ПЗ ВКР (1233733), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

1 – предохранительный клапан; 2 – подпорный клапан; 3 –­ Расходомер; 4 – манометр; 5 – фильтр тонкой очистки; 6 – шланг; 7 – выходной штуцер; 8 – входной штуцер; 9 – расходомер; 10 – электродвигатель; 11 – фильтр грубой очистки;

12 – топливопливоподкачивающий насос; 13 – фильтр тонкой очистки; 14 – входной штуцер; 15 – выходной штуцер; 16 – стационарный бак.

Далее устанавливаем датчики и оборудование по контролю топливной аппаратуры.

1.6 Расходомер

В связи с тем что в комплекс «Магистраль» не входит топливный расходомер, дополнительно установим ролико-лопастный расходомер.

Эти устройства предназначены для измерения суммар­ных объемов, а также расходов в единицу времени различ­ных рабочих сред (жидкостей и газов). В отличие от мно­гих конструкций других типов расходомеров ролико – лопа­стные обладают высокой точностью, бесшумны в работе, чувствуют и фиксируют даже капельный расход рабочей жидкости, вращающиеся части мало инерционны.

Приборы долговечны и надежны, в них нет трущихся частей, а подшипники полностью разгружены в осевом и радиальном направлениях. Вязкость рабочих сред может изменяться в широких пределах – от 0,1 до 5000 Н – с/мм2. Созданные конструкции ролико – лопастных расходомеров не требуют переградуировки в течение длительного вре­мени, работают в широком диапазоне расходов от 0,025 до 10000 л/мин при высоких (до 40 МПа) давлениях, обес­печивают высокую точность измерения (до 0,1 %).

Ролико – лопастные расходомеры по своим техническим параметрам превосходят (почти на порядок) все известные отечественные и зарубежные датчики расходов и могут быть использованы на стендовом оборудовании в качестве образцового метрологического средства. Для ролико – лопастных расходомеров характерны бесшумность в работе, чувствительность даже к капельным расходам рабочей жидкости, малая инерционность вращающихся частей, долговечность и надежность.

Его секрет заключен в уникальных конструкторских и технологических решениях, защищенных патентами 11 стран мира. Конструктивную схему и принцип работы прибора можно понять по рисунку 1.7. В корпусе (1) вращается ротор с лопастями (2). Пространство, ограниченное соседними лопастями, это и есть единица измеряемого объема жидкости (газа).

Жидкость проходит по расходомеру только по пути, обозначенному стрелками. Идти "в обход" или "вспять" не позволяют ролики (3), по которым катится ротор. Ролики не обычные, в их теле проделаны вырезы – туда при вращении попадают лопасти ротора, образуя своего рода односторонний турникет, всегда запертый для обратного хода. Значит, обычные для приборов подобного назначения клапаны становятся ненужными.

Рисунок 1.7 –­ Схема работы ролико-лопастного расходомера: 1 ­ корпус; 2 ­ ротор; 3 ­ ролики; 4­ единица, измеряемого объема

Это очень важно, поскольку сокращение количества узлов любого агрегата прежде всего означает увеличение его надежности. Понятно, что вращение ротора и роликов происходит абсолютно синхронно, что обеспечивается специальным зубчатым механизмом.

Попадая в прибор, поток жидкости не меняет направления. Таким образом исключаются турбулентность и кавитация, снижаются потери сопротивления.

Необычно низкая погрешность измерения объясняется не только самой конструкцией, но и высочайшей точностью изготовления прибора. Несмотря на то, что лопасти ротора не касаются корпуса при вращении, утечка жидкости или газа через микронные зазоры исчезают мала. А раз нет трения – нет и шума. Напомним, что стука клапанов тоже нет. Отсутствие контакта металл ­– металл при работе счетчика обуславливает высокую долговечность прибора. Она на порядок выше, чем у высокоточных поршневых расходомеров. Чувствительность объемного расходомера такова, что для начала вращения ротора достаточно подать на него давление, равное всего 14 мм водяного столба.

Даже на этой упрощенной схеме легко увидеть еще одну важную особенность конструкции ОР: принципиально совершенно неважно, в какую сторону направлен поток измеряемого вещества. Расходомер одинаково работает в обоих направлениях. Монтировать его можно в любом положении, под каким угодно углом к горизонту. Нет необходимости строго выдерживать горизонталь или вертикаль ­– на точность работы ОР это никак не влияет.

В качестве дополнительных приборов в комплекте с расходомерами могут использоваться механический сум­мирующий счетчик типа СКВ или СОР-40 и электронный преобразователь расхода типа МС – 75 (автор инж. В.Ю. Катаев). Электронные преобразователи измеряют, фикси­руют и запоминают: общий объем жидкости или газа в дм3, прошедших через два расходомера, а также разность их объемов; расход жидкости или газа, проходящий по этим двум расходомерам в дм3/с или дм3/ч; общее вре­мя работы в секундах и время проведения эксперимен­тов. Одновременно на табло отображаются текущие вре­мя и дата. В оборудование входит также адаптер согласования сигналов первичного преобразователя с входом компьютера.

Серийное производство нескольких типоразмеров ро­лико – лопастных расходомеров осваивается с 1983 г. Об­щий вид расходомеров и дополнительного электронного прибора МС – 75, выпускаемых в настоящее время, пред­ставлены на рисунке 1.8.

Средние типоразмеры ОР – 40С и ОР – 40/20С использу­ют при испытаниях мощных дизелей (эффективная мощ­ность свыше 300 кВт) тепловозов, самосвалов, судов (мор­ских и речных).

