Способ измерения эффективной работы машины и устройство для его осуществления

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИН ГОСУДАРСПО ДЕЛ САНИ РЕТЕН я э ект ример дорожающий опрезки ца двигация машины вполнении маши на холостомнагрузки цасгор зния машитегрировация и прострацстве ния тем,оцес аццио измер но в Величпрост 1 РОИЗВО надпоршцевом ину давлеци ранстве дв 1 ия машпы иям уровц зца ыхлопа, с утреннего маи в МЬФай иг. 7 ВЕННИЙ НОМИТЕТ СССР ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНР 1=ТИ(71) Иосковский ордена ТрудовогоКрасного Знамени автомобильно в дорожный институт(54) СПОСОБ ИЗГ 1 ЕРЕЕИЯ ЭФФЕКТИВ 1 ОЙРАБОТЫ ИАШИНЫ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГООСУЕСТ ВЛЕ 1 ИЯ. БО 1112094 др Е 02 Р 3/16; С 07 С 5/О(57) 1, Способ измерен цой работы машины, цап но-строительной, включ деление разности цагру тепь внутреннего сгора едпицу времени при вы цой полезной работы и ходу, причем величину двигатель внутреннего 1 ы определяют путем иц давления в надпоршнево двигателя внутреннего сгора 11 шицыо,т л и ч а 10 щ и й с что, с целью упрощения пр ения и выполнения его дистдственных условиях,гателя внутреннегоопределяют по пиковымй звукового давленияздаваемого двигатес гор ация машины,1112094 30 2. Устройство дпя измерения эффективной работы машины, содержащее датчик звукового давления, аттенюатор и регистратор, о т л и ч а ю - щ е е с я тем, что оно снабжено логарифмическим усилителем, двумя ключами, пороговым элементом, строб тором, пиковым детектором и преобразователем напряжение - частота, выход датчика звукового давления соединен с входом логарифмического усилителя, выход которого соеди 1Изобретение относится к дорожностроительным машинам, оборудованным силовой установкой в виде двигателя внутреннего сгорания, и направлено на повышение эффективности эксплуатации 5 данных машин.Известен сйособ оценки эффективности работы машины путем измерения Фактического времени работы машины и сравнения Фактическо о време ни с плановым на длительном элемен,те Г 11Недостатком этого способа является низкая точность измерения эффективности работы,так как не учитывает ся полезная нагружецность машины.Известно также устройство для оценки эффективной работы дорожностроительной машины, содержащее блоки измерения нагрузки на рабочем органе 20 машины и продолжительности действия нагрузки, интегратор и регистратор, ЭФФективная работа машины оценивается по величине мощности, развиваемой машиной на ее рабочем оборудонации 21. Недостатком данного устройства является необходимость оборудования машины встроенными специальными блоками для измерения нагрузок на рабочем оборудовании и продолжительности действия этих нагрузок, что ограничивает возможность широкого использования устройства в условиях эксплуатации,Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ измерения эффективной работы цец через пороговый элемент с входом стробатора и через аттенюаторс входом первого ключа, выход которого соединен через пиковый детектор свходом преобразователя напряжециечастота выход которого через второйключ подключен к входу регистратора,первый, второй и третий выходыстробатора подключены к управляющийвходам соответственно первото,ключа, пикового детектора ивторого ключа. машины, включающий определение разности нагрузки на двигатель внутреннего сгорания машины в единицу времени при выполнении мавриной полезной работы и, ца холостом ходу, причем величину нагрузки на двигатель внутреннего сгорания машины определяют путем интегрирования давления в надпоршневом пространстве двигателя внутреннего сгорания машины Б 1.Наиболее близким к изобретению является также устройство, содержащее датчик звукового давления, аттенюатор и регистратор Г 1. Недостатками известных способа и устройства являются невозможность проведения измерений дистанционно и необходимость оборудования двигателя или трансмиссии машины специальными мехацизмак.