываемой машины - в виде отверстия. Достигается упрощение конструкции динамометрического устройства. 1 ил.

Изобретение относится к области сельскохозяйственного и лесохозяйственного машиностроения, в частности к конструкциям измерительных приборов, и может быть использовано для изучения силовых характеристик рабочих органов почвообрабатывающих орудий. Установка для объемного тензометрирования включает измерительные звенья, устройства для крепления измерительных звеньев и рабочий орган со стойкой. Вертикально расположенное измерительное звено присоединено к верхней грани стойки с возможностью восприятия деформаций сжатия и растяжения, а все остальные измерительные звенья установлены в горизонтальных плоскостях с возможностью восприятия деформаций сжатия, причем они точечно уперты с разных сторон в грани стойки, обеспечивая неподвижное положение последней. Установка снабжена, по меньшей мере, шестью измерительными звеньями и обеспечивает измерение всех компонент пространственных силовых характеристик рабочего органа. Технический результат - возможность одновременного измерения всех шести компонент объемного нагружения рабочего органа внешними силами сопротивления и возможность применения данного устройства для испытания несимметричных рабочих органов. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

Описан способ проверки правильности определения вращающего момента двигателя, включающий: определение вращающего момента двигателя по количеству топлива, впрыскиваемого в двигатель, причем вращающий момент двигателя получают из таблицы впрыскивания топлива; вычисление первой величины веса транспортного средства по его ускорению и полученному вращающему моменту двигателя; определение вращающего момента вспомогательного тормозного устройства с использованием таблицы вспомогательного тормозного устройства; вычисление второй величины веса транспортного средства по полученному тормозному моменту вспомогательного тормозного устройства и сравнение первой и второй величин веса транспортного средства. Достоинство изобретения заключается в том, что можно определить отклонение действительной величины вращающего момента двигателя от номинальной величины вращающего момента двигателя транспортного средства без необходимости измерения вращающего момента двигателя с помощью отдельного датчика вращающего момента. 14 з.п. ф-лы, 1 ил.

Группа изобретений относится к испытанию и техническому диагностированию транспортных машин, в частности к способу и устройству испытания машин, преимущественно трактора, при трогании с места под нагрузкой. Машину присоединяют к тяговым устройствам с возможностью измерения силы тяги и касательных сил, приложенных к ободам ведущих колес, при этом применяют по крайней мере три динамометра, один из которых располагают по горизонтальной линии следа центра тяжести трактора. Устройство имеет упор с тяговым динамометром, а в основании имеются углубления, внутри которых установлены динамометры касательных сил, присоединенные к подвижным кареткам на опорных катках. Подвижные каретки состоят из роликов холостого движения и выдвижных зацепов, а на дне ниш имеются наклонные направляющие. Достигается возможность определения силы тяги на ободе ведущих колес. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Наверх