Создатели приборов смогли добиться высокой точно­сти (относительной погрешности) при работе расходоме­ров на маловязких рабочих средах даже устройствами малых типоразмеров. Так, в диапазоне расходов не ме­нее 100:1 точность не превышает значений 0,05 – 0,1 %, что превосходит этот показатель других известных расхо­домеров, счетчиков количества и градуировочные систе­мы. Причем, в отличие от расходомеров некоторых веду­щих западных фирм, разрешающая способность у малых типоразмеров составляет всего 0,1 см3/мп

Рисунок 1.8 – Расходомер серии ОР

Монтажная схема установки блока расходомера на стенд обкатки приведена на рисунке 1.9.

Рисунок 1.9 – Монтажная схема установки блока расходомера

1 – измерительный кабель; 2, 3, 11, 12 – шланги; 4, 8 - трубопроводы; 5 – байпасный клапан; 6 – перепускной клапан; 7 – коллектор ТНВД низкого давления; 9 – фильтр тонкой очистки; 10 – ручная помпа; 13 – расходомер; 14 – топливоподогреватель

1.7 Датчики измерительные

Так в ДКН «Магистраль» используется метод диагностирования топливной аппаратуры по диаграмме давления.

Диагностический анализ диаграммы давления получает в последнее время все большее распространение, в первую очередь, благодаря появлению легко устанавливаемых на топливопровод высокого давления датчиков накладного типа (рисунок 1.10). Чувствительным элементом такого преобразователя является пленка 2, обладающая пьезоэлектрическим эффектом, благодаря которому незначительные деформации стальной трубки, вызванные в свою очередь изменяющимся давлением топлива, преобразуются в электрический сигнал. Разность потенциалов на выводах датчика прямо пропорциональна усилию, воспринимаемому пьезоэлементом, а, следовательно, и давлению. Необходимо отметить, что наряду с очевидными для условий рядовой эксплуатации достоинствами такой способ измерения давления вносит и некоторое ограничение, заключающееся в сложности точного определения величины давления. Вызвано это тем, что усилие, создаваемое деформирующейся трубкой на чувствительную часть датчика зависит не только от давления, но и от жесткости стенок трубопровода, их толщины, качества поверхности трубопровода и от расположения в пространстве датчика при установке его на трубке. Учесть все эти факторы и оттарировать показания датчика возможно лишь в лабораторных условиях. В эксплуатации ограничиваются качественной характеристикой изменения давления от угла поворота коленчатого вала, без его количественной оценки.

Рисунок 1.10 ­ Накладной датчик давления

а – фотография; б – конструкция; 1 – упругий элемент; 2 – чувствительный элемент; 3 – защитный элемент

Так же помимо датчиков топливной системы устанавливаются индикаторы и датчики, измеряющие давление, температуру рабочего тела (газа), и др. параметры дизеля.

Наиболее доступными и распространенными являются следующие приборы:

- датчик давления ДД;

- Датчик верхней мертвой точки ДВМТ;

- термоэлектрический термометр – для измерения температуры газов в проточной части двигателя, например, на выходе из цилиндра;

- датчик напора воздуха;

- датчик дымности прибора МЕТА-01МП-Т.

Ниже приведена схема установки электронного индикатора рисунок 1.11.

Рисунок 1.11 – Схема электронного индикатора

ДД – датчик давления; ДВМТ – датчик верхней мертвой точки; АЦП – аналогово-цифровой преобразователь; УС – устройство согласования; ПК – персональный компьютер

В этом устройстве давление преобразуется датчиком давления ДД в электрический сигнал, пропорциональный по току или напряжению величине давления. Этот сигнал вместе с сигналом от датчика ДВМТ преобразуется в цифровой вид аналого – цифровым преобразователем АЦП и посредством устройства согласования УС передается программе компьютера. С помощью такого индикатора измеряют диаграммы каждого цикла, иначе называемые одноцикловыми диаграммами. Программная обработка КДН «Магистраль» позволяет получить осредненные по заданному числу циклов диаграммы и автоматически рассчитать требуемые параметры.

Снимаемые параметры анализируются методом графического сравнения диаграмм.

1.8 Монтаж водяной системы

Система охлаждения дизель – генератора построена максимально приближенно к идентичной на тепловозе. Схема водяной системы представлена на рисунке 1.12. Система охлаждения на стации испытания дизелей отличается от тепловозной лишь отсутствием радиаторов охлаждающих холодный и горячие контуры, вместо них вода с дизеля охлаждается в сепараторах завода.

Также система охлаждения оборудована системой контроля температуры, которая включает в себя:

­ - датчики температуры воды горячего контура ( , );

­ датчики температуры воды холодного контура ( , , );

­ - датчики температуры масла ( , );

­ - датчик давления воды горячего контура;

­ - датчик давления воды горячего контура перед насосом ВН 1;

­ - датчик давления воды холодного контура контура;

­ - датчик давления воды горячего контура перед насосом ВН 2.

Так как водяные насосы обкатываются до установки на дизель, расходомеры на производительность насосов не устанавливаются.

Рисунок 1.12 – Схема охлаждения воды и масла

ДВС – Двигатель внутреннего сгорания; МН – масляный насос; ВН 1 ­ водяной насос горячего контура; ВН 2 – водяной насос холодного контура; ВМТ – водомаслянный теплообменник; ХНВ – охладитель надувочного воздуха.

Данная система может быть связана с системой «Магистраль» либо существовать автономно на том же ПК где и производится обработка поступающей информации от датчиков. Так как автономное ее существование затрудняло бы работу оператора, из за большого потока информации и параметров необходимых для контроля, то наиболее выгодно включить эту систему в диагностический комплекс.

Характеристики

Список файлов ВКР