Hydraulische Bremsdynamometer-Anordnung
Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Bremsdynamometer-Anordnung mit einem durch ein Regelmittel auf veränderbare Rückdrücke im Dynamometer-Auslasskanal einstellbaren Rückdruckventil.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein hydraulisches Bremsdynamometer mit einer Arbeitscharakteristik zu schaffen, welche insbesondere einen sehr steilen Anstieg der Drehleistung in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit aufweist; bei der also bereits sehr geringe Änderungen der Geschwindigkeit sehr grosse Unterschiede in der Drehleistung erkennen lassen. Das im folgenden beschriebene Ausführungsbeispiel der Dynamometeranordnung nach der Erfindung weist eine Charakteristik auf, gemäss der einer Geschwindigkeitsänderung von nicht mehr als 71/2 % eine Änderung der Drehleistung von 1, 4 der Volleistung auf volle Volleistung entspricht, was als eine lineare Geschwindigkeitscharakteristik angesprochen werden kann.
Erfindungsgemäss wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, dass das erwähnte Regelmittel unter dem Einfluss zweier einander entgegengerichtet wirkenden Kraftquellen steht, von denen die eine proportional der Drehung des Dynamometers veränderlich und die andere auf einen mindestens nahezu konstanten Bezugswert einstellbar ist.
Gemäss einer besonderen Ausbildung des Erfindungsgegenstandes ist vorgesehen, dass das Regelmittel aus einem hydraulischen Steuerkreis besteht, mit einer ersten mit dem Dynamometer gekuppelten Pumpe als Kraftquelle für einen in der Druckflüssigkeit zu erzeugenden, mit der Dynamometerdrehung sich ändernden Druck und einer zweiten, mit konstanter Geschwindigkeit angetriebenen Pumpe als Kraftquelle für einen in der Druckflüssigkeit zu erzeugenden mindestens nahezu konstanten Bezugsdruck.
Dabei kann die hydraulische Anordnung zweckmässigerweise so ausgebildet werden, dass ein den Betriebszustand des Rückdruckventils steuernder, unter den einander entgegengerichteten Antriebswirkungen des veränderlichen Drucks und des Bezugsdruckes stehender Kolben derart in den hydraulischen Steuerkreis eingeschaltet ist, dass das Rückdruckventil durch den veränderlichen Druck erst bei Druckstärken oberhalb der Bezugsdruckstärke beeinflussbar ist, so dass die Drehzahl des Dynamometers, oberhalb deren diese nach einer linearen Dretzahlcharakteristik arbeitet, durch den Bezugsdruck bestimmt ist.
Gegenstand der Erfindung ist weiterhin die Ver- wendung der erfindungsgemässen Anordnung zur Prüfung von Flugzeug-Triebwerken.
Eine beispielsweise Ausführungsform der erfindungsgemässen Bremsdynamometer-Anordnung ist in der Zeichnung dargestellt.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Anordnung der gesamten hydraulischen Anordnung;
Fig. 2 den Querschnitt durch einen Teil der Anordnung in vergrössertem Massstab; und
Fig. 3a und 3b einige Kurven zur Veranschaulichung der Arbeitsweise der hydraulischen Bremsdynamometer-Anordnung gemäss dem Ausführungsbeispiel.
In Fig. 1 bedeutet 1 das Gehäuse eines Bremsdynamometers in schematischer Darstellung; es weist in seinem unteren Teil einen Auslasskanal 2 auf, dessen Öffnung durch ein Rückdruckventil 3 gesteuert wird, das ebenfalls nur schematisch dargestellt ist.
