Стенд для испытания двигателей внутреннего сгорания

 

Изобретение относится к испытаниям двигателей внутреннего сгорания, в частности, к испытательным стендам. Целью изобретения является повышение точности воспроизведения режимов нагружения двигателей, характеризующихся заданным значением коэффициента вариации момента нагрузки на валу. Поставленная цель достигается тем, что в стенде, содержащем нагрузочный генератор 1, реостат 3, стержни которого кинематически связаны с валом первого электродвигателя 4, формирователь 15 случайных сигналов, подключенный к одной из двух обмоток электродвигателя 4 через дифференцирующую цепь 17, преобразователь 9 случайных сигналов, второй электродвигатель 18, вал которого кинематически связан с осью вращения конденсатора 16 переменной емкости, установленного в формирователе 15, а одна из двух обмоток электродвигателя 18 через фазочувствительный усилитель 22 подключена к выходу схемы управления, вход которой связан с датчиком 8 момента на валу испытуемого двигателя 2,схема управления вторым электродвигателем 18 выполнена в виде системы 23 автоматического поддержания заданного значения коэффициента вариации момента на валу двигателя, определяемого как отношение среднеквадратичной величины отклонения момента к его среднему значению. С этой целью система 23 содержит микропроцессор 24, оперативное 28 и постоянное 29 запоминающие устройства, интерфейс 33, шину 32 данных и адресную шину 27 с шинными формирователями 26 и 25, генератор 30 тактовой частоты, таймер 31, цифроаналоговый 35 и аналого-цифровой 34 преобразователи. 1 ил.

ССНОЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (Д1) G 01 N 15/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТРЕЧНЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4606689/25-06 (22) 21. 11.88 (46) 23.10.90. Бюп. Р 39 (71) Могилевский машиностроительный институт (72) В.В. Куприянчик и В.В. Геращенко (53) 621.43-001.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 1437721, кл. G 01 И 15/00,21.08.87. (54) СТЕНД JPIH ИСПЫТАНИЯ ДВИГАТЕЛЕЙ

ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) Изобретение относится к испытаниям двигателей внутреннего сгорания, в частности к испытательным стендам.

Целью изобретения является повышение точности воспроизведения режимов нагружения двигателей, характеризующихся заданным значением коэффициента вариации момента нагрузки на валу. Поставленная. цель достигается тем, что в стенде, содержащем нагрузочный генератор 1, реостат 3, стержни которого кинематически связаны с валом первого электродвигателя 4, формирователь 15 случайных сигналов, подключенный к одной из двух обмоток электродвигателя 4 через дифференцирующую цепь 17, „„80„„1601539 А1

2 преобразователь 9 случайных сигналов, второй электродвигатель 18, вал которого кинематически связан с осью вращения конденсатора 16 переменной емкости, установленного в формирователе 15, а одна из двух обмоток электродвигателя 18 через фазочувствительный усилитель 22 подключена к выходу схемы управления, вход которой связан с датчиком 8 момента на валу испытуемого двигателя 2, схема управления вторым электродвигателем

18 выполнена в виде системы 23 автоматического поддержания заданного значения коэффициента вариации момента на валу двигателя, определяемого как отношение среднеквадратичной величины отклонения момента к его среднему значению. С этой целью система 23 содержит микропроцессор 24, оперативное 28 и постоянное 29 запоминающие устройства, интерфейс 33, шину 32 данных и адресную шину 27 с шинными формирователями 26 и 25, генератор 30 тактовой частоты, таймер

31, цифроаналоговый 35 и аналогоцифровой 34 преобразователи. 1 ил.

1601539

Изобретение относится к испытаниям двигателей внутреннего сгорания (ДВС), в частности к испытательным стендам.

Целью изобретения является повышение точности испытаний путем создания режимов нагружения, характеризуюшихся заданным значением коэффициента

1 вариации момента нагрузки на валу 10

ДВС.

На чертеже представлена схема е.тенда.

