Вимірювач роботи дизеля

Вимірювач роботи дизеля, що містить вимірювач частоти обертання у вигляді відцентрового регулятора, рейку паливного насоса, зв'язану з 3 з рухомими і нерухомими рейками і розміщеними між ними зубчастими колесами, жорстко зв'язаними з рухомим кронштейном, а лічильник виконуваної дизелем роботи з роликом зв'язується за допомогою троса. Така конструкція забезпечить кочення у фрикційному з'єднанні без тертя ковзання, що підвищить надійність і довговічність фрикційної кінематичної пари ролик-диск, а отже, і точність роботи вимірювача, а також розширить область його застосування. На представленому кресленні схематично показано: на фіг. 1 - загальну принципову схему вимірювача роботи дизеля, а фіг. 2 - вигляд А сферичного інтегратора. Вимірювач роботи дизеля містить штатний відцентровий регулятор і, як непрямий вимірювач крутячого моменту, з механізмом настройки 2, коректором паливоподачі 3 і важелем 4, установленим на валу 5 ПНВТ 6. Важіль 4 тягою 7 зв'язаний з рейкою 8 ПНВТ 6. З валом 5 через черв'ячний привод 9 приєднаний фрикційний інтегратор 10. Інтегратор містить корпус 11 з установленим в ньому з можливістю обертатися, притисненим пружиною 12, 25, диск 13, 26, що знаходиться в постійному фрикційному зчепленні з роликом 14, 27, зв'язаним з рухомим кронштейном 15, 22 і лічильником 16. Ролик 14, 27 виконаний сферичним і установлений на осях 17 в рухомому кронштейні 15, 28, зв'язаному через розміщені в напрямній 18, 29, 36, цапфи 19, 31, 32 з механізмом 20, 33, 34 його переміщення. Механізм 20, 33, 34 виконаний у вигляді рейкової передачі з рухомими 21, 35, 36 і нерухомими 22, 37, 38 рейками з розміщеними між ними і установленими на цапфах 19, 31, 32, зубчастими колесами 23, 39, 40. З роликом 14, 27 через трос 24 зв'язаний лічильник 16, розміщений на щитку приладів в кабіні МТА. Працює вимірювач наступним чином. При усталеному і постійному значенні частоти обертання і крутячого моменту дизеля, момент опору споживача рівний крутячому моменту, який він розвиває. Відцентровий регулятор 1 утримує через важіль 4 і рейку 8 ПНВТ 6 в положенні циклової подачі палива, відповідаючому даному навантажувальному і швидкісному режиму. При цьому рейка 8 через дві рухомі рейки 21, 35, 36, два зубчастих колеса 23, 39, 40, дві цапфи 19, 31, 32, рухомий кронштейн 15, 28 і вісі 17 утримує сферичний ролик 14, 27 на певній відстані від осі обертання диска 13, 26. Останній, обертаючись з певною частотою обертання від вала 5 через черв'ячний привод 9, в результаті фрикційного зчеплення, також обертає сферичний ролик 14, 27, вісь 17 якого через трос 24 обертає лічильник 16. Кутове переміщення диска 13, 26 пропорційне кількості здійснюваних колінчастим валом дизеля обертів, а величина крутячого моменту на ньому пропорційна положенню, яке займає рейка 8 ПНВТ 6. В цьому випадку лічильник 16 в певному масштабі показує механічну роботу, здійснювану дизелем МТА за певний період часу на даному усталеному швидкісному і навантажувальному режиму його експлуатації. 43494 4 При зменшенні частоти обертання і постійному крутячому моменті дизеля, шляхом діяння на механізм настройки 2 його швидкісного режиму, частота обертання дизеля зменшиться і відцентровий регулятор 1, через важіль 4 і тягу 7, перемістить рейку 8 ПНВТ 6 в бік зменшення циклової подачі палива (вправо), зменшуючи цим частоту обертання дизеля. При цьому рейка 8 ПНВТ 6 перемістить дві рухомі рейки 21, 35, 36, одночасно обертаючи два зубчастих колеса 23, 39, 40, дві цапфи 19, 31, 32 і жорстко зв'язаний з ними кронштейн 15, 28. В результаті зубчасті колеса 23, 39, 40 будуть перекочуватися по нерухомих рейках 22, 37, 38, а цапфи 19, 31, 32, і обертаючись переміщатимуться вправо і повертатимуть за годинниковою стрілкою, жорстко зв'язані з ними, кронштейн 15, 28, а разом з ним і ролик 14, 27, перекочуючи його по диску 13, 26 також вправо, зменшуючи цим радіус обертання (бігової доріжки) навколо його вісі. Завдяки податливості