содержание   ..  60  61  62  63  64  65  66  67  68  69  70  ..

6.3.

Контроль функциональных - параметров тракторов

С целью расширения информации о техническом состоянии объектов контроля обратимся к номинальному режиму диагностирования при гармонической нагрузке и рассмотрим методику определения допусков на функциональные параметры тракторных двигателей. Для контроля последних в процессе стендовых испытаний необходимо найти установочные допуски, регламентирующие уровень настройки при номинальном режиме нагрузки.

Схема имитатора гармонической нагрузки трактора в стендовых условиях показана на рис. 6.8. Период (или частота) гармонического процесса изменяется регулировкой частоты вращения вала генератора электродвигателя 1 и подбором передач редуктора 2, а амплитуда колебаний устанавливается путем изменения радиуса диска 3.

При испытаниях тракторов в эксплуатационных условиях применяются специальные загрузочные имитационные устройства, позволяющие воспроизводить полигармонический процесс на основе одновременного воздействия нескольких синтезируемых гармонических колебаний. К таким средствам имитирующим указанный колебательный характер нагрузки на крюке трактора, можно отнести устройство КубНИИТИМ и имитатор НАТИ [51]. Имитация колебательного процесса с заданными значениями амплитуды и частоты осуществляется с целью воспроизведения вероятностной нагрузки трактора, соответствующей реальным условиям его эксплуатации. Имитационное устройство КубНИИТИМ позволяет воспроизводить колебательный характер нагрузки на крюке трактора в виде постоянной составляющей, определяющей уровень нагрузки, и переменной, отражающей энергетический спектр колебаний тягового сопротивления сельскохозяйственных машин. В нагрузочной имитационной тележке КубНИИТИМ колебательный характер нагрузки создается за счет сил дисбаланса, возникающих при вращении неуравновешенных грузов. Амплитуда и частота периодических колебаний регулируются угловой скоростью и радиусом вращения грузов, а также путем изменения их массы. Полигармонический процесс, создаваемый данным имитационным устройством, рекомендуется использовать в качестве средства воспроизведения реальной нагрузки на крюке трактора. Это устройство, однако, не позволяет имитировать низкочастотные составляющие нагрузки от 0,5 Гц и ниже [51].

Схема устройства НАТИ (рис. 6.10), которое построено по тем же принципам, что и загрузочное имитационное устройство КубНИИТИМа, позволяет воспроизводить реальное тяговое сопротивление на основе синтеза гармонических колебаний. Его колебательный механизм, установленный на шасси автомобиля ЗИЛ-131 [51], посредством трансмиссии соединен с колесами 1 автомобиля.

Вращательное движение от них к редуктору 5 передается с помощью карданных валов 2 и 4, разделенных коробкой передач 3. Шестерни редуктора 5 приводят в действие кривошипно-шатунные механизмы 6, которые являются основой имитационного устройства. Кривошипношатунный механизм с пружинами 7 вызывает колебания моментов на валах шестерен редуктора 5. Суммирование указанных колебаний на общем валу осуществляется с учетом их фазовых сдвигов. Колебания моментов через трансмиссию передаются на колеса устройства, тем самым обеспечивая колебательный характер поступательного движе-ния имитационной установки, которое через соединительное приспособление передается испытываемому трактору. Амплитуда и частота колебаний нагрузки изменяются за счет регулировки предварительного натяжения пружин 7, а также путем изменения радиуса кривошипа и переключения передач в коробке 3.

Имитация тягового сопротивления сельскохозяйственных машин при тягово-динамических испытаниях тракторов в условиях машиноиспытательных станций находят все более широкое применение. Вероятностные нагрузочные режимы применимы и для ускоренных испытаний сельскохозяйственной техники.

При техническом диагностировании тракторов применение нагрузки случайного характера и разработка средств ее воспроизведения ^относятся к перспективным направлениям развития исследований.

