Способ испытания двигателя мотопил и стенд для его осуществления

 

Изобретение может найти применение при испытаниях двигателей на машиностроительных предприятиях, выпускающих мотопилы . Целью изобретения является повышение точности и упрощение определения проекций вынуждающих сил и моментов двигателя. Для этого двигатель устанавливают на подвижнойплатформе, прикрепленной при помощи упругих элементов к неподвижному основанию, определяют положение главных центральных осей с главными центральными осями жесткости подвески, выводят двигатель на скоростной режим и определяют каждую проекцию вынуждающих сил и моментов двигателя независимо по амплитудам прямолинейных и угловых колебаний и динамическим параметрам колебательной системы. Стенд для осуществления способа испытания двигателя мотопил вкпючает основание , подвижную платформу с направляющими , равножесткие упругие элементы, выполненные в виде пружин, шесть вибродатчиков , прикрепленных на трех кронштейнах к платформе в ее продольной плоскости симметрии в соответствии 1:2:3, причем кронштейны вибродатчиков и один конец каждого упругого элемента снабжены втулками с фиксаторами, охватывающими направляющие и платформы. 2 с.п. ф-лы, 4 ил, сл С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з G 01 M 15/00, 19/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕ ГЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4760385/06 (22) 21,11.89 (46) 23.10.91. Бюл, ¹ 39 (71) Пермский политехнический институт (72) 3,А. Келлер (53) 621,436.001.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 11554466225588, кл. 6 01 M 19/00, 1989. (54) СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ ДВИГАТЕЛЯ

МОТОПИЛ И СТЕНД ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение может найти применение при испытаниях двигателей на машиностроительных предприятиях, выпускающих мотопилы. Целью изобретения является повышение точности и упрощение определения проекций вынуждающих сил и моментов двигателя. Для этого двигатель устанавливают на подвижной. платформе, прикрепленной при помощи упругих элементов к неподвижному основанию, опреИзобретение относится к испытаниям двигателей внутреннего сгорания и может быть использовано для испытаний двигателей на машиностроительных предприятиях, выпускающих мотопилы.

Целью изобретения является повышение точности и упрощение определения проекций вынуждающих сил и моментов двигателя.

На фиг. 1 изображен стенд для испытания двигателя мотопил, вид спереди; на фиг.

2 — то же, вид сбоку; на фиг. 3 — то же, вид сверху; на фиг, 4 — схема расположения вибродатчиков на платформе.

„„5U „„1686333 А1 деляют положение главных центральных осей с главными центральными осями жесткости подвески, выводят двигатель на скоростной режим и определяют каждую проекцию вынуждающих сил и моментов двигателя независимо по амплитудам прямолинейных и угловых колебаний и динамическим параметрам колебательной системы. Стенд для осуществления способа испытания двигателя мотопил включает основание, подвижную платформу с направляющими, равножесткие упругие элементы, выполненные в виде пружин, шесть вибродатчиков, прикрепленных на трех кронштейнах к платформе в ее продольной плоскости симметрии в соответствии 1:2:3, причем кронштейны вибродатчиков и один конец каждого упругого элемента снабжены

I втулками с фиксаторами, охватывающими направляющие и платформы. 2 с,п. ф-.лы, 4 ил, Стенд для испытаний двигателя 1 мотопил включает основание 2 со стойками 3 — 6, подвижную платформу 7 с. вертикальными направляющими 8 — 11, установленными на равных расстояниях у от продольной плоскости симметрии платформы 4, 4, упругие элементы 12 — 15, расположенные между подвижной платформой 7 и стойками 3-6 основания.

Устройство регистрации амплитуд прямолинейных и угловых колебаний подвижной системы выполнено в виде шести вибродатчиков 16 — 21, закрепленных на1рех кронштейнах 22 — 24 в количественном соотношении 1:2;3 и ориентированных осями

1686333

25-30 чунствительчости по направлениям главных центральных осей инерции (ГЦОИ) подвижной системы I>:, !у, Iz {см. фиг. 4). Подвижная платформа 7 снабжена сменными грузами 31 и тремя дополнительными вертикальными направляющими 32 — 34, расположенными в продольной плоскости симметрии платформы !х, !у„на которых устанавливаются кронштейны 22-24 вибродатчиков. Упругие элементы 12-14 выполняются равножесткими, например, в виде цилиндрических нинтоных пружин, установленных без натяга с отношением длины рабочих частей !. к среднемудиаметру D, равным 1,45 — 1,55. Кронштейны 22 — 24 нибродатчиков и один конец каждсго упругого элемента 12-15 снабжены втулками 35-41 с фиксаторами 42-43, охватывающими направляющие 8-11 и 32-34 платформы 7. Для удобства эксплуатации втулки 38-41 ныпогHAIoTcH разъемными (раэъемь1 на чертежах не показаны), Испытание двигателя осуществляется следующим образом, Испытываемый двигатель 1 закрепляется на подвижной платформе 7. Определяется поло>кение ГЦОИ подвижной системы (двигателя 1 и платформы 7 с направляющими Я вЂ” 1 1, 32 — 34), При помощи сменных грузов 31 изменяют положение ГЦОИ так, чтобы две из них !х, Iy совместились с горизонтальной плоскостью, параллельной платформе 7, Устанавливают кронштейны

22 — 24 с втулками 35-37 и нибродатчиками

16-21 на направляющие 32-34 так, чтобы датчики располагались на ранных расстояниях z oT оси !х и равных расстояниях х от оси !(см. фиг. 4), и закрепляют втулки 35-37 на направляющих 32 — 34 при помощи фиксаторов 42 — 44. Платформу 7 с двигателем 1 и нибродатчиками 16-21 устанавливают во втулках 38-41 (они выполняются разъемными) так, чтобы втулки охватывали направляющие 8-1 I. Перемещая платформу 7 относительно втулок 38-41 и упругих элементов 12-15, производят совмещение ГЦОИ подвижной системы !х, ly, Iz с ГЦОЖ упругихэлементов 12-15 и Кх, Ку, Кг: и закрепляют платформу 7 на направляющих 8 — 11 при помощи фиксаторов 45-48.