Das Dynamometer weist einen Einlasskanal 4 auf, der durch ein nur schematisch angedeutetes Einlassventil 5 gesteuert wird. Das Rückdruckventil 3 vermag einen variablen Rückdruck auf das aus dem Auslass kanal 2 austretende Wasser auszuüben und steht unter dem Einfluss zweier Kraftquellen, welche in einer Druckflüssigkeit Drücke hervorrufen; und zwar erzeugt die eine Kraftquelle einen Flüssigkeitsdruck, welcher sich mit der Drehung des Dynamometers ändert, während die andere Kraftquelle einen konstanten Flüssigkeitsdruck erzeugt, welcher dem variablen Flüssigkeitsdruck entgegenwirkt und in Bezug auf diesen die Rolle eines Bezugsdruckes spielt.
Gemäss Fig. 2 weist das Rückdruckventil 3 einen Ventilkörper 6 auf, der mit dem Auslasskanal 2 zu einer baulichen Einheit vereinigt ist und mit diesem eine Auslassöffnung 7 von kreisförmigem Querschnitt bildet, durch die das aus dem Kanal 2 austretende Wasser entweichen muss. Diesem Auslass steht ein pilzförmiger Ventilteller 8 koaxial gegenüber, der am einen Ende einer Spindel 9 angeordnet ist und mit dieser zusammen eine hin- und hergehende Bewegung in Bezug auf die Öffnung des Kanals 7 auszuführen vermag, wobei sich der Ventilteller 8 auf diese Öffnung zu und von ihr fort bewegen kann, wobei der Ausfluss des Wassers durch den Kanal verändert und ein variabler Rückdruck auf das aus dem Dynamometergehäuse austretende Wasser hervorgerufen wird.
Die Spindel 9 ist in den Endplatten eines Zylinders 10 verschieblich gelagert und gleichzeitig in einem Zylinder 10 verschieblich angeordneten Steuerkolben 11 befestigt.
Auf der Spindel 9 ist ausserdem ein weiterer Kolben 100 befestigt, welcher sich in einem Hilfszylinder 104 befindet und zur Erzeugung einer hydraulischen Dämpfung dient. Der Dämpfungszylinder ist mit einer Flüssigkeit von im wesentlichen Atmosphärendruck gefüllt und zur veränderlichen Dämpfung der Steuerbewegung des Steuerkolbens 11 bestimmt. Die erwähnte Veränderung der Dämpfung lässt sich durch Betätigung der Nadelventile 101, 102 und 103 herbeiführen, die in einer, die Enden des Hilfszylinders 104 miteinander verbindenden Bypass Leitung angeordnet sind.
Die veränderbare Druckwirkung des Kolbens 11 kann durch ein oder mehrere Pumpen erzeugt werden, die mit der Dynamometerwelle gekuppelt sind; gemäss dem Ausführungsbeispiel ist in Fig. 1 eine solche Pumpe vorgesehen und mit 30 bezeichnet. Diese Pumpe 30 ist mit der Dynamometerwelle gekuppelt, so dass sie sich mit einer der Geschwindigkeit des Dynamometers proportionalen Geschwindigkeit dreht.
Im Bedarfsfalle können auch noch mehr Pumpen ausser der Pumpe 30 vorhanden sein. Der Einlass der Pumpe 30 ist durch die Leitung 35 mit einem Ölbe- hälter 29 verbunden, welcher am, in der Nähe oder entfernt vom Dynamometer angeordnet sein kann, jedoch in jedem Fall in solcher Höhe, dass der ölspiegel im Behälter 29 oberhalb des Einlasses der Pumpe 30 liegt. Der Auslass der Pumpe 30 ist durch eine Rohrleitung 32 mit einem Ende des Steuerzylinders 10 verbunden, so dass durch die Leitung 32 ständig Drucköl in den Zylinder 10 des Rückdruckventils 3 gelangt, dessen Druck proportional mit der Geschwindigkeit des Dynamometers variiert.
