Лабораторная установка для исследования двигателей в учебном процессе

 

ЛАБОРАТОРНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ДВИГАТЕЛЕЙ В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ, содержащая смонтированный в корпусе вал с элементами крепления к валу испытываемого двигателя, установленный на валу датчик частоты вращения, упругую тенэометрическую балку, соединенную одним из своих KOHUOB с корпусом, и регистрирующую аппаратуру, отличающаяся тем, что, с целью расширения объема исследования двигателей путем увеличения числа снимаемых характеристик и повышения точности измерений, она снабжена установленной на валу электромагнитной муфтой и связанным с ней регулятором электромагнитного сцепления между ее якорем и индуктором , при этом другой конец тензометрической балки закреплен на индукторе электромагнитной муфты. (Л 00 vj ел

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПжЛИН

Э(51) С 09 В 25/02 .

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOIVlY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

11 g Ф

44.1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3349455/28-12 (22) 01. 10.81 (46) 30. 03 83. Бюл. 9 12 (72) В.Г. Стрельников, В.М. Пальмихин, А.и. Северьянов и Н.Е. Жуков (71) Всесоюзное1специализированное научно-производственное объединение Союзвузприбор (53) 681.3.371(088.8) (56) 1. Патент США М 4157658, кл. 73.-133, 1979. (54)(57 ) ЛАБОРАТОРНАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ

ИССЛЕДОВАНИЯ ДВИГАТЕЛЕЙ В УЧЕБНОМ . ПРОЦЕССЕ, содержащая смонтированный в корпусе вал с элементами крепления к валу испытываемого двигателя, уста„„Su„„ i 008775 А новленный на валу датчик частоты вращения, упругую тензометрическую балку, соединенную одним иэ своих концов с корпусом, и регистрирующую аппаратуру, отличающаяся тем, что, с целью расширения объема исследования двигателей путем увеличения числа снимаемых характеристик и повышения точности измерений, она снабжена установленной на валу электромагнитной муфтой и связанным с ней регулятором электромагнитного сцепления между ее якорем и индуктором, при этом другой конец тензометрической балки закреплен на индукторе электромагнитной муфты.

1008775

Прибор относится к учебно-лабораторным средствам, в частности к установкам для изучения и исследования различных двигателей.

Известно устройство для исследования двигателей, содержащее смонти5 рованный в корпусе вал с элементами крепления к валу испытываемого дви. гателя, установленный на валу датчик частоты вращения, упругую тен зометрическую балку, соединенную одним из своих концов с корпусом, и регист. рирующую аппаратуру (1) .

Недостатком известного устройства является невозможность измерения пусковых моментов и отсутствие возможности плавной регулировки скорости для снятия точных и полных характеристик двигателей.

Цель изобретения — расширение объема исследования двигателей путем 2() увеличения числа снимаемых характеристик и повышение точности измерений.

Указанная цель достигается тем, что лабораторная установка для исследования двигателей в учебном процес- 25

ce„ содержащая смонтированный в корпусе вал с элементами крепления к валу испытываемого двигателя, установленный на валу датчик частоты вращения, упругуЬ тензометрическую балку, соединенную одним из своих концов с корпусом. и регистрирующую аппаратуру, снабжена установленной на валу электромагнитной муфтой и связанным с ней регулятором электромагнитного сцепления между ее якорем и индуктором, при этом другой конец тензометрической балки закреплен на индукторе электромагнитной муфты.

На фиг.1 изображена предлагаемая установка, общий вид; на фиг.2 вид А на фиг.1. установка для испытания двигателей содержит установленную в корпусе

1 электромагнитную муфту, например асинхронную муфту скольжения, состоящую из якоря 2, индуктора 3 с полюсами панцирного типа, катушки 4 возбуждения. На индукторе 3 консольно закреплен рычаг 5, со свободным концом которого жестко соединена тензометрическая балка б. Другой конец тензобалки б жестко соединен с корпусом 1. Якорь 2 асинхронной муфты жестко установлен на валу 7, закрепленном в корпусе 1 на подшипни- ках 8 и 9. Индикатор 3 установлен на валу 7 на подшипниках 10 и 11.

