柴油机测试技术.ppt
《柴油机测试技术.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《柴油机测试技术.ppt(27页珍藏版)》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、第六章第六章 转速、扭矩、功率测量转速、扭矩、功率测量 转速、扭矩、功率转速、扭矩、功率是柴油机运转工况的关键数据,是表征动力机械性能的重要技术参数.船舶柴油机运行监测以及开发新型柴油机,需要对转速、扭矩、功率转速、扭矩、功率参数进行准确测量.本章结合柴油机运行监测和实验室的使用条件,介绍:一、转速测量、转速测量 二、功率测量、功率测量 三、扭矩测量、扭矩测量第一节第一节 功率测量功率测量 有效功率有效功率Pe是柴油机最重要的性能参数之一,有效功率的测定属于间接测量间接测量。如测出输出轴上的扭矩扭矩和转速转速,则有效功率:Me柴油机的输出扭矩,Nmn柴油机输出轴的转速,rmin 测量输出轴扭矩
2、设备测量输出轴扭矩设备:1 1、吸收功率型、吸收功率型(测功器测功器):):吸收柴油机发出的全部功率,如水力测功器、电力测功器,用于台架试验。2 2、不吸收功率型、不吸收功率型(扭矩仪扭矩仪):利用输出轴扭转变形来测量扭矩,也称传递式测功器,如钢弦式扭矩仪、电阻应变式扭矩仪。测功器测功器功能功能:柴油机在台架试验中用测功器来测量输出扭矩,此时测功器作为负载,并通过测功器对测定工况进行调节.结构结构:测功器由制动器、测力机构和测速装置制动器、测力机构和测速装置等部分组成.制动器制动器调节柴油机的负载,并同时把所吸收的柴油机功率转化为热能或电能.测力机构测力机构和测速装置测速装置则分别测量柴油机输
3、出扭矩及其相应的输出轴转速.现代测功器还有一套自动调节和控制系统.类型类型:测功器通常按制动器工作原理制动器工作原理的不同来分类,水力测水力测功器功器和电涡流测功器电涡流测功器是目前用得最多的两类测功器.一、水力测功器一、水力测功器 用水作为工作介质而产生制动用水作为工作介质而产生制动力矩以测量功率的装置.1 1、结构和工作原理、结构和工作原理 主体主体为水力制动器水力制动器,由转盘转盘和外壳外壳组成.外壳外壳用滚动轴承支撑在支架上,可自由摆动;转盘转盘被封闭在外壳内,其间充以水.工作原理工作原理:利用在水中旋转的物体,是水产生涡流运动,形成摩擦阻力矩,将内燃机的输出功率转变为热量消耗掉,同时
4、完成扭矩测量.工作时水由转盘带动而获得动量矩并传递给外壳.由柴油机驱动转子的扭矩以一个相同量作用到外壳上,固定在外壳上的力臂把力矩转换为力而作用于测力机构.工作水在在传递扭矩过程中因摩擦变成热能,为了不使水温过高,水要不停地流过制动器.阻力矩的大小可通过调节进、出水量来控制.2 2、水力测功器的特性曲线、水力测功器的特性曲线 特性曲线表明了工作范围,5 5段线段线:线段线段A A为测功器在最大负荷调节位置(最大水层厚度)时的性能曲线.线段线段B B为最大制动扭矩限制线最大制动扭矩限制线(受转动部件的强度限制).提高转速来增加吸收功率,此时需减少水层厚度.线段线段C C为测功器出水温度达到最大出
