Материал: 2409

или тензодатчик S – образного типа (рис. 3.4). Тензодатчик может измерять деформацию при растяжении или сжатии и передавать измеряемые величины, напримервН, напультуправления.

СибАДИРис. 3.2. Нагрузочное устройство с весовым индикатором для определения крутящего момента

Чувствительный элемент весовой головки (рис. 3.3) состоит из двух маятников 1, снабженных секторами-квадрантами 2 с радиусом r1 и под-

36

вешенных на тонких стальных лентах к направляющим 3, прикрепленным к остову весов [6]. Усилие Q через тягу 9, балансир 10 и две стальные ленты 7 передается большим секторам-квадрантам 4, имеющим радиус r2. екторы 4 и 2 жестко связаны с верхними концами рычагов-маятников 1, имеющих длину l. Оси секторов соединены между собой соединительной планкой 5, к которой прикреплена рейка 6, находящаяся в зацеплении с шестерней 11, посаженной жестко на ось стрелки указателя.

Под действием силы Q балансир 10 опускается вместе с большими секторами, а маятн ки перемещаются, перекатываясь на секторах 2 по направляющ м 3. Их перемещение заключается в повороте на некоторый угол и подъем от первоначального положения. Одновременно поднимается и планка 5 через рейку 6 приводит во вращение шестерню 11, а следовательно, стрелку указателя, которая отсчитывает величину силы РТ.

Пусть шкала весового механизма равна 200 кгс (1960 Н), шкала деления равна 0,1 кгс. А солютная погрешность равна ± 0,05 кгс (0,49 Н). Измеренная вел ч на веса составила 40,8 кгс, или 400 Н силы. При длине плеча тормоза 1 м крутящ й момент составит 400 Н∙ м.

Относ тельная погрешность

где РТ – усилие на индикаторе тормоза, Н; LТ – плечо тормоза, м.

Если усилие на индикаторе тормоза определено при помощи двухмаятниковой весовой головки, то показания на цифровом отсчетном устройстве в 1 кгс следует принимать как силу в 9,8 Н.

Угловая скорость ω зависит от частоты вращения вала двигателя

Например, для данных, приведенных выше:

ge = 9550 ∙ 3,6 ∙ 50 / (10 ∙400 ∙ 2000) = 0,21 кг/(кВт∙ч).

37

Из анализа формулы (3.24) следует, что погрешность при определении удельного эффективного расхода топлива зависит от абсолютной или относительной погрешности навески топлива, времени замера навески топлива, эффективного крутящего момента на коленчатом валу двигателя, частоты вращения коленчатого вала двигателя. Погрешность измерений зависит от класса точности приборов (К), номинальной (максимальной)

Данным тахометром мы измерили частоту вращения вала, равную 2000 мин-1, которую развивал двигатель. Определим относительную по-

грешность

щения при определении мощности двигателя не должна превышать ± 1% [7] согласно ГОСТ Р 53639 – 2009.

Для измерения времени расхода топлива применяют секундомеры механического и электронного типов. На рис. 3.5 показаны секундомеры механического и электронного типов. Погрешность измерения зависит от конструктивного исполнения, класса точности и градуировки.

38

определяющая отклонение частоты спускаемого регулятора, 4,3 ∙10 -4. Электронный секундомер обладает меньшей погрешностью измере-

ния, чем механический секундомер.

Схема установки АИР-50 для измерения массового расхода топлива представлена на рис. 3.6. Рассмотрим более подробно принцип действия автоматического расходомера АИР-50, предназначенного для измерения расхода жидкого топлива при стендовых испытаниях двигателей внутреннего сгорания.

Принцип его действия заключается в измерении промежутка времени, за который расходуется мерная навеска (доза, например, 50 г) топлива.

На чашке весов 8 установлена емкость для топлива 7, наполняющаяся или опорожняющаяся в зависимости от положения электромагнитных клапанов в блоке 3. Клапаны управляются сигналами, вырабатываемыми электронным блоком управления 1, в котором расположен электронный секундомер. Электромеханическое устройство 10, управляемое также сигналами от блока, выбирает необходимый груз 9 из имеющегося набора, устанавливает его на чашку весов или снимает в зависимости от управляющих сигналов. Момент равновесия весов фиксируется специальным

39

фотоэлектрическим механизмом (на схеме не показан). Электронный процессор, входящий в состав блока 1, определяет время расходования выбранной дозы топлива и перерабатывает полученную информацию. Отдельные блоки расходомера соединены между собой кабелем 2.

СибАДИизм

Рис. 3.6. Схема установки для измерения расхода топлива

На средней панели лока управления находятся кнопки выбора мер-

ной навески топлива цифровое табло, указывающее результаты измерения в килограммах в час. Топливо из настенного бака 4 по трубке 6 посту-

пает к двигателю.

Для определения погрешности расходования двигателем 50 г топлива воспользуемся данными табл. 3.2. Используем в качестве средств измере-

Сравнивая погрешность расходования (сжигания) 20 г топлива [(формула 3.26)] и 50 г [(формула 3.30)] делаем вывод, что относительная погрешность уменьшилась с 0,5 до 0,2%.

Относительная предельная погрешность измерения и расчета удельного эффективного расхода топлива εП (ge) равна сумме относительной погрешности всех измеряемых величин.

40