Для контроля технического состояния тракторов в условиях хозяйств применяются следующие средства:

1. Передвижные диагностические установки КИ-4270, КИ-4270А и КИ-5164, разработанные ГОСНИТИ. Они смонтированы в кузовах-фургонах автомобилей УАЗ-452, УАЗ-452А и на шасси автомобиля УАЗ-452Д. Установки оснащены комплектами диагностического оборудования, приборов и приспособлений, а также слесарным инструментом и материалами, необходимыми для контроля указанных объектов диагностирования. Они предназначены для диагностирования тракторов при ТО-3 и периодических технических осмотрах, а также для проверки технического состояния зерноуборочных комбайнов при их послесезонном обслуживании. Процесс диагностирования тракторов и комбайнов выполняется в соответствии с типовой технологией [82, 83]. Перечень контрольно-измерительных средств и номенклатура подлежащих проверке параметров с эксплуатационными допусками на них даны в соответствующей справочной литературе [17, 83].

2. Передвижные ремонтно-диагностические мастерские типа ГОС-НИТИ-3 (МПР-817Д) и ГОСНИТИ-4 (МПР-9924) монтируются на шасси автомобилей ГАЗ-51А и ГАЗ-52-01 соответственно. Назначение ма-стерских — выявление и устранение неисправностей в межконтроль-ный период и при проведении планового технического обслуживания тракторов и зерноуборочных комбайнов, а также для их диагностирования в процессе профилактического обслуживания. Они оснащены контрольно-измерительными средствами, применяемыми в передвижных диагностических установках типа КИ-4270А [21, 77].

Рис. 6.10. Схема имитационного устройства НАТИ, устанавливаемого иа шасси автомобиля ЗИЛ-131:

3. Комплект КИ-13905 ГОСНИТИ линейной диагностической службы размещен в кузове-фургоне автомобиля УАЗ-452. Он предназначен для выполнения тех же функций, что и передвижная диагностическая установка КИ-4270А. В целом этот комплект рассчитан на обслуживание 180 тракторов и 40 зерноуборочных комбайнов [17, 83]. Количество измеряемых параметров объектов контроля составляет 130.

4. Переносной комплект КИ-13901Ф ГОСНИТИ рассчитан на диагностирование тракторов и зерноуборочных комбайнов при выполнении ТО-1 и ТО-2.

5. Стационарный комплект КИ-5308А ГОСНИТИ применяется для диагностирования тракторов и комбайнов при ТО-3 в хозяйствах, имеющих более 80 машин, и их послесезонного обслуживания на предприятиях Госкомсельхозтехники СССР.

6. Стационарные посты диагностирования тракторов организуются на станциях технического обслуживания, а также в мастерских хозяйств и производственных объединений.

Для технического диагностирования тракторов рекомендуются в дополнение к стационарному диагностическому комплекту КИ-5308А использовать следующие средства контроля 117]: установку КИ-4935, стенд КИ-8927, установку КИ-4935 и стенд КИ-8927.

При оценке технического состояния тракторов в хозяйственных условиях могут применяться и другие диагностические средства.

Регулировки двигателей в процессе производственной эксплуатации целесообразно производить в тех случаях, когда функциональные параметры выйдут за пределы следующих значений допусков: эффективная мощность двигателя будет отличаться от номинальной более чем на 5%; частота вращения коленчатого вала превысит номинальную более чем на 1,5%; секундный расход топлива станет больше номинального более чем на 5,5%; удельный расход топлива превысит номинальный уровень на 3%.

Рассмотрим методы и средства, применяемые при определении мощ-ностных и топливных показателей тракторных двигателей в хозяйственных условиях. Основными методами определения функциональных параметров тракторных двигателей в условиях хозяйств являются тормозной, бестормозной, парциальный и дифференциальный [28].