Стенд содержит нагрузочный генератор 1, связанный с валом испытуе- 15 ;мого двигателя 2, реостат 3, первый

:электродвигатель 4 с обмотками 5 и 6, первым конденсатором 7, датчик 8 мо1мента на валу двигателя, преобразова:тель 9 случайных сигналов, выполнен- 20 ,ный в виде первого трансформатора :10, подключенного к источнику 11 на1

::пряжения, выпрямителя 12 и сглажи- вающего фильтра 13, второй конденсатор 14, формирователь 15 случайных 25 сигналов, выполненный в виде двухкаскадного усилителя с третьим конден- сатором 16 переменной емкости, включенным параллельно входу второго каскада усилителя, выход которого 30 совмещен с выходом формирователя

15, дифференцирующую цепь 17, второй электродвигатель 18 с обмотками

19 и 20 и четвертым конденсатором

21, фазочувствительный усилитель 22 и систему 23 автоматического поддержания заданного значения коэффициента вариации момента на валу двигателя

2, снабженную микропроцессором 24, первым 25 и вторым 26 шинными формирователями, адресной шиной 27, оперативным 28 и постоянным 29 запоминающими устройствами; генератором 30 тактовой частоты, таймером 31, шиной

32 данных, интерфейсом 33, аналого- 45 цифровым 34и цифроаналоговым 35 преобразователями.

Первая обмотка 5 первого электродвигателя 4 через дифференцирующую

17 cHsl32HB c BblxopoM формирователя 15 случайных сигналов. Вторая обмотка 6 этого двигателя подключена к источнику 11 напряжения. Вал электродвигателя 4 кинематически связан с подвижным стержнями реостата 3,. электрически соединенного с нагрузочным генератором 1. Датчик 8 момента, установленный на валу используемого двигателя 2, подключена к входу системы 23 автоматического поддержания заданного значения коэффициента вариации момента, выход которой через фазочувствительный усилитель

22 связан с первой обмоткой 19 второго электродвигателя 18. Вал электродвигателя 18 имеет кинематическую связь с осью вращения конденсатора 16 переменной емкости, установленного в формирователе 15 случайных сигналов. Вторая обмотка 20 электродвигателя 18 через конденсатор

21 подключена к источнику 11 напряжения.

Микропроцессор 24 системы 23 автоматического поддержания заданного значения коэффициента вариации момента связан с генератором 30 тактовой час" тоты, таймером 31, через первый шинный формирователь 25 и адресную шину

27. с оперативным 28 и постоянным 29 запоминающими устройствами, а через второй шинный формирователь 26 и шину

32 данных с интерфейсом 33. К входам интерфейса 33 подключены также аналого-цифровой 34 и цифроаналоговый

35 преобразователи. Выход цифроаналогового преобразователя 35 совмещен с выходом системы 23, а вход аналого-цифрового преобразователя 34 с ее входом, Стенд работает следующим образом.

При испытании ДВС 2 сигнал от формирователя 15 спучайных сигналов через дифференцирующую цепь 17 поступает на обмотку 5 электродвигателя 4, Этим осуществляется задание изменения момента на валу двигателя 2,. Колебания стержней реостата 3, а следовательно, и момент на валу двигателя 2 пропорциональны интегралу от угловой скорости электродвигателя 4 и изменяются по случайному закону с заданными значениями дисперсии, соответствующими реальным эксплуатационным значениям.

Сигнал от датчика 8 момента поступает на аналого-цифровой преобразователь 34, выходной сигнал последнего в параллельном коде подается на порты интерфейса 33. Обращение к портам интерфейса 33 ввода происходит по сигналу с выхода микропроцессора 24. Обработка сигналов выполняется микропроцессором 24, при этом сигналы проходят от оперативного 28 и постоянного

29 запоминающих устройств посредством

5 16 адресной шины 27 и шинного форгжрователя 25 к микропроцессору 24. Сиглалы от микропроцессора 24 к шине 32 данных поступают посредством шинного формирователя 26. В постоянном запоминающем устройстве 29 записана проФ грамма вычисления среднеквадратичного отклонения момента, среднего значения момента, а также программа вычисления отношения среднеквадратичного отклонения момента к среднему

его значению. Оперативное запоминающее устройство 28 используется для записи результатов промежуточных вычислений, сравнения действительных значений коэффициента вариации момента, являющегося отношением среднеквадратичного отклонения момента к его среднему значению с заданными значениями. Таймером 31 выдаются в определенное время команды управления и организуются временные задержки, При уменьшении коэффициента вариации момента из-за действия возмущающих факторов на выходе цифроаналогового преобразователя 35 возникает сигнал, который посредством фазочувствительного усилителя 22 подается на обмотку 19 управления реверсивным электродвигателем 18. Последний приходит во вращение и посредством редуктора поворачивает ось вращения третьего конденсатора 16 переменной емкости в направлении уменьшения емкости. Вращение оси конденсатора переменной емкости продолжается до, тех пор, пока не установится задан- ное значение коэффициента вариации момента на валу двигателя внутреннего сгорания.

