Диссертация (1026217), страница 16
Текст из файла (страница 16)
Схема макетной установки на базе дизеля 1Ч 8,5/8,0:1 - голова цилиндра с демонтированными клапанами, форсункой и свечойпредпускового подогрева; 2 - цилиндр с 12-ю термопарами по высотеи окружности стенки; 3 - щиток, блокирующий поток охлаждающего воздухаот вентилятора (крыльчатка на маховике) к цилиндру120 Рисунок 4.4.
Общий вид макетной установки, балансирноймашины и регистрирующих приборов (1 - макетная установка; 2 - манометрконтроля давления моторного масла; 3 - весовая голова балансирной машины 4для измерения момента сопротивления коленчатого вала при прокручивании;5 - блок измерителей-регуляторов для мониторинга температур моторного маслаи стенки цилиндра)4.1.5 Оборудование и приборыИспытательное оборудование было представленобалансирноймаши-ной MEZ VSETIN DS 546-4/V (производство ЧССР) - поз.4 на Рисунке 4.4,имеющей моторную мощность 26 кВт при максимальной частоте вращения 8000мин-1.
Диапазон измеряемых моментов по шкале весовой головы данной машины(поз.3 на Рисунке 4.4) составлял 80 Н·м; цена деления шкалы 0,1 Н·м. Как указывалось выше, в данных испытаниях эта балансирная машина использовалась дляосуществления прокручивания коленчатого вала макетной установки с одновременным измерением момента сопротивления и частоты вращения при прокручивании.121 Частоту вращения коленчатого вала макетной установки измеряли индуктивным датчиком, связанным с приборной частью -тахометром марки ТЦ-1М, позволяющем вести визуальную регистрацию частоты вращения коленчатого от 0 до10000 мин-1 с доверительным разбросом значений не более ±10 мин-1 (Рисунок4.5).Рисунок 4.5.
Общий вид тахометра ТЦ-1М, использованногопри испытаниях объектовКонтроль за давлением моторного масла в главной масляной магистрали(ГММ) установки осуществлялся на основе показаний манометра марки МП4-У сдиапазоном измерений от 0 до 6 кГс/см2 (от 0 до 0,6 МПа), класс точности 1 (поз.2 на Рисунке 4.4).Температура моторного масла измерялась в объеме масляного картера. Вкачестве первичного преобразователя использовалась термопара класса Х-К, горячий спай которой закрепляли на конце масломерного щупа.Температуру стенки цилиндра определяли по месту заделки горячих спаевтермопар класса Х-К, а именно: на расстоянии 0,5 мм от внутренней (трущейся )поверхности цилиндра в 12-ти точках, расположенных по четырем сторонам цилиндра в плоскостях качания шатуна и оси коленчатого вала на трех уровнях повысоте цилиндра (Рисунок 4.6).Значения температуры моторного масла и стенки цилиндра считывали визуально с цифровых дисплеев блока двухканальных измерителей-регуляторов маркиОВЕН 2ТРМОА (поз.
5 на Рисунке 4.4 и, крупно, на Рисунке 4.7). Диапазон изме-122 рения температур этими приборами при работе с термопарами класса Х-К составил от - 200 С до +800 С; класс точности измерений 0,5.Рисунок 4.6. Схема размещения и общий вид термопарв стенке цилиндра макетной установкиРисунок 4.7. Блок измерителей-регуляторов ОВЕН 2ТРМОАдля мониторинга температуры моторного масла и стенкицилиндра при испытаниях объектов на макетной установке123 Как видно из Рисунка 4.6, расположение термопар по высоте охватываловерхний (I -I), центральный (II-II) и нижний (III-III) пояса цилиндра, а также основные характерные плоскости: оси коленчатого вала (А-В) и качания шатуна (СD). Это позволяло в итоге получать достаточно полную информацию о характерераспределения температур (температурных полей) по ходу поршня и зонам егонагружения внешними силами, в данном случае боковой силой.4.1.6 Оценка погрешности измерений контрольных величин1) Момент сопротивления прокручиванию коленчатого валаИз приведенных выше паспортных данных балансирной машины абсолютная погрешность нахождения этой прямо измеряемой величины - момента сопротивления Мс составляла значение Мс =± 0,1Н·м.В этом случае с учетом предельного значения шкалы, равного Мсmax =80Н·м, относительная погрешности измерения момента сопротивления Мс определяется частным от деления абсолютной погрешности Мс на указанное вышепредельное значение шкалы МсmaxМс=(±Мс·100%)/Мсmax=(±0,1 Н·м·100%)/80 Н·м =±0,125%.Тогда доверительный интервал относительной погрешности измерения,равный удвоенному модулю относительной погрешности, составит для моментасопротивления IМс =2·0,125%=0,15% или (после округления до десятых долейпроцента) 0,2%.2) Давление моторного маслаДавление моторного масла с помощью манометра указанного выше типаосуществляется прямым путем - считыванием со шкалы.
