Все контрольно-измерительные приборы, применяемые при испытаниях, должны соответствовать правилам Гостехнадзора и палаты мер и весов, проходить проверки и иметь клеймо и паспорт.
Измерение температуры деталей и полостей механизмов, подшипников, воды, пара и масла, наружной и внутренних сред производят, как правило, ртутными термометрами. При измерении температуры на расстояние применяют дистанционные термометры (до 473° К) и термопары для температур выше 473° К.
Измерение давления и разрежения осуществляют U-образными дифференциальными манометрами, вакуумметрами, манометрами и мановакуумметрами.
Измерение мощности производится с помощью специальных приборов — торзиометров, определяющих значения крутящего момента в зависимости от угла закручивания вала:
где G— модуль сдвига;
Jп— полярный момент инерции вала, см4;
? — угол скручивания, рад;
L — длина, на которой наблюдается скручивание, см.
Полярный момент инерции
(D и d — наружный и внутренний диаметры вала, см). По Мк определяется
По принципу действия и устройства торзиометры бывают механические, электрические и оптические. Схема наиболее распространенного в судовых условиях оптического торзиометра приведена на рис. 235.
На одном из промежуточных валов 1 на возможно большем расстоянии (L до 2,5 м) закреплены диски 4 и 6, в которых имеются по одной щели 5 длиной 20—25 мм и шириной 1—3 мм. На тумбе 2 установлен оптический прибор 3, а на противоположной тумбе 8 электрическая лампочка в светонепроницаемом кожухе 7. При неподвижном положении вала вертикальные оси всех щелей совпадают, и луч света, проходя от лампочки через все щели, виден в оптическом приборе. При работе турбоагрегата без нагрузки на малых оборотах свет будет появляться через каждый оборот, а при быстром вращении вала будет видна непрерывно светящаяся полоска. Под нагрузкой вал скручивается на некоторый угол ?, диски 4 и 6 смещаются и для улавливания светового луча необходимо оптический прибор (окуляр) сместить на определенную величину в сторону вращения вала.
Величину смещения или угол скручивания определяют по шкале с нониусом.
Одним из распространенных способов определения мощности является принцип индицирования, применяемый наиболее часто при испытании ДВС.
Для нахождения мощности каждого цилиндра двигателя снимают индикаторную диаграмму, по которой определяют среднее индикаторное давление как протекают процессы рабочего цикла и проверяют правильность установки газораспределения и моментов начала подачи топлива.
На рис. 236 показан индикатор со стержневой пружиной. Индикатор закреплен на индикаторном кране дизеля при помощи накидной гайки. При открытом кране 4 газы из цилиндра воздействуют на поршенек 3, перемещают его вверх, в результате чего правый конец стержневой пружины 5 переместит вверх пишущий рычаг 2, на конце которого закреплен штифт—карандаш. Последний, перемещаясь по барабану 1, на котором закреплена индикаторная бумага, будет вычерчивать индикаторную диаграмму. Специальный ходоуменьшительный индикаторный привод (в определенном масштабе воспроизводит движение поршня), соединенный через систему блочков 6 шнуром с осью барабана 1, заставляет барабан поворачиваться вокруг своей оси.
В двигателях, не имеющих ходоуменьшительных устройств, оценку среднего индикаторного давления можно производить с помощью пиметра (рис. 237). Пиметр присоединяется к цилиндру как и индикатор. Газы из цилиндра, воздействуя на поршенек 5, перемещают шток 1, подвешенный к пружине 2. Шток через систему рычагов развернет вокруг оси маховик 4, который устанавливается в положение, соответствующее среднему давлению за время цикла. На одной оси с маховиком закреплена указательная стрелка 3. Кроме механического пиметра применяют пневматические пиметры.
Определение частоты вращения главных и вспомогательных механизмов производится с помощью тахометров, которые по принципу устройства и работы делятся на механические, электрические, гидравлические и вибрационные. Среди механических тахометров различают штатные и ручные. Действие механических тахометров основано на изменении положения вращающихся грузиков, которые под действием центробежных сил при увеличении частоты вращения расходятся и с помощью привода перемещают стрелку.
Электрические тахометры широко применяют для главных турбин и удобны для дистанционного измерения частоты вращения. Генератор тахометра приводится во вращение посредством зубчатой или цепной передачи от вала зубчатого колеса ТЗА, а указатель частоты вращения (переградуированный магнитный вольтметр) может быть установлен у поста управления.
Гидравлический тахометр представляет собой центробежный масляный насос, создаваемый напор которого изменяется пропорционально изменению квадрата частоты вращения двигателя.
Вибрационные тахометры широко применяют для измерения частоты вращения турбогенераторов. Принцип их работы заключается в наличии пластинок с различными частотами собственных колебаний, каждая из которых кратна определенной частоте вращения турбины, при достижении которого совершает колебания с большой амплитудой. Для получения четких показаний такие тахометры необходимо жестко крепить к корпусу турбины.
Для замера зазоров и величины износа деталей применяют пластинчатые и клиновые щупы, индикаторные и микрометрические приборы, скобообразные калибры, ватерпасы и центровочные линейки.
|