5、水温度达到最大允许值允许值的功率限制线功率限制线,即测功器所能吸收的最大功率.线段线段D D为最高转速线最高转速线,受转动部件离心力负荷的限制.线段线段E E为空载线空载线,测功器没有充水时所能吸收的最小扭矩和功率特性,阻力矩由转子与空气的阻力和轴承的摩擦而产生.柴油机的外特性曲线位于测功器的工作范围内.二、电涡流测功器二、电涡流测功器1 1、结构与工作原理、结构与工作原理 主要由定子定子、转子、水冷却系统、力矩测量机构转子、水冷却系统、力矩测量机构组成,定子定子装励磁线圈励磁线圈和涡流环涡流环;转子转子由带齿齿轮状凹凸形的感应子感应子和转轴转轴构成.励磁线圈励磁线圈通电,周围产生磁场,感应子
6、齿顶空气间隙小间隙小,磁通密度大大,齿槽空气间隙大间隙大,磁通密度小小.工作原理工作原理:利用电涡流的形成吸收内燃机的输出功率。转子旋转时,穿过涡流环的磁通密度产生增减变化,在涡流环中产生感应电势而形成电涡流,力图阻止磁通变化,引起对感应子的制动作用,使定子绕自身摆动轴承发生偏转并带动测力机构.制动力矩的大小可以通过改变励磁线圈的电流来调节.测功器吸收的功率完全转化为热能,要对涡流环和励磁线圈周围通入水冷却.2 2、测功器的特性曲线、测功器的特性曲线 功率特性曲线功率特性曲线和相应的扭矩特性曲线扭矩特性曲线.0-1:激磁电流增到最大,吸收功率随转速的增长线,达到1点时,由于励磁线圈额定值的限制
7、不再增长。1-2:受限于涡流环的发热.2-3:受限于转速.第二节、扭矩仪第二节、扭矩仪实际运行中的柴油机实际运行中的柴油机,扭矩仪扭矩仪是主要的测扭矩扭矩设备。工作原理:工作原理:弹性轴在扭矩作用下的扭转变形量扭转变形量用相邻两截面的相对扭转角相对扭转角来表示,L L两截面的距离;两截面的距离;G G剪切弹性模数;剪切弹性模数;J Jp p轴断面的惯性矩;轴断面的惯性矩;M Me e轴的扭矩轴的扭矩 对某一扭轴,其基长、几何形状、材料、尺寸确定后,与Me呈线性关系:通过测量输出轴、中间轴、特制的联轴节通过测量输出轴、中间轴、特制的联轴节在扭矩作用下的扭转变形,由变形的大小来确定扭矩值。测量输出
8、轴扭转角的方法测量输出轴扭转角的方法:钢弦式、电阻式、光电式、磁电式、电感式等。1 1、钢弦式扭矩仪、钢弦式扭矩仪原理原理:利用钢弦振动频率的平方变化与钢弦两端受力成正比特点,通过测量钢弦振动频率变化来显示被测轴的扭矩.两只卡盘固定在被测弹性扭轴上,每只盘上有一凸臂,钢弦两端分别安装在两个凸臂上,钢弦与扭转轴被相对固定。在扭矩作用下轴发生弹性变形,两卡盘间产生相对角位移,固定在凸臂上的钢弦长度发生变化,改变了钢弦的固有频率.弹性轴自由状态时测得钢弦固有频率为f0,受扭矩作用时的频率为f,则 K K是由弹性轴的刚度、钢弦的尺寸及扭矩仪特性等决定的仪是由弹性轴的刚度、钢弦的尺寸及扭矩仪特性等决定的
9、仪表常数表常数。2 2、相位差相位差式扭矩仪式扭矩仪 原理原理:利用电磁感应原理电磁感应原理测量定定长长扭力轴两截面两截面上所产生的扭转角扭转角的相位差相位差来计算扭矩计算扭矩.被测轴相距L的两截面,装相同的齿形转轮相同的齿形转轮及径向上安径向上安装装感应式脉冲信号发生器感应式脉冲信号发生器.转轮旋转时旋转时,每个齿顶齿顶和齿谷齿谷引起信号发生器磁路的磁通变化,使信号发生器产生一个电磁感应脉冲信号.轴未受扭矩作用时,两转轮相对扭转角为零,两信号发生器输出的脉冲信号脉冲信号相位相同相位相同;轴受扭矩作用时,轴两端截面间产生相对扭转角,两感应式信号发生器输出的脉冲脉冲信号间出现与扭转角信号间出现与
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 柴油机 测试 技术
限制150内