На одном из концов вала 7 закреплена соединительная муфта 12 для 60 связи вала 7 с испытуемым двигателем

13. На противоположном конце вала 7 установлен диск 14 бесконтактного фотоэлектрического датчика частоты вращения 15 с отверстиями" 16. Для 65 упрощения электронной схемы преобра-1 зования сигналов датчика количество отверстий 16 в диске 14 выбрано равным 60, что в случае цифровой индикации показаний датчика 15 позволяет производить отсчет частоты вращения вала 7 непосредственно в об/мин.

Внутри корпуса 1 размещен блок 17 измерения .и индикации исследуемых параметров, состоящий из тензометрического усилителя (не показан), аналогового преобразователя частоты вращения (не показан), аналогового индикатора 18 частоты вращения, индикатора 19 измеряемого момента нагрузки, регулятора 20 электромагнитного сцепления между якорем 2 и индуктором 3. На лицевой панели 21 имеются также клеммы 22 и 23 для подключения цифровых измерительных приборов.

Испытуемый двигатель 13 закреплен на регулируемой по высоте площадке

24 посредством болтов 25.

Регулировка положения площадки

24 по высоте осуществляется с помощью винта 26 и гайки 27 с ручками 28.

При испытании двигатель 13 устанавливается на площадку 24 соосно с валом 7 посредством регулировки по высоте ручкой 28 и стыкуется через соединительную муфту 12 с валом 7 посредством перемещения болтов

25 в Т-образных пазах площадки 24, Блок 17 подключается к сети и затем запускается испытуемый двигатель 13.

Вращение вала двигателя 13 через

1 соединительную муфту 12 передается валу 7 и соответственно якорю 2.

Электромагнитное поле индуктора

3 создает вихревые токи в якоре 2, магнитное поле которых взаимодействует с магнитным полем индуктора 3.

Поскольку индуктор 3 через рычаг

5 и тензобалку б заторможен относительно корпуса 1, на валу двигателя

13 создается нагрузочный момент. Величина нагрузочного момента прямо пропорциональна прогибу тензобалки б, Прогиб тензобалки б преобразуется в электрический сигнал и фиксируется индикатором 19 нагрузочного момента.

Изменением положения регулятора 20 увеличивают или уменьшают величину нагрузочного момента на валу двигателя 13 путем изменения тока в обмотке 3 и соответственно электромагнитного сцепления между якорем 2 и индуктором 3.

Одновременно блок 17 измеряет частоту вращения вала двигателя 13, величина которой фиксируется индикатором 18 частоты вращения. Таким образом, производится снятие характеристик двигателя, например зависимости момента, развиваемого двига1008775 сить точность измерения момента на валу .двигателя за счет применения тензометрической балки, одним из концов связанной с индуктором, которая обеспечивает линейное измерение момента на валу двигателя, а также за счет использования электрической измерительной схемы уменьшить габа-риты лабораторной установки при одной и той же мощности исследуемого

10 двигателя за счет применения асинХронной муфты скольжения панцирного типа, обеспечивающей снижение зат рат мощности на электромагнитное возбуждение и снижение нагрева яко15 ря; расширить возможность применения в учебном процессе за счет оснащения установки бесконтактной системы измерения частоты вращения исследуемых двигателей; дистанционно изме» рять исследуемые параметры двйгателей с регистрацией их на цифропе чатающем устройстве и возможностью ввода в память ЭВМ. телем 13, от частоты вращения его вала, мощности, потребляемой электродвигателем, пускового момента двигателя (при механическом соединении якоря 2 и индуктора 3) и т.д.

Предлагаемое устройство позволяет осуществлять полный цикл исследований двигателей (электрических, тепловых), предусмотренных программами высших и средних учебных заведений, а именно.исследовайие пусковых, механических, скоростных, регулированных и других рабочих характеристик двигателя- при плавном изменении, режимов работы двигателей, которое обеспечивается .применением регулируемой электромагнитной муфты в ка- честве связующего звена между испыты ваемым двигателем и измерительной системой, что позволяет изменить момент при вращающемся вале.

В сравнении с известным электромагнитным тормозом предлагаемая лабораторная установка позволяет повыдЩ

4Ьг.2

Составитель М. Мышлявкин

Редактор A. Власенко Техред М,Тепер

-Корректор В. сутяга

Филиал ttt)tl Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 2343/61 Тираж 486 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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