Разработка программы совершенствования организации международных перевозок (стр. 18 из 23)

Во-вторых: относительно конструктивных особенностей стенда – он должен обладать достаточной коммуникативностью, поэтому уместно решить вопрос о выборе для него нагрузочного устройства. В таблице 21 отображены основные достоинства и недостатки тормозных устройств.

Таблица 21.

Обоснование выбора тормозного устройства

Тип тормоза	Повышающие факторы	Понижающие факторы
Механический	- Малая энергоемкость и неудовлетворение санитарных требований; - необходимость непрерывной подрегулировки силы прижатия колодок или ленты к барабану; - требуется строго нормированная подача масла на поверхности трения.
Гидравличес-кий	- Относительная простота конструкции и обслуживания; - большая энергоемкость.	- Невозможность использования энергии, вырабатываемой двигателем и поглощаемой тормозом; - невозможность проворачивания коленчатого вала двигателя от тормоза (невозможность холодной обкатки двигателя); - большие трудности автоматизации регулирования тормозов - неустойчивая работа на малых нагрузках; - довольно узкий диапазон регулирования гидротормозов; - значительный расход воды.
Индуктивный	- Просты по конструкции, компактны; - имеют высокую энергоемкость; - могут быть автоматизированы.	- Невозможность использования поглощаемой тормозом энергии; - невозможность проворачивания коленчатого вала двигателя.
Электричес-кий	- Механическая энергия двигателя превращается в электрическую и может быть вновь использована; - возможность проводить холодную обкатку; - запускать двигатель без использования стартера; - возможность плавного регулирования в широком диапазоне нагрузки и числа оборотов; - процесс управления тормозом.

Таким образом, электрический тормоз – наиболее оптимальный вариант для использования его в качестве элемента конструкции стенда.

В-третьих: для определения спектра клиентуры отвечаем на вопрос: кого предполагается обслуживать? В практике работы малых мастерских по ремонту и обслуживанию легковых автомобилей, а так же частных и индивидуальных гаражей, с небольшой периодичностью появляется необходимость в испытании и диагностировании двигателей. В Санкт-Петербурге, например, тысячи таких объектов, где интенсивность сборки силовых агрегатов происходит, скажем, до 3 единиц в месяц, а в индивидуальных гаражах – и того меньше. Такое обстоятельство, как низкая потребность в данных услугах для одной ремонтной точки, легко компенсируется их значительным числом.

Итак, вполне определенно даны ответы на основные вопросы. На рис. 20 помещен общий вид мобильного стенда для испытания двигателей легковых автомобилей. Проект его компоновки подробнее будет рассмотрен в Графическом разделе.

Рис. 20. Автомобиль–фургон, оборудованный системой испытания двигателей легковых автомобилей.

6.2. Разработка компоновки стенда

Испытания автомобильных двигателей, как в стационарных условиях, так и в лабораторных, проводятся на специальных стендах. Стенды должны иметь следующие агрегаты и устройства:

- устройство для установки и закрепления двигателя;

- тормозную установку;

- устройство для соединения двигателя с тормозом;

- устройство для охлаждения двигателя;

- устройство для отвода отработавших газов за пределы испытательного помещения;

- устройство для питания двигателя топливом;

- органы управления двигателем;

- систему зажигания;

- измерительные устройства и приборы.

Устройство для установки и закрепления двигателя. Двигатель с тормозным устройством предполагается устанавливать на отдельной устойчивой платформе, несвязанной жестко с вспомогательными устройствами самой установки, чтобы исключить негативное влияние на работу измерительной аппаратуры. В момент работы испытательного стенда возникает вибрация. Вертикальные и горизонтальные составляющие виброскорости и виброускорения необходимо погасить какими-либо упругими элементами.

На подготовленное основание, посредством крепления болтами или специальными амортизаторами, укладываются подмоторные плиты. Наиболее удобными в этом отношении являются литые чугунные плиты с хорошо обработанной у них рабочей поверхностью. На рабочей стороне литых плит делаются ^- образные продольные пазы под головки болтов крепления опорных стоек, основание которых в свою очередь выполняется с прорезями под указанные болты. Благодаря этому стойки можно перемещать вдоль и поперек плиты, выбирая для них место с учетом габаритов испытуемого двигателя. Стойки отливаются из чугуна или выполняются сварными из стального проката и снабжаются специальными суппортами, которые с помощью грузового винта можно перемещать вверх и вниз и фиксировать в нужном для двигателя положении.