Тормозной метод контроля функциональных параметров двигателей тракторов основан на применении стационарных (или мобильных) тормозных установок и стендов. Методика определения параметров двигателей и измерительная аппаратура, используемая в процессе таких испытаний, приведены в стандартах (ГОСТ 18508—80 и ГОСТ 18509—80). Данный метод обеспечивает достаточно высокую точность определения мощностных и топливных показателей двигателей, составляющую 2—3%. Оценка исследуемых величин

производится по данным, соответствующим номинальной частоте вращения коленчатого вала двигателя, —п„. При этом определяются значения установочных допусков на уровень настройки по. зависимостям

При отклонениях параметров, превышающих установленные значения, следует производить необходимые регулировки двигателя с целью восстановления показателей до номинального уровня. После выполнения указанных работ производится проверка мощностных и топливных показателей двигателей.

Контроль функциональных параметров по тормозному методу осуществляется с помощью электрических, электромагнитных, гидравлических, механических и других установок. Данные установки создают препятствующий вращению коленчатого вала двигателя момент сопротивления. Он может воспроизводиться или в виде постоянной составляющей нагрузки, или в виде гармонического процесса, создаваемого имитационным устройством, показанным на рис. 6.10. В производственных условиях наибольшее применение нашли электриче-, ские, а также гидравлические тормозные установки. В электрических установках механическая энергия испытуемого двигателя превращается в тепло. Нагрузка в гидравлических установках создается силами сопротивления жидкости, находящейся между ротором и статором. В качестве стационарных тормозных установок в колхозах, совхозах, на станциях технического обслуживания и в ремонтных предприятиях используются стенды КИ-4935 и КИ-8927 ГОСНИТИ с комплектом приборов КИ-5308А ГОСНИТИ [17, 82].

Парциальный метод контроля функциональных параметров двигателей представляет собой сочетание тормозного и бестормозного методов. Нагрузка тракторного двигателя до номинального скоростного режима при отсутствии колебаний осуществляется с помощью тормозной установки и имитации механических потерь путем перевода части работающих цилиндров в режим компрессора.

Эффективная мощность при парциальном методе испытаний двигателей с использованием, например, тормозной установки КИ-4935 ГОСНИТИ определяется следующими выражениями [17, 28]:

Механические потери двигателя NM определяются при его нормальном тепловом состоянии и выключенной подаче топлива в цилиндры. Показания индикатора мощности тормозной установки в этом случае фиксируют при частоте вращения вала электромашины, соот-вествующей номинальному скоростному режиму.

Тормозная мощность Nri устанавливается при последовательном выключении определенной части цилиндров двигателя. Для этого используются переключатели подачи топлива, входящие в комплект топливомера КИ-4818. Так, подача топлива к четырех- и восьмицилиндровым двигателям прекращается первоначально в первой, а затем во второй половине цилиндров, у шести- и двенадцатицилиндровых двигателей производится поочередное выключение 2/3 цилиндров. Тормозная мощность работающих цилиндров двигателя измеряется при нагрузке, соответствующей номинальной частоте вращения вала. Подставив результаты измерений в формулы (6.17) или (6.17а), определяют эффективную мощность двигателя.

Расход топлива при данном методе испытаний определяется при 100%-ной мощности тракторного двигателя. По отклонениям функциональных параметров, вычисленным по зависимостям (6.15) и (6.16), производится оценка их соответствия установленным допускам и дается заключение о техническом состоянии двигателя.
 

Из парциальных методов определения мощностных показателей двигателей следует выделить тот, который основан на применении ферропорошкового электромагнитного догружателя (ФЭД-ЛСХИ). Последний монтируется на ВОМ трактора и используется как тормозное устройство [72J. Регулируемая часть нагрузки, соответствующая номинальному скоростному режиму работы двигателя, создается электромагнитной порошковой муфтой (ЭПМ). Нерегулируемая нагрузка обеспечивается механическими потерями двигателя.