Целью изобретения является упрощение процесса измерения и выполнение его дистанционно в производственных условиях,Указанная цель достигается тем,что согласно способу измерения эф -фективной работы машины, включающему определение разности нагрузкина. двигатель внутренпего сгораниямашины в единицу времени при выполнении машиной полезной работы и нахолостом ходу, причем величину9нагрузки на двигатель внутреннегосгорания машины определяют путем интегрирования давления в надпоршне -вом пространстве двигателя внутреннего сгорания машины, величину цав 3 11120ления в надпоршневом пространстведвигателя внутреннего сгорания машины определяют по пиковым значениям уровней звукового давления шума выхлопа, создаваемого двигателем5внутр ение го с гор ания машины,Устройство для измерения эФфективцои работы машины, содержащеедатчик звукового давления, аттецюатор и регистратор, снабжено логарифмическим усилителем, двумя ключами, пороговым элементом, стробатором, пиковым детектором и преобразова -телем напряжение - частота, выходдатчика звукового давления соеди 5нец с входом логарифмического усилителя, выход которого соединен черезпороговый элемент с входом стробатора и через аттецюатор - с входомпервого ключа, выход которого сое 20динен через пиковый детектор с входомпреобразователя напряжение - частота,выход которого через второй ключподключен к входу регистратора,первый второй и третий выходы стро 725батора подключены к управляющимвходам соответственно первого ключа,пикового детектора и второго ключа.Способ измерения эффективнойработы машины осуществляется следую -щим образом.Ориентируют датчик звукового давления микрофонна двигатель внутреннего сгорания машины, напримерустанавливают его у выхлопного коллектора двигателя. Затем производят 35перемещение машины на холостом ходусо скоростью, равной скорости выполнения машиной полезной работы, и одновременно измеряют уровни звуковогодавления, создаваемого двигателем 40машины, После этого интегрируют уровни звукового давления, соответствующего холостому ходу машины, произво -дят перемещение машины с одновременЮным выполнением полезной работы, например копанием грунта, и измеряютуровни звукового давления, создаваемого двигателем машины, интегрируютуровни звукового давления, соответствующего выполнению машиной полез в 50ной работы, и сравнивают с уровнямизвукового давления, соответствующего холостому ходу машины. По разности уровней звукового давления определяют велнчицу эффективной работы м ашггггь 1 .П а фи г, 1 показана блок- схемаустройства для измерения э Ффе ктив 944ности работы машины, ца Фиг. 2эпюры напряжений в характерных точках блок-схема; на Фиг, 3 - номограмма зависимости амплитуды звукового давления от нагрузки на двигателе внутреннего сгорания, иллюстрирующая пример осуществления способа,Устройство для измерения эффективной работы машины содержит датчик 1звукового давления, например микро -фон, орие нтир ованцый на двигательвнутреннего сгорания машины, Микрофон 1 соединен через логарифмический усилитель 2 с аттенюатором 3(входггыгг делителем 1, который черезключ 4 связан с последовательносоединенными пиковым детектором 5 ипреобразователем 6 напряжение - частота, Иа выходе преобразователя 6установлен ключ 7, соединенный срегистоатором 8, например счетчикомимпульсов или частотомером. Ключи 4и 7 и пиковый детектор 5 связаны состробатором 9, который через пороговое реле 10 соединен с выходом усилителя 2.Измерение эфФективной работы машины осуществляется с помощью дан -ного устройства счедующим образом,Датчик 1 устанавливают у выхлопного коллектора двигателя внутренцего сгорания дорожно-строительной машиггы, которую перемещают на холостом ходу со скоростью, равной скорости выполнения мадгггггой полезнойработы, например, ца 1 - й передаче.Датчик 1 преобразует шум выхлопадвигателя в электрические колебания,которые поступают через усилитель 2на аттенюатор 3, обеспечивающийв данном случае максималыгый уровеньсигнала. На выходе аттенюатора 3электрический сигнал носит непрерывный характер с изменяющейся во времени амплитудой 1 эпюра А, фиг, 2). Одновременно с выхода усилителя 2электрический сигнал поступает напороговое реле 1 О, которое срабатывает при заданных значениях сигнала, включая стробатор 9 управляющий действием ключей 4 и 7 и пикового детектора 5. С аттенюатора 3сигнал поступает на ключ 4, время.