Der Bezugsdruck wird durch eine weitere Pumpe 37 erzeugt, deren Einlass durch eine Rohrleitung 38 mit dem ölbehälter 29 und deren Auslass durch eine Rohrleitung 39 mit dem anderen Ende des Steuerzylinders 10 des Rückdruckventils 3 verbunden ist. Die Pumpe 37 wird mit konstanter Geschwindigkeit durch einen Antrieb 80 angetrieben, der nach dem Ausführungsbeispiel als Elektromotor ausgebildet ist. Auf diese Weise wird ständig Drucköl von konstantem Druck durch die Leitung 39 zum anderen Ende des Steuerzylinders 10 hin geleitet. Die Pumpen 30 und 37 sind nach dem Ausführungsbeispiel als Verdrängungspumpen ausgebildet; sie können jedoch auch anders ausgeführt sein.
Das durch die Leitung 32 geförderte Drucköl fliesst, nachdem es durch den Steuerzylinder 10 des Rückdruckventils gelangt ist, durch das Rohr 34 in den Einlass eines ersten Nadelventils 40 und ausserdem durch ein zweites Nadelventil 41, um dann durch die Rohrleitung 47 zum Ölbehälter 29 zurückgelangen. Die Nadelventile 40 und 41 sind zueinander parallel geschaltet, wobei das eine Ventil als das Hauptventil arbeitet und das andere als Feinregulierungsventil ausgebildet ist. Beide Ventile bilden zusammen eine bauliche Einheit; zwischen ihnen ist ein Druckbegrenzungsventil 48 zum Schutz gegen Überdrücke angeordnet. Das Drucköl von konstantem Druck wird durch eine Leitung 39 zugeführt und gelangt nach Durchströmen des Steuerzylinders 10 in den Eingang eines dritten Nadelventils 51, von dessen Ausgang es durch die Rohrleitung 56 zum Behälter 29 wieder zurückgeleitet wird.
Mit dem Nadelventil 51 ist ein Rückschlagventil 57 kombiniert. Jedes der Nadelventile 40, 41 und 51 weist in bekannter Weise ein nadelähnliches Ventilglied auf, das zeichnerisch dargestellt ist und in einem zylindrischen Führungsglied beweglich ist und je nach der mehr oder weniger völligen Bedeckung der Zylinderöffnung den Durchfluss des Drucköls durch das Ventil zu variieren gestattet; die Bewegung der Ventilglieder wird durch Elektromotore bewirkt, die mit 42, 43 und 52 bezeichnet sind und eine Fernsteuerung der Nadelventile gestatteten. Es ist jedoch auch möglich, eine andersartige Steuerung der Ventile beispielsweise durch hydraulische oder pneumatische Mittel vorzusehen; alternativ ist auch eine Handbetätigung der Nadelventile möglich.
Die Nadelventile 40 und 41 dienen zum Abziehen eines Teils des auf veränderlichem Druck befindlichen Öls, das durch die Leitung 34 gefördert wird, während das Nadelventil 51 dazu dient, in entsprechender Weise Öl von konstantem Druck, das durch die Leitung 39 geliefert wird, abzuziehen, so dass durch die Nadelventile der effektive Drucküberschuss des variablen Druckes gegenüber dem konstanten Druck eingestellt werden kann, wodurch der Kolben 11 justierbar ist. Eine Leitung 49 führt vom Nadelventil 41 zu einem Druckmesser 50, während die mit dem Nadelventil 51 verbundene Leitung 58 zu einem Hochdruck-Messgerät 59 führt.
An den Druckmessern 50 und 59 sind demgemäss der variable Druck und der Bezugsdruck ablesbar.
Die Leitung 58 ist ausserdem mit einem Niederdruckmesser 59a verbunden, um die Ablesung auch niedriger Bezügsdrücke zu erleichtern. In der Leitung 58 ist zusätzlich ein Druckschalter 81 angeordnet, der dazu dient, das Aufleuchten einer in der Zeichnung nicht dargestellten Lampe zu steuern, um Alarm zu geben, für den Fa4 dass aus irgendeinem Grunde der Bezugsdruck ausfallen sollte.