Схема догружателя ФЭД-ЛСХИ показана на рис. 6.11. В ней применяется однозазорная цилиндрическая ЭПМ с контактными кольцами системы 7. В рабочий зазор между поверхностями ведущего 3 и ведомого 6 цилиндров муфты вносится ферромагнитный заполнитель 5, который является рабочим телом ЭПМ. Под действием магнитного поля изменяется физическое состояние заполнителя рабочего, зазора, в результате чего обеспечивается жесткое или с проскальзыванием сцепление ведущей и ведомой частей ЭПМ [72]. Ведущая часть муфты (или наружный цилиндр) приводится во вращение от ВОМ трактора посредством втулки 1. Ведомая часть (внутренний цилиндр 6 догружателя) заторможена тензодатчиком 9. Тормозной момент создается при подаче питания на обмотку 4 управления от блока питания 14 трактора. Величина тормозного момента регулируется за счет изменения тока в обмотке управления посредством реостата 13. Измерители 12 и 17 фиксируют соответственно момент и частоту вращения ВОМ.

Последовательность определения эффективной мощности двигателя-с помощью электромагнитного догружателя не отличается от последова-тельности, характерной для парциального метода с использованием тормозной установки КИ-4935. Например, у четырехцилиндровых двигателей поочередно выключается половина цилиндров, и осуществляется догрузка работающих цилиндров с помощью догружателя путем изменения тока муфты ЭПМ до достижения номинального скоростного режима. При установлении последнего фиксируют моменты догрузки и частоты вращения ВОМ и двигателя. По ним, пользуясь выражением

(6.17), устанавливают тормозную мощность. Мощность механических потерь, входящая в эту формулу, определяется либо методом выключения цилиндров, либо методом двойного выбега [72].

Догружатель ФЭД-ЛСХИ позволяет автоматически поддерживать номинальный скоростной режим работы тракторного двигателя, при котором дополнительно определяются топливные показатели. С помощью блока управления 15 можно осуществлять диагностирование двигателя при гармонически изменяющейся нагрузке.

Бестормозной метод определения мощностных и топливных показателей тракторного двигателя производится в установившихся и динамических режимах [28, 82, 83].

При установившемся режиме указанный метод определения мощностных и топливных показателей двигателей, разработанный проф. Н. С. Ждановским, базируется на использовании механических потерь и догрузочных устройств в системах трактора [28].

У четырехцилиндрового двигателя при нормальном тепловом режиме работы на одном цилиндре механические потери в выключенных цилиндрах обеспечивают переход на корректорную ветвь характеристики.

Рис. 6.11. Схема ферропорошкового электромагнитного догружателя ФЭД-ЛСХИ:
1 — шлицевая втулка; 2 — подшипниковый щит; 3, 6 — наружный и внутренний цилиндры;
4 — обмотка управления; 5 — ферромагнитный заполнитель; 7 — контактная система; 8 — тензобалка; 9 — тензодатчики; 10 — вал; 11 — усилитель; 12 — измеритель вращающего момента; 13 — реостат; 14 — блок питания; 15 — блок управления и контроля; 16 — фрикцион; 17 — измеритель частоты вращения: 18 — тахогенератор

Типовой технологией технического диагностирования двигателей тракторов допускаются следующие отклонения от номинальной эффективной мощности: уменьшение ее на 5% или увеличение на 7% [28, 82, 83].

Применение догрузочных устройств в системе трактора позволяет расширить возможности бестормозного метода и повысить точность определения мощностных и топливных показателей двигателя. Догрузка до номинального скоростного режима может осуществляться либо путем дросселирования газов на выпуске, либо дросселирования масла в гидросистеме трактора [36, 37].

Для определения эффективной мощности и расхода топлива при' последовательном выключении части цилиндров двигателя и дросселировании масла в гидросистеме трактора применяются следующие приборы: измеритель мощности ГИМ-ЛСХИ, схема которого дана на' рис. 6.12, и двухпоршневой расходомер топлива ДРТ-ЛСХИ, схематически показанный на рис. 6.13. В этих же целях можно использовать топлввомер КИ-4818 [17].

содержание   ..  60  61  62  63  64  65  66  67  68  69  70  ..