Для випробування автотракторних двигунів

 

Гальмівна установка призначена для поглинання потужності досліджуваного двигуна.

З метою поглинання і вимірювання потужності двигуна використовують механічні, гідравлічні, електричні та інші гальмівні пристрої.

Незважаючи на свою простоту, механічні гальмівні пристрої (рис. 1) через малу енергоємність та нестабільність характеристик (зміни коефіцієнта тертя внаслідок випадкових факторів) практично не застосовуються.

Гальмівні пристрої будь-якого типу характеризуються максимальними та мінімальними поглинаючою потужністю, частотою обертання, гальмівним моментом.

До гальмівних пристроїв ставляться такі вимоги:

поглинаюча потужність та частота обертання гальма повинні відповідати ефективній потужності та частоті обертання випробовуваного двигуна;

гальмівний пристрій має забезпечувати плавну зміну навантаження та частоти обертання двигуна в широкому діапазоні на всіх розрахункових швидкісних режимах роботи;

під час заданого гальмівного режиму пристрій повинен зберігати відповідний швидкісний режим роботи на випадок невеликих та короткочасних змін навантаження;

бажано, щоб гальмівний пристрій забезпечував прокручування випробовуваного двигуна;

керування режимом навантаження повинно бути легким, плавним, без поштовхів, кількість операцій – зведена до мінімуму.

 

 

Рис. 1. Принципова схема механічного гальма:

М_кр – крутний момент, Н×м; М_тр – гальмівний момент, Н×м; l – довжина плеча, м; Р – прикладений вантаж

 

Гідрогальмо

 

Гідравлічні гальма компактні, прості за конструкцією, мають добру стійкість та велику енергоємність під час гальмування. Потужність двигуна, який випробовується, поглинається гідрогальмом і витрачається на здійснення гідродинамічної роботи та тертя ротора по рідині.

На рис. 2 показана принципова схема гідравлічного гальма.

На вал 1 жорстко на шпонці насаджено диск (ротор) 2. Вал за допомогою муфти з’єднується з колінчастим валом випробовуваного двигуна. Диск 2 розміщений в корпусі гальма 5, який також обертається в підшипниках. В середину кожуха подається вода із бака сталого рівня по трубопроводу 3, яка має вентиль 4, до центру диска 2 і під дією відцентрових сил відкидається до околу кожуха.

 

Рис. 2. Принципова схема гідравлічного гальма:

1 – вал; 2 – диск; 3 – трубопровід для підведення води; 4 – вентиль; 5 – корпус; 6 – черв’ячна шестірня; 7 – патрубки; 8 – стояк; 9 – шариковий підшипник

 

Сила опору руху диска залежить від товщини водяного шару в кожусі.

Тертя між водою та диском, а також між водою та кожухом викликає реактивний момент, прикладений до кожуха. Останній дорівнює крутному моменту, підведеному до вала 1 гальмівного диска 2. Для зрівноваження реактивного крутного момента, що діє на кожух, потрібно прикласти деякий вантаж P_Т на плечі l. Добуток P_Т × l = M_Т = M_кр характеризує гальмівний або крутний момент випробуваного двигуна.

Звичайно прикладене зусилля (вага вантажу) змінюється ваговим пристроєм гальма, який являє собою маятникові циферблатні ваги. У цьому випадку плече l гальма визначається відстанню від осі вала до призми вагового пристрою.

Ефективна потужність випробовуваного двигуна в кінських силах може бути підрахована з виразу:

 

, (1)

 

де – частота обертання вала двигуна, об/хв.

 

Якщо довжину плеча взяти 0,762 м, то формула для визначення потужності матиме вигляд:

 

, к. с., (2)

 

або

, кВт. (3)

 

У гідравлічних гальмах енергія, яка створюється двигуном, перетворюється на тепло, яке витрачається на нагрівання води, що проходить через гальмо.