После выполнения простых вычислений, аналогичных приведенным выше при оценке погрешностипрямых измерения момента сопротивления, с учетом имеющейся паспортной информации касательно класса точности манометра МП4-У, а именно: 1, что означает относительную погрешность измерения давления рм, равную рм =±1%, по-124 лучим искомое значение доверительного интервала погрешности измерений давления моторного масла данным манометром Iрм=2·рм =2·(±1%) = 2%.3) Температура моторного масла и стенки цилиндраИзмерение температур также носит прямой характер, поэтому с учетомкласса точности 0,5 измерителей-регуляторов ОВЕН 2ТРМОА при использованиитермопар класса Х-К оценим относительную погрешность измерений какtм,ц=±0,5%.Тогда доверительный интервал относительной погрешности определитсякак удвоенный модуль вышеуказанной величины, т.е.
составит Itм,ц=2·0,5%=1%.4) Частота вращения коленчатого валаДля носящей, как все вышерассмотренные величины, характер прямого измерения частоты вращения коленчатого вала после аналогичных оценок с учетомпаспортных данных тахометра ТЦ-1М значение доверительного интервала относительной погрешности измерений после предварительного определения относительной погрешности измерений как частного от деления амплитуды колебанийчастоты вращения (±10 мин-1) на максимальное значение диапазона измерений(10000мин-1)иравного,In=2·0,1%=0,2%.
Загрубив,соответственно,n=±0,1%,определитсякакдля надежности, эту оценку путем использованиявместо максимального значения диапазона измерений, значения номинальнойчастоты вращения дизеля 1Ч 8,5/8,0, равного 3600 мин-1, получим более реалистичный доверительный интервал погрешности измерений частоты вращения,равный In=2·0,28%=0,6%.После сопоставления значений как относительных I, так и абсолютных A(получаемых путем умножения первых на соответствующие максимальные значения диапазона измеряемой величины) доверительных интервалов погрешностиизмерения всех указанных выше контрольных величин (Таблица 4.1) можно сказать, что наиболее грубым по точности измерением следует признать оценку давления моторного масла (2%), а наиболее точным (на порядок по сравнению с давлением масла) - контроль момента сопротивления (0,2%).
Точность измерения125 температуры и частоты вращения соответствуют приемлемой точности измеренийпри выполнении научно-технических работ, не превышая значения 1 %.С учетом того, что значение давления моторного масла в данном исследовании используется только как факультативный показатель, характеризующий ситуацию штатного или внештатного режима работы масляного насоса и в целомсистемы смазки установки, точность в 2% можно признать вполне приемлемойдля решения задач эксперимента.Для контрольных величин, напрямую связанных с оценкой энергосберегающей эффективности сравниваемых поршней, а именно: Мс, tм и tц, критериемзначимости результата сравнения будет превышение разницы сходственных показателей серийного и опытного поршней значения соответствующего доверительного интервала абсолютной погрешности измерений A:Y =|y0 - y1| A,где Y - абсолютная разница сравниваемых значений контрольной величины у; 0и 1 - признак принадлежности значения контрольной величины к серийному иопытному объектам соответственно.Таблица 4.1.Значения доверительных интервалов погрешностейизмерения контрольных величин в данном исследованииОтносительные I, %Мсрмtм,цn0,2210,6Абсолютные АМс, Н·мрм, МПаtм,ц, Сn, мин-10,160,012*2**22Примечание: * при оценке абсолютного доверительного интервала погрешности измерения согласно паспортным данным манометра МП4-У в качестве максимального значения диапазона измерений использовано предельное значениешкалы, равное 0,6 МПа; ** аналогично использовано предельное значение темпе-126 ратур моторного масла (температура вспышки паров в открытом тигле) и верхнего пояса цилиндра при работе, принятое равным в обоих случаях 200 С.4.1.7 Программа и методика проведения испытанийПрограмма предусматривала осуществление поэтапного проведения по одной и той же методике экспериментального определения антифрикционных(энергосберегающих свойств) двух сравниваемых объектов:Этап 1.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