Запускают двигатель 1 и выводят его на скоростной режим с заданной частотой вращения коленчатого вала, Бибродатчики 1621 подключают к виброизмерительной аппаратуре и по показаниям ьибродатчикон определяют амплитуды прямолинейных и угловых колебаний подвижной системы по

2 (а г а э) ><î ахэ 2х ауэ + yf . ауо

5 а э + а г а20

Q= ау f ауг

2z а г а э

16I /» ауэ — ayf

У 2х где ау ...,,az3 — показания датчиков виброперемещения в направлении осей ly, I„!, х, z — координаты точек закрепления датчиков.

При равной жесткости упругих элементов 12 — 15 каждую, проекцию главного век20 тора Рх, Fy, Fz и главного момента Mx, My, вынуждающих сил двигателя определяют независимо по амплитудам ахо, ау, az,, а, P y колебаний подвижной системы и динамическим параметрам подвески по следующим соотношением

F =ах,, Мх =а 4 Ку((1— U4 ) +4 о4 f»4 )

Fy = ay, А; My =P . 4 К х1 ((1— — Я ) +4бн 55 )

Fх =а Х; Mг =y 4 К(У2+

+xf г)((1 »62)г

4 С!6 2 1»6 2 ) 1 2

35 где К, h — - коэффициенты жесткости и сопротивления каждого упругого элемента 12-1 5, 1 = 4 К ((1 — uÐ ) + 4 d vÐ ), v=m О;О= —;

0>2

4К

4О !„; 0

2 ! у1 . 0

Xf

45 g Izf 0 U о =— (х12 +у12)

h2х а,— .,!,= х1

К! f К(у1

5Q бб= d4+ об; где !х1, lyf, Izf —. моменты инерции подвижной системы вокруг осей !х, ly, Ь; гп — масса подвижной системы; х1у1 — координаты расположения упругих элементов 12-15.

Предлагаемый способ, осуществленный на описанном стейде, позволяет провести идентификацию пространственного силового воздействия двигателя мотопил путем опсоотношениям (см. фиг. 4) ределения проекций вынуждающих сил и

10В6333 моментов двигателя с повышенной точностью (до 25%) при одновременном упрощении вычислительной процедуры (сокращение времени на 20 — ЗОЯ Повышение точности достигается за счет устранения связанности форм колебаний платформы с двигателем в процессе испытаний и использовании упругих элементов равной жесткости. Упрощение вычислительной процедуры происходит путем расположения трех кронштейнов вибродатчиков в плоскости симметрии платформы на равных расстояниях от центра масс подвижной системы и за счет возможности идентификации каждой проекции сил и моментов двигателя независимо друг от друга.

Формула изобретения

1. Способ испытания двигателя мотопил на стенде с упругой подвеской путем закрепления двигателя на подвижной платформе, выведения двигателя на скоростной режим, изменения положения главных центральных осей жесткости упругой подвески и измерения амплитуд прямолинейных и угловых колебаний подвижной системы с помощью вибродатчиков, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности и упрощения определения проекций вынуждающих сил и моментов двигателя, до выведения двигателя на скоростной режим определяют положение главных центральных осей инерции подвижной системы и совмещают главные центральные оси жесткости упругой подвески с главными центральными осями инерции подвижной системы, а определение каждой проекции вынуждающих сил и моментов двигателя производят независимо llQ амплитудам пря5 молинейных и угловых колебаний платформы и динамическим параметрам колебательной системы.

2, Способ для испытания двигателя мотопил, содержащий основание со стойками, 10 подвижную платформу с вертикальными направляющими, установленными на равных расстояниях ог продольной плоскости симметрии платформы, упругие элементы, расположенные между подвижной платформой

15 и стойками основания, и устройство регистрации амплитуд прямолинейных и угловых колебаний подвижной системы, выполненное в виде шести вибродатчиков, закрепленных на трех кронштейнах в

20 количественном соотношении 1:2:3 и ориентированных осями чувствительности по направлениям главных центральных осей инерции подвижной системы, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения

25 точности и упрощения определения проекций вынуждающих сил и моментов двигателя, подвижная платформа снабжена сменными грузами и тремя дополнительными вертикальными направляющими, распо30 ложенными в продольной плоскости симметрии платформы, на которых устанавливаются кронштейны вибродатчиков, упругие элементы выполнены равножесткими, а кронштейны вибродатчиков и один конец

35 каждого упругого элемента снабжены втулками с фиксаторами, охватывающими направля.ощие платформы.

1686333

Фиг Z

И7Ю®

1 7 3 д р

МР1 Р аз

Зя а z> 4

Составитель М, Горохов и

Редактор М, Кузнецова Техред M.Моргентал Корректор И. Муска

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3593 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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