Aus Fig. 2 ist ersichtlich, dass die Druckflüssigkeit mit variablem Druck in den Zylinder 10 durch die öffnung 13 am einen Ende des Zylinders eintritt, während das auf konstantem Bezugsdruck befindliche Drucköl in den Zylinder durch einen Einlass 16 am anderen Ende des Zylinders eintritt, so dass der Kolben 11 auf seiner einen Stirnfläche durch den veränderlichen Druck und auf der anderen Stirnseite durch den konstanten Druck beeinflusst wird. Um ein Heraussickern von Öl längs der Spindel 9 zu verhindern, sind elastische Bälge 12 vorgesehen, die an den Endplatten der Zylinder 10 und 104 einerseits und an der Spindel 9 andererseits befestigt sind. Der Zylinder 4 des hydraulischen Dämpfungsgliedes ist mit Öl von der Niederdruckseite des Druckflüssigkeitsystems gefüllt, so dass der Dämpfungsdruck dem Stande des ölspiegels im Behälter 29 entspricht.
Das eine Ende der Spindel 9 erstreckt sich bei 9a über den elastischen Balg 12 hinaus und ist mit einem Kreuzkopf 17 versehen, welcher durch ein Gelenk 17a mit einem auf dem Arm 19 drehbar gelagerten Hebel 18 verbunden ist. Das andere Ende des Hebels 18 ist mit einem Kreuzkopf 20a verbunden, welcher durch ein Gelenk 1 8a am einen Ende einer Kolbenstange 20 drehbar gelagert ist, welche zu einer druckveränderlichen Druckkolbenanordnung 22 gehört. Der Hebel 18 kann im Trägerarm 19 alternativ an Lagerstellen l9a oder l9b gelagert werden, wodurch die mechanische Belastung des Hebels ver ändert werden kann.
Die Kolbenstange der druckvariablen Druckkolbenvorrichtung 22 ist an einem Kolben 21 befestigt, welcher sich innerhalb eines Zylinders 27 zu bewegen vermag, welcher an seinen beiden Enden je mit einem Einlass 26 und 28 versehen ist. Die Einlassöffnung 26 ist an den Druckflüssigkeitsauslass am Grobsteuerungstell einer Propellertriebwerksteuerung verbunden, die in der Zeichnung nicht dargestellt ist während die Einlassöffnung 28 an den Feinsteuerungsausgang der Propellertriebwerksteuerung angeschlossen ist.
Auf der Spindel 20 ist ausserdem ein zweiter Kolben 21a angeordnet, welcher in einem Zylinder 27a zu gleiten vermag, welcher ebenfalls an seinen beiden Enden mit je einem Einlass 26a und 28a versehen ist, die mit dem Grobsteuerungs-Druckflüssigkeits-Auslass bzw. dem Feinsteuerungs-Druck flüssigkeits-Auslass der Propellertriebwerksteuerung verbunden sind. In den Zuführungsrohrleitungen zu den Einlassöffnungen 26 und 26a sowie 28 und 28a sind Absperrventile 99 angeordnet, durch deren Betätigung bewirkt werden kann, dass entweder nur einer der beiden Kolben 21 und 21a oder beide gleichzeitig an die Fein- oder Grobsteuerung angeschlossen werden können. Die beiden Enden des Zylinders 27 sind durch eine Rohrleitung 24 miteinander verbunden, in welcher ein einstellbares Nadelventil 23 angeordnet ist.
Die beiden Enden des Zylinders 27a sind miteinander in ähnlicher Weise durch eine Rohrleitung 24a verbunden, in der ein einstellbares Nadelventil 23a angeordnet ist. Ausserdem sind in jeder der beiden Leitungen für die Feinsteuerungs-Druckflüssigkeit zu den Zylindern 27 und 27a einstellbare Re duzierventile 98 angeordnet, durch die die Steilheit der Änderung des Flüssigkeitsdruckes der Feinsteuerung in Abhängigkeit von der Drehzahl der Maschine reguliert werden kann.