При увеличении коэффициента вариации момента на валу двигателя 2 сверх заданного значения .система 23 автоматического поддержания коэффициента вариации момента на валу испытуемого двигателя 2 работает ана. логично, только в этом случае на выходе цифроаналогового преобразователя 35 возникает сигнал противоположной полярности, под действием которого реверсивный электродвигатепь

18 вращается в противоположном направлении, ось конденсатора 16 вращается также в противоположном направлении, и заданное значение коэффициента вариации восстанавливается, Таким образом, наличие в стенде системы воспроизведения и полдержа-.

01539!

О

2О Стенд для испытания двигателей

55 ния случайных моментов сопротивления на валу испытуемого двигателя, характеризующихся различными значениями коэффициента вариации, обеспечивает реализацию в стендовых условиях заданных режимов нагружения с учетом коэффициента вариации, т.е. с учетом соотношения величин постоянной и переменной составляющих, а также поддержание коэффициента вариации случайной нагрузки на каком-то заданном режиме .нагружения, тем самым повышается точность воспроизведения реальных эксплуатационных режимов работы двигателя.

Ф о .р и у- л а и з о б р е т е н и я внутреннего сгорания, содержащий нагрузочный генератор, электрически связанный с реостатом, стержни которого кинематически связаны с первым электродвигателем, снабженным двумя обмотками и первым конденсатором, датчик момента на валу двигателя, преобразователь случайных сигналов, выполненный в виде первого трансформатора, подключенного к источнику напряжения, выпрямителя и сглаживающего фильтра, второй конденсатор, формирователь случайных сигналов, выполненный B виде дв .хкаскацного усилителя, снаб енного третьим конденсатором переменной емкости, включенным параллельно входу второго каскада усилителя, выход которого совмещен с выходом формирователя, дифференцирующую цепь, второй электродвигатель, снабженный двумя обмотками и четвертыми конденсаторами„ фазочувствительный усилитель и схему управления второго электродвигателя, причем первая обмотка первого электродвигателя связана через дифференцирующую цепь с выходом формирователя случайных сигналов, первая обмотка второго электродвигателя через фазочувствительный усилитель соединена с выходом схемы управления второго электродвигателя, вход которой подключен к датчику момента, вторые обмотки первого и второго электродвигателей через соответственно первый и четвертый конденсаторы подключены к источнику напряжения, вал второго электродвигателя кинематически связан с осью вращения третьего конденсатора, датчик

1601539

Составитель N. Горохов

Техред N,Äèäûê

Корректор Л. Бескид

Редактор И. Шулла

Заказ 3267 Тираж 442 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская .наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðîä, ул. Гагарина,101 момента подключен к входу схемы управления второго электродвигателя, выход ее соединен с фазочувствительным усилителем, а второй конденсатор включен на входе формирователя случайных сигналов, о т л и ч а ю— щ и й с я тем, что, с целью повышения точности испытаний путем создания режимов нагружения, характери- 10 зующихся заданным значением коэффициента. вариации момента нагрузки на

f в4лу двигателя внутреннего сгорания, с1ема управления второго электродвигателя выполнена в виде системы автоматического поддержания заданного значения коэффициента вариации момЕнта на валу двигателя, содержащей м9кропроцессор с четырьмя входами, первый и второй шинные формирователи, 20 адресную шину, оперативное и постояннре запоминающие устройства, генератЬр тактовой частоты, таймер,.шину данных, интерфейс с тремя входами, аналого-цифровой и цифроаналоговый преобразователи,,причем первый вход микропроцессора через первый шинный формирователь и адресную шину связан с оперативным и постоянным запоминающими устройствами, второй и третий входы микропроцессора соединены соответственно с генератором тактовой частоты и таймером, а четвертый вход микропроцессора через второй шинный формирователь и шину данных связан с первым входом интерфейса, второй и третий входы которого подключены к аналого-цифровому и цифроаналоговому преобразователю, вход аналогоцифрового преобразователя совмещен с входом схемы управления второго электродвигателя, а выход цифроаналогового преобразователя совмещен с ее выходом.