Стенд для испытания двигателя внутреннего сгорания

-ГГРЮ г гВЕ Е ИЗЬ1, кБг ЪЛЬЛЕ 1,ЕНИ ПИС ИДЕТЕЛЬСТ ВТОР СНОМ 6 т энерги утем снижения стен иного процесчайных прооследовательпроизведение слуя этого датчик слвыполнен в виде л. У 37машиностроительныи а, ес еращенко Н.Ф,Афа цев, В.ВА.В. Вовк 88.8)ытания дизелей,1974, Р 4-74-4,ТАНИЯ ДВИГАТЕ озволяет повысит ктивность работы ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКР(21) 3899180/ (22) 23,05,85 (46) 07.10.87 (71) Могилевс институт (72) Н.В. Веп А.Г. Быховски насенко ( 53) 621. 436.001. 556) Стенды для иНИИИНФОРМТЯЖМАИ.11 - 16.54) СТЕНД ДЛЯ ИСПЫНУТРЕННЕГО СГОРАН57) Изобретение пкономическую эффе но соединенных источника сигналов и формирователя 18 случайных сигналов. Источник сигналов представляет собой источник 19 напряжения, включающий в себя трансформатор 22, выпрямитель 23 и сглаживающий фильтр 24, Формирователь 18 содержит элемент 20 выделения случайной составляющей сигнала и формирователь 21, состоящий из двух усилителей 25 и 26 на транзисторах и конденсатора 27. Колебания электродов 9 реостата 8 пропорциональны интегра- Я гг Ф г 113432пу от угловой скорости электродвигателя 15 и изменяются по случайному закону, повторяя в масштабе изменения выходного сигнала формирователя 18, Выходной сигнал источника 19 предс 68тавляет собой случайный сигнал, состоящий из среднего значения и флуктуаций, случайным образом изменяющихся около среднего значения. 1 з,п.флы, 2 ил.Изобретение относится к двигателе. строению, а именно к стендам для испытания двигателей внутреннего сгорания.11 ель изобретения - повышение экономической эффективности работы стецда путем снижения затрат энергии на воспроизведение случайного процесса.На фиг.1 изображена схема стенда; на фиг.2 - графики прохождения сиг)о налов в дополнительном приводе. На фиг,2 обозначено; а - сигнал на входе элемента для выделения случайной составляющей, б - сигнал на входе перво 15 го транзистора формирователя, в сигнал на выходе формирователя, г сигнал на обмотке электродвигателя, д - угловая скорость электродвигателя, е - колебания электродов реостата,20Стенд содержит (фиг.1) основание 1, на котором установлен испытываемый двигатель 2 внутреннего сгорания. Опорные лапы двигателя 2 соединены с основанием 1 посредством вибровозбудителей 3-5 (например, гидравлического типа) с регулируемой амплитудой и частотой колебаний во всех одновременно или индивидуально, Выходной вал двигателя 2 с помощью муфты б30 соединен с цагрузочным устройствомфв виде электротормоза 7, связанной с жидкостным реостатом 8, снабженным электродами 9, Вал 10 для управления электродами 9, с одной стороны, соединен посредс.твом муфты 11 с программным приводом 12, с другой стороны посредством муфты 13 с дополнительным приводом 14, состоящим из электродвигателя 15, обмотка 16 управления которого подключена посредством дифференцирующей цепи 17 к формирователю 18 случайных сигналов, вход которого подключен к источнику 19 напряжения. Формирователь 18 случайных сигналов содержит последовательцо соединенные45 элемент 20 выделения случайной сос- тавляющей сигнала и формирователь 21,Источник 19 напряжения (фиг.1) соссостоит из трансформатора 22, выпрямителя 23 и сглаживающего фильтра 24,Формирователь 18 случайных сигналов содержит последовательно соединенные элемент 20 выделения случайной составляющей сигнала и формирователь 21, состоящий из двух усилителей 25 и и 26 на транзисторах и конденсатора 27, включенного на входе второго усилителя 26.Стенд работает следующим образом.При установившемся режиме обкатки двигатель 2 приводится во вращение мотор-генератором электротормоза 7. В этом случае управление электродами 9 следует выполнять только с помощью программного устройства приводом 12. При испытании двигателя 2 внутреннего сгорания сигнал от формирователя 18 случайных сигналов, вход которого подключен к источцику 19 напряжения, поступает посредством дифференцирующей цепи 17 на обмотку 16 управления электродвигателя 15, Напряжение на обмотке 16 управления электродвигателя 15, пропорционально производной от выходного сигнала формирователя 18 случайных сигналов. Угловая скорость электродвигателя 15 пропорциональна напряжению на его обмотке 16 управления. Колебания электродов 9 реостата 8 пропорциональны интегралу от угловой скорости электродвигателя 15 и изменяются по случайному закону, повторяя в масштабе изменения выходного сигнала формирователя 18 случайных сигналов. Выходной сигнал источника 19 напряжения, включающего в себя трансформатор 22, выпрямитель 23 и сглаживающий фильтр 24, представляет собой случайных сигнал, состоящий из среднего значения и флуктуаций, случайным образом изменяющихсяоколо среднего значения. Случайныйхарактер флуктуаций обусловлен влиянием на величину выходного сигналаисточника напряжения множества различных факторов случайным образомизменяющихся: изменения нагрузки всети, температуры окружающей среды,и т.д. Таким образом, на входе элемента для выделения случайной составляющсй сигнал имеет вид (фиг.2 а) ипредставляет собой сумму постояннойсоставляющей ш и случайной составляющей (Т), т,е,х(С) =тп+.