Wenn im Arbeitszustande der Grobsteuerungs Öldruck grösser ist als der Feinsteuerungs-Öldruck werden die Kolben 21 und 21a nach der Darstellung in der Fig. 2 nach rechts bewegt werden und aufgrund der Verbindung der Kolbenstange 20 mit dem Hebel 18 wird dabei die Spindel 9 des Rückdruckventils nach links geschoben werden, was eine Vergrösserung des vom Kolbenteller 8 ausge übten Rückdruckes und damit ein Ansteigen der Dynamometer-Belastung zur Folge hat. Wenn umgekehrt der Feinregelungs-Öldruck überwiegt, wird der Ventilkörper des Rückdruckventils gemäss Fig. 2 nach rechts bewegt werden, wodurch eine Verringerung des Rückdruckes auf den Dynamometer Auslass bewirkt wird.
Die druckveränderliche Druckkolbenanordnung 22 übt dabei eine Steuerwirkung aus, die sich entweder der durch die Pumpen 30 und 37, sowie durch die Nadelventile 40, 41 und 51 bedingten Steuerwirkung des Rückdruckventils überlagert oder diese völlig übersteuert. Wenn beispielsweise die Nadelventile 40, 41 und 51 völlig geöffnet sind, üben die Pumpen 30 und 37 überhaupt keine Steuerwirkung auf das Rückdruckventil aus, so dass in diesem Falle die druckveränderliche Druckkolbenvorrichtung 22 das einzige und aussteuernde Regelorgan darstellt. Wenn die erwähnten Nadelventile dagegen teilweise geschlossen sind, tragen die Pumpen 30 und 37 zur von der Druckkolbenvorrichtung 22 ausgeübten Steuerwirkung bei.
Gemäss Fig. 1 ist eine Druckausgleichsvorrichtung 60 durch die Leitung 61 mit der Leitung 53 für die auf konstantem Druck befindliche Druckflüssigkeit verbunden; sie besteht in üblicher Weise aus einem mit Öl gefüllten Sammelgefäss oder sonstigem Behälter mit einer mit Stickstoff oder einem anderen auf einem festen, vorherbestimmten Druck befindlichen Gas gefüllten, elastischen Blase.
In Fig. 1 bedeutet 5 ein die Wasserzufuhr zum Dynamometer steuerndes Ventil, das im Beispielsfalle als Drehventil ausgebildet ist und mit einem Einstellhebel 69 versehen ist, der durch eine nur durch die Bezeichnung 69a angedeutete Kupplung mit einem in der Zeichnung nicht dargestellten Dros selsteuerungshebel für die Betriebsstoffzufuhr zu einem Motor und zum Drosselsteuerungshebel einer auf dem Prüfstand befindlichen Maschine verbunden ist.
Diese Kupplung ist so ausgeführt, dass sich das Einflassventil 5, wenn sich der Drosselsteuerungshebel in geschlossener Stellung befindet, in seine Schliessstellung bewegt, so dass der Wasserzufluss zum Dynamometer nur gering ist, jedoch bei Öffnung der Drosselsteuerung und dadurch bedingte verstärkte Leistung des Motors in seiner öffnungsstellung bewegt, wodurch entsprechend ein höherer Wasserzufluss zum Dynamometer bedingt ist.
Der Ölbehälter 29 ist mit Kühlschlangen 83 versehen, und das Öl wird durch Zu- und Abflüsse 84 und 85 mittels in der Zeichnung nicht dargestellter Pumpe- und Filteranordnungen ständig umgepumpt und gefiltert. Der Durchfluss von Kühlwasser durch die Kühlschlangen 83 wird in an sich bekannter Weise durch ein thermostatisch geregeltes Ventil 86 gesteuert und zwar unter Verwendung eines in der Zeichnung nicht dargestellten, an sich bekannten, im ölbehälter angeordneten Temperaturwächters.
