Стенд для обкатки и настройки регуляторов частоты вращения и мощности дизелей тепловозов

Полезная модель обеспечивает обкатку, регулировку и настройку регуляторов частоты вращения дизеля с учетом его динамических характеристик, в частности, обкатку регуляторов 10Д100, Д50, 1-М7РС2, 2-М7РС2, 3-М7РС2.

Стенд содержит привод испытуемого регулятора 1 в виде электродвигателя 2, обратную управляющую связь 3 между ними, процессор 4, связанный с приводом, а также с датчиком 5 частоты вращения приводного вала и датчиком 6 положения контроллера, системы подачи наддувочного воздуха, контроля температуры нагрева масла, узлы для закрепления различных типов регуляторов (на схеме не показаны). В процессоре 4 стенда заложена индивидуальная программа испытаний для каждого типа регулятора, содержащая установочные коэффициенты динамических характеристик, а обратная связь 3 выполнена бесконтактной аналоговой и включает в себя оптический датчик 7. Стенд снабжен разъемом для подключения персонального компьютера.

Электродвигатель 2, имитирующий работу дизеля, приводит во вращение испытуемый регулятор 1 в соответствие с заданной частотой. Перемещение штока силового сервомотора регулятора 1 приводит к изменению выходного сигнала датчика 7 обратной связи 3. На вход процессора 4 подаются сигналы датчиков 6 положения контроллера, 5 частоты вращения приводного вала регулятора и 7, информация о типе регулятора 1. Далее процессор 4 вычисляет и генерирует сигнал управления приводом, изменяя на необходимую величину частоту оборотов вала привода регулятора 1, с учетом коэффициента формулы чувствительности датчика обратной связи и константы времени имитации инерционности дизеля.

Полезная модель обеспечивает обкатку, регулировку и настройку регуляторов частоты вращения дизеля с учетом его динамических характеристик, в частности, обкатку регуляторов 10Д100, Д50, 1-М7РС2, 2-М7РС2, 3-М7РС2.

Известен стенд ПКБ ЦТ (прототип), содержащий привод регулятора в виде электродвигателя, обратную управляющую связь между двигателем и регулятором, блок управления, а также датчик частоты вращения приводного вала, систему подачи наддувочного воздуха (см. техническую инструкцию и руководство по эксплуатации МПС РФ, ОмГУПС, 2005).

Недостаток стенда заключается в том, что его технические возможности недостаточно полно учитывают настройки испытываемых регуляторов в силу необходимости ручного регулирования большого количество их параметров, что усложняет работу со стендом.

Задача полезной модели состоит в том, чтобы расширить технические возможности стенда по испытанию различных типов регуляторов.

Поставленная задача решается тем, что в известном стенде для испытания и настройки регуляторов частоты вращения и мощности тепловозных дизелей, содержащем привод регулятора в виде электродвигателя, обратную управляющую связь между двигателем и регулятором, а также с датчиком частоты вращения приводного вала, систему подачи наддувочного воздуха, согласно полезной модели, дополнительно введены установочные узлы для закрепления различных типов регуляторов, система контроля температуры нагрева масла регулятора, введен процессор, связанный с датчиком частоты вращения приводного вала и приводом, при этом в процессор заложена индивидуальная программа испытаний для каждого типа регулятора, содержащая установочные коэффициенты динамических характеристик, обратная

связь выполнена бесконтактной аналоговой, при этом стенд снабжен разъемом для подключения персонального компьютера, а обратная связь включает в себя оптический датчик.

Указанная совокупность признаков расширяет (повышает) технические возможности стенда и позволяет осуществить базовые настройки: по частоте вращения; настройку ограничительной характеристики по топливу; настройку регулятора мощности; настройку механизма отключения регулятора мощности; настройку ограничительной характеристики мощности; настройку гидроусилителя (для регуляторов серии 7РС). Кроме того, возможность подключения к компьютеру позволяет модернизировать стенд с помощью замены программного обеспечения; сохранять результаты испытаний.

Полезная модель поясняется схемой.

Стенд для испытания и настройки регуляторов и контроллеров частоты вращения и мощности дизелей тепловозов, содержит привод испытуемого регулятора 1 в виде электродвигателя 2, обратную управляющую связь 3 между регулятором 1 и электродвигателем 2, процессор 4, связанный с приводом, а также с датчиком 5 частоты вращения приводного вала и датчиком 6 положения контроллера, системы подачи наддувочного воздуха, контроля температуры нагрева масла, узлы для закрепления различных типов регуляторов (на схеме не показаны). В процессоре 4 стенда заложена индивидуальная программа испытаний для каждого типа регулятора, содержащая установочные коэффициенты динамических характеристик, а обратная связь 3 выполнена бесконтактной аналоговой и включает в себя оптический датчик 7, при этом стенд снабжен разъемом для подключения персонального компьютера.

Обкатка и настройка регуляторов на стенде осуществляется следующим образом.

Асинхронный электродвигатель 2, имитирующий работу дизеля, приводит во вращение испытуемый регулятор 1 в соответствие с заданной частотой вращения. Обратная связь 3 регулятора 1 с электродвигателем 2 реализуется

через бесконтактный аналоговый датчик 7 между силовым сервомотором регулятора 1 и электродвигателем 2. Датчик 7 включен в схему обратной связи 3 следующим образом: перемещение штока силового сервомотора приводит к изменению выходного сигнала датчика 7. Этот сигнал подается на вход процессора 4. На другие входы процессора 4 также поступает информация о типе регулятора 1, сигнал датчика 6 положения контроллера и сигнал датчика 5 частоты вращения приводного вала регулятора 1. На основании поступившей информации процессор 4 вычисляет и генерирует сигнал управления приводом, изменяя на необходимую величину частоту оборотов вала привода регулятора 1. Фактически процессор 4 совместно с регулятором 1 имитируют работу дизеля. При этом в управляющей программе процессора 4 заложены установочные коэффициенты динамических характеристик: коэффициент формулы чувствительности датчика обратной связи; константа времени имитации инерционности дизеля. Также управляющая программа предоставляет ряд дополнительных возможностей по настройке обратной связи и собственного индуктивного датчика регулятора, который включен аналогично датчику 7 обратной связи. Стенд легко поддается модернизации с помощью простой замены программного обеспечения. Имеется также возможность управления стендом с помощью персонального компьютера через разъем для подключения.

Преимущества заявленного стенда заключаются в следующем:

- возможность обкатки 6-и типов регуляторов;

- возможность управления стенда с помощью ПК;

- возможность дальнейшей модернизации за счет замены программного обеспечения;

- отсутствие ручных настроек;

- наличие бесконтактной обратной аналоговой связи.

Промышленная применимость заявленной полезной модели обеспечивается техническим уровнем, соответствующим современному.

1. Стенд для испытания и настройки регуляторов частоты вращения и мощности дизелей тепловозов, содержащий привод регулятора в виде электродвигателя, обратную управляющую связь между электродвигателем и регулятором, датчик частоты вращения приводного вала, блок управления, систему подачи наддувочного воздуха, отличающийся тем, что дополнительно введены установочные узлы для закрепления различных типов регуляторов, система контроля температуры нагрева масла регулятора, введен процессор, связанный с датчиком частоты вращения приводного вала и приводом, при этом в процессор заложена индивидуальная программа испытаний для каждого типа регулятора, содержащая установочные коэффициенты динамических характеристик, обратная управляющая связь выполнена бесконтактной аналоговой, а стенд снабжен разъемом для подключения персонального компьютера.

2. Стенд по п.1, отличающийся тем, что бесконтактная аналоговая связь включает в себя оптический датчик.