троса 24, при будь-якому положенні кронштейна 15, 28, лічильник 16 буде обертатися. Однак пропорційне зменшення радіуса диска 13, 26, обумовлене зменшенням крутячого моменту, пропорційно зменшить частоту обертання троса 24, а отже, і кількість здійснюваних обертів лічильним механізмом лічильника 16, що вкаже цим на порівняно меншу роботу, виконувану дизелем МТА за певний період з врахуванням корекції перемінного крутячого моменту. По мірі стабілізації навантажувального і швидкісного режимів принцип дії вимірювача буде аналогічний, як і в першому випадку, лише з тією різницею, що обертання ролика 14, 27 буде забезпечуватися диском 13, 26 на дещо меншому радіусі від осі його обертання. При збільшенні частоти обертання, шляхом діяння на механізм 2 настройки швидкісного режиму, принцип дії вимірювача роботи буде відрізнятись тим, що переміщення всіх рухомих деталей штатного відцентрового регулятора 1, рейки 8 ПНВТ 6 і механізму 20, 33, 34 переміщення ролика будуть направлені в зворотній бік. Після стабілізації нового максимального швидкісного і відповідно йому навантажувального режимів принцип дії вимірювача роботи не зміниться, тільки обертання ролика 14, 27 від диска 13, 26 буде здійснюватися на вже збільшеному радіусі від осі його обертання. Перекочуванням ролика 4 по диску 13, 26 керує через механізм відцентрового регулятора 1, рейку 8 ПНВТ 6 і механізм 20, 33, 34 оператор, діючи на механізм 2 настройки швидкісного режиму, або автоматично споживачем енергії дизеля через навантаження, змінюючи при цьому його частоту обертання. Таким чином, в усіх розглянутих випадках принцип дії запропонованого вимірювача роботи дизеля оснований на інтегруванні двох незалежних сигналів: сигналу незалежної перемінної у вигляді кута повороту диска 13, 26, що обертається від вала 5 ПНВТ 6 і обертання сферичного ролика 14, 27, і сигналу у вигляді зміщення рухомих рейок 21, 35, 36, викликаючи перекочування обертаючого ролика 14, 27 по диску 13, 26. При цьому кут повороту осей 17, троса 24 і лічильного механізму 5 43494 лічильника 16 пропорційне інтегралу від кута поворота диска 13, 26. В усіх випадках лічильник 16 показуватиме у відповідному масштабі механічну роботу, виконувану дизелем МТА протягом будь-якого періоду часу його експлуатації з підвищеною, в порівнянні з відомими вимірювачами, точністю, оскільки при зміщенні рейок 21, 35, 36, ролик 14, 27 перекочується по диску 13, 26 без тертя ковзання, що сприяє підвищенню надійності і довговічності кінематичної пари ролик-диск і вимірювача роботи в цілому. Використання запропонованого вимірювача, у порівнянні з відомим, дасть можливість: - за рахунок перекочування ролика по диску вилучити тертя ковзання і тим самим зменшити форсований знос їх робочих поверхонь в місцях контакту, підвищити чутливість, а отже точність вимірювача роботи, зменшенням зусилля в механізмах привода, підвищить точність введення підінтегральної функції, усуненням пробуксовки роли Комп’ютерна верстка І.Скворцова 6 ка по диску, підвищити надійність і довговічність з'єднання в кінематичній парі ролик-диск; - краще організувати облік і контроль за об'ємом виконаної дизелем МТА роботи, облегшити аналіз роботи і планування оптимального ступеня завантаження МТА, а також більш об'єктивно нарахувати оплату працівникам МТА; - з більшою достовірністю оцінювати технічний стан механізмів і всього МТА, завдяки залучення вимірювача роботи у вигляді його штатного вузла; - розширити область застосування на інших мобільно-енергетичних засобах, на яких використання лічильників електричного типу неможливе через відсутність джерела електроживлення або економічно не оправдано в силу великої вартості і недостатньої надійності; - створити умови і сприяти легкому переходу до автоматизації і впровадження самонастроювальних систем для оптимізації режимів роботи МТА, що в цілому дасть народному господарству певний економічний ефект. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601