Zur Unterstützung des Wärmeaustausches sind auf den Kühlschlangen Verteilerflächen 87 angeordnet, die eine gute Durchmischung des Öls gewährleisten.
Im folgenden sei die Wirkungsweise des Rückdruckventiles beschrieben. Das von der Pumpe oder im Bedarfsfalle mehrerer Pumpen 30 geförderte Drucköl wird der einen Stirnfläche des Kolbens 11 zugeleitet und beeinflusst die Ventilspindel 9 in dem Sinne, sich in die Ventilschliessstellung zu bewegen und dadurch einen Rückdruck auf das aus dem Dynamometer durch den Auslasskanal 7 ausfliessende Wasser auszuüben. Wenn die Drehzahl des Dynamometers ansteigt, vergrössert sich auch die von der Pumpe bzw. den Pumpen 30 umgewälzte Ölmenge in direktem Verhältnis zur Drehzahlzunahme des Dynamometers; dabei vergrössert sich die Stauwirkung in den Ventilen 40 und 41 für irgend eine feste Einstellung dieser Ventile mit dem Quadrat des Drehzahlzuwachses.
Der vom Rückdruckventil ausgeübte Rückdruck wird daher ebenfalls annähernd mit dem Quadrat desDrehzahlzuwachses des Dynamometers ansteigen, so dass die Dynamometeranordnung nach einer Propeller-Gesetz-Charakteristik arbeitet. Das von der mit konstanter Umlaufzahl arbeitenden Pumpe 37 gelieferte öl wird auf der anderen Stirnfläche des Kolbens 11 zugeführt und wirkt auf diesen in dem Sinne ein, das Rückdruckventil in seine Öffnungsstellung zu bringen.
Der durch die mit konstanter Umlaufzahl arbeitende Pumpe 37 erzeugte Druck kann auf einen gewünschten Wert durch Einstellen des Nadelventils 51 gebracht werden, mit der Wirkung, dass das Rückdruckventil so lange in der Öffnungsstellung gehalten wird, bis die Umalufgeschwindigkeit des Dynamometers einen Wert erreicht hat, bei dem der durch die Pumpe 30 erzeugte veränderliche Druck den von der Pumpe 37 erzeugten Bezugsdruck übersteigt. Bei weiterer Vergrösserung der Dynamometer umiaufgeschwindigkeit wird dann der veränderliche Druck weiterhin über den konstanten Bezugsdruck hinausgehen, so dass die Ventilspindel 9 in Richtung auf die Schliessstellung des Ventils hin bewegt wird, wobei ein entsprechender Rückdruck auf das Dynamometer ausgeübt wird.
In Fig. 3a ist die Beziehung zwischen dem Rückdruck des Rückdruckventils und dem Bezugsdruck zur Drehgeschwindigkeit des Dynamometers darge stellt. Die Kurve oa zeigt den Anstieg des Rückdruck Steuerdrucks für den Fall, dass das Dynamometer nur nach einer Propeller-Gesetz-Charakteristik arbeitet. Hierbei bedeutet x denjenigen notwendigen Druck, bei welchem ein hinreichender Rückdruck bei einer Geschwindigkeit von der Grösse n1 entsteht. Wenn dem Rückdruckventil dagegen ein Bezugsdruck von der Grösse y zugeführt wird, muss, damit derselbe Rückdruck bei der Drehgeschwindigkeit nt des Dynamometers erreicht wird, der veränderliche Steuerdruck gemäss der Kurve obc anwachsen, wobei der effektive Überdruck, der die Belastung des Dynamometers hervorruft, die Grösse z-y = x aufweist.
Man sieht ferner aus der Fig. 3a, dass das Rückdruckventil bis zum Erreichen einer Drehgeschwindigkeit von n2 beim Punkt b völlig geöffnet ist und dass der Hauptteil der Dynamometerbelastung erst dann in dem schmalen Drehgeschwindigkeits-Wachstumbereich n3 