Постоянная составляющая этого сигнала не пропускается конденсатором,представляющим из себя элемент длявыделения случайной составляющей,и на вход первого транзистора формирователя поступает только случайнаясоставляющая Я(с) (фиг,2 б) .Выделенная случайная составляющаяимеет в своем составе как низкие,так и высокие частоты, Из всегоспектра частот формирователем выделяются только низкочастотные составляющие случайного сигнала, имеющиетакую же спектральную плотность, чтоИ воздействия на двигатель внутреннего сгорания в реальных условияхэксплуатации (фиг.2 в).В процессе усиления выделеннойслучайной составляющей сигнала вторымусилителем формирователя случайныхсигналов опять появляется постояннаясоставляющая ш(фиг,2 в). Поэтому сигнал дифференцируется цепью 17, навыходе ее появляется сигнал (фиг,2 г),поступающий на обмотку 16 управленияэлектродвигателя 15,Напряжение на обмотке 16 управления электродвигателя 15, пропорциональное производной от выходного сигнала формирователя 18 случайных сигналов, показано на фиг.2 г, Угловаяскорость электродвигателя 15 пропорциональна напряжению на его обмотке16 управления (фиг.2 д), Колебанияэлектродов 9 реостата 8 пропорциональны интегралу от угловой скоростиэлектродвигателя 15 и изменяются послучайному закону, повторяя в масштабе изменения выходного сигналаформирователя 18 случайных сигналов(фиг.2 в). При случайном увеличениинапряжения на выходе формирователя18 случайных сигналов (от точки ак точке б, фиг,2 в) на выходе пиффе 55 5 1 ОЧ 15 20ЗС 354( 4550 ренцирующей цепи 17 появится( положительный сигнал. Напряжение на обмотке 16 электродвигателя 15 также будет иметь положительную полярность (от точки а, до точки бр, фиг.2 г), Вращаясь, электродвигатель 15 увеличивает степень заглубления электродов 9 реостата 8 в жидкость (от точки а до точки бЗ, фиг.2 г), При случайном уменьшении напряжения на выходе формирователя 18 случайных сигналов (от точки б до точки в, фиг2 в) на выходе дифференцирующей цепи появится сигнал противоположной полярности, поступающий на обмотку 16 управления электродвигателя 15 (от точки б до точки в, фиг,2 г). Электродвигатель 15, вращаясь в противоположном направлении, уменьшает степень заглубления электродов 9 реостата 8 в жидкость (от точки б до точки в,фиг.2 е), Если производная выходногонапряжения формирователя 18 случайныхсигналов равна нулю (точки б в,г фиг.2 г), колебания электродов9 не происходит,Таким образом, колебания электродов реостата, а следовательно, и момент на валу испытываемого двигателя внутреннего сгорания изменяется по случайному закону. При этом на воспроизведение случайного процесса затрачивается небольшое количество энергии.Включение вибровозбудителей 3,4и 5 установленных между опорными лапами двигателя 2 и основания 1, создает внешние колебания двигателя 2,которые имитируют подобные явленияпри езде трактора или автомобиля понеровностям поля или дороги, а такжевибрации от неуравновешенных массприводимых двигателем механизмов.Испытываемый двигатель, как система со многими массами, имеет несколько частот колебаний, поэтому совпадение одной из указанных частотколебаний приводит к резонансу того или иного узла, агрегата или двигателя, а следовательно, к условиям, которые наиболее опасны для двигателяи часто встречаются на практике. Формула и з о б р е т е н и я1. Стенд для испытания двигателя внутреннего сгорания, содержащий нагрузочное устройство, исполнительный механизм нагрузки, схему управления,1343268 Эгей Фиг. Составитель Н, Патрахальцевактор С. Патрушева Техред М.Дидык Корректор С. Черни ПодписноеСР аказ 4801/4ВНИИПИ раж 776о комитетаи открыти осударственн ам изобретен осква, Ж,по наб., д. 4 ауш ктная, 4 оизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, у выполненную в виде датчика случайныхсигналов и преобразователя, причемдатчик случайных сигналов через преобразователь связан с исполнительныммеханизмом нагрузки, подключенным кнагруэочному устройству, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения экономической эффективности работы стенда, путем снижения затрат энергии на воспроизведение случайного процесса, датчик случайныхсигналов выполнен в виде последовательно соединенных источников сигналов и формирователя случайных сигналов, причем источник сигналов выполнен в виде источника напряжения, состоящего из трансформатора, выпрямителя и сглаживающего фильтра, формирователь случайных сигналов выполненв виде последовательно соединенных 5элемента выделения случайной составляющей сигнала и формирователя, состоящего из двух усилителей на транзисторах и конденсатора, включенногона входе второго усилителя, а преоб разователь выполнен в виде дифференцирующей цепи, подключенной к выходуформирователя случайных сигналов,2. Стенд по п.1, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что исполнительный 15 механизм нагрузки выполнен в видеэлектродвигателя, а связь его с дифференцирующей цепью выполнена черезобмотку возбуждения электродвигателя,