Тормозная установка. Мощность двигателя, во время испытания должна полностью поглощаться внешним сопротивлением. Для этой цели применяют специальное устройство, называемое тормозом. Независимо от принципа работы всякое тормозное устройство содержит элемент, вращающийся вместе с коленчатым валом двигателя (ротор), и статор, подвешенный зачастую на подшипниках. Такое устройство одновременно позволяет измерять величину крутящего момента, развиваемого двигателем.

Мощность, поглощаемая тормозом любого типа, должна плавно регулироваться во всем диапазоне частоты вращения коленчатого вала испытуемого двигателя. По принципу, использованному для создания тормозного момента, тормоза можно подразделить так:

Механический тормоз. В механическом тормозе мощность, развиваемая двигателем, расходуется на преодоление трения между барабаном, соединенным с коленчатым валом двигателя, и тормозными колодками или лентой, поэтому барабан и колодки или лента быстро нагреваются и нуждаются в интенсивном охлаждении. Для обеспечения постоянного коэффициента трения и устойчивой работы установки требуется также хотя и небольшая, но строго нормированная подача масла на поверхности трения.

Однако основная причина неустойчивой работы механического тормоза состоит в неблагоприятной закономерности протекания его характеристики. При неизменной тормозной силе, определяемой величиной прижатия тормозных колодок или ленты к барабану, мощность, поглощаемая тормозом, изменяется прямо пропорционально угловой скорости вала. Поэтому разновесное состояние тормозной установки с данной тормозной силой можно обеспечить только при строго определенной угловой скорости вала. Малейшие изменения величины крутящего момента приведет к изменению угловой скорости вала. Малейшее изменение величины крутящего момента двигателя приведет к изменению угловой скорости вала и нарушению принятого режима работы. Это требует непрерывной подрегулировки силы прижатия колодок или ленты к барабану и существенно осложняет проведение испытаний.

Кроме отмеченного недостатка, механические тормоза имеют малую энергоемкость и не удовлетворяют санитарным требованиям (во врем работы от них летят брызги воды и масла).

Гидравлический тормоз. Принцип действия гидравлического тормоза основан на использовании силы сопротивления движению твердого тела в жидкости. Гидравлические тормоза получили довольно широкое распространение в практике стендовых испытаний автомобильных двигателей вследствие относительной простоты их конструкции и обслуживания и большой энергоемкости. Поглощаемая в гидротормозах энергия превращается в тепловую, т. е. идет на нагрев жидкости. В зависимости от конструкции различают дисковые, штифтовые, лопастные и др. типы гидравлических тормозов .

Индуктивный тормоз. Тормоза этого типа известны так же под названием индукционных или электромагнитных.

Мощность испытываемого двигателя расходуется в них на образование вихревых токов, возникающих в магнитопроводе в случае периодического намагничивания его и размагничивания. Поскольку вихревые токи нагревают тормоз пропорционально поглощаемой мощности испытуемого двигателя, возникает необходимость отвода тепла по аналогии с гидравлическими тормозами. Чтобы облегчить эту задачу, ротор делают магнитным, а статор – электромагнитным.

В индукторном тормозе происходит двойное преобразование энергии: подводимая к его ротору механическая энергия превращается сначала в электрическую, а затем в тепловую. Для обеспечения отвода тепла индукторные тормоза имеют систему охлаждения. Тормозное усилие в индукторном тормозе регулируется путем изменения величины тока возбуждения. Индукторные тормоза просты по конструкции, компактны, имеют высокую энергоемкость, могут быть автоматизированы.

Недостатками индукторных тормозов являются принципиальная невозможность использования поглощаемой тормозов энергии и невозможность использования их для проворачивания коленчатого вала двигателя. Второй недостаток может быть устранен, но это связано с возникновением определенных технологических трудностей.