открытия которого задается стробатором 9 эпюра Б, Фиг, 2). 1 а выходе ключа 4 сигнал представляетсобой гидеоимпульс с изменяющейся вовремени амплитудой ( эпюра В, фиг . 21, 1112094В таком виде сигнал поступает в пиковый детектор 5, который выделяетего огибающую и запоминает ее максимальное значение ,эпюра Г, фиг,2),Хранение каждого максимального зцачения амплитуды происходит в пиковомдетекторе 5 до поступления сбрасывающего сигнала, которьй поступаетот стробатора 9 (эп 0 ра Д, фиг. 2).Далее сигнал поступает в преобразо- Ователь 6, где происходит амплитудно-частотное преобразование амплитудных значениИ огибающей в сериюимпульсов (эпюра Е, Фиг, 2). Частота импульсов на выходе преобра - 15зователя б увеличивается с ростомамплитуды сигнала ца пиковомдетекторе 5. Серия импульсов поступает на вход ключа 7, время открытия которого определяет стробатор 9 2 О,эпюра Ж, Фиг, 2).Полученное на выходе ключа 7 число импульсов в пакетах одинаковойпродолжительности (эп 0 ра д, фиг,2)прямо пропорционально амплитуде 25звукового давлеция выхлопа, измеренного в логарифмических единицахЭБ) и обратно пропорционально частоте вращения двигателя внутреннего сгорания машины, ЗОТаким образом, полученное количество импульсов характеризует нагрузку на двигатель внутреннегосгорания при определенной частотеего вращения. Регистратор 8 сумми 35рует количество импульсов за единицу времени, например в секунду,тем самым, измеряя развиваемую двигателем мощность.Регистрация количества импульсовза любой промежуток времени характеризует проделанную двигателемза этот промежуток работу, эквивалентную нагрузке на двигатель. Пороговое реле 10 обеспечивает работу45стробатора 9 с частотой рабочих циклов двигателя внутреннего сгорания,прямо пропорциональной частоте звуковых импульсов, излучаемых двигателемпри работе,5 О3 аре ги стриров анное количе ство импульсов определяет работу холостогохода машины. Затем производится перемещение машины с одновременным выполнением полезной работы, цапример копанием грунта, с той же скоростью ца- й передаче, с помоцьо аттецюатора 3 производится уменьшение электрического сигнала, подаваемого ца ключна величину, зарегистрированную для холостог о хода, и регистратор 8 измеряет аналогичным образом количество импульсов, экви - валентное допслцитльцой нагрузке на двигатель для совершения эФективной работы, По величине эффективной работы, созершаемой двигателем мацицы, измеряется эфФективная работа, совершаемая малипой в целом в конкретных условиях эксплуатации,Сравнение развиваемой двигатслм машины эффективной мощности с цсрмативцыми значениями позволяет оп 1:еде - лить степень загрузки машиы и 1 ПП ее использованияз дзх уелозиях эксплуатации. 13 еличица сазершаемой в единицу времени эффективной работы позволяет оценить уровень технического совершенс гва мазины и соответствие ее технических параметровусловиям эксплуатации Использование предлагаемых спэсоба измерения эффективной работы машины и устройства для его осуествления позволяет существенно упрос - тить процесс измерения цоравцецию, например, с тецзометрическими испы - тациями или определением эффектцв - ной работы по коцечцоц выработке маиць - обьему перемещенного и единицу времени грунта и т.п. и повысить точность измерения по сравнению с оценкой по расходу топлива. Б целом точность измерения существенно увеличивается за счет возможцости определения эффективной работы машины на любом отдельном этапе совер - шаемых ею рабочих операций, Оперативное измерение эФФективной работы дорожно-, строительной машины в конкретных условиях эксплуатации позволяет определить степень использвания мощности двигателя машины по сравнению с цомнальцой, а при испытаниях эталонной машины - с высокой точностью определить нормы выработки для данных условий эксплуатации.Патеит , г Ужгоро ХО Л 7 дФ НКИПИ Заказ б 43 /20 Эь