Главное меню

Судовые двигатели

Контрольно-измерительные приборы

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.

Схема оптического торзиометра

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.

Индикатор

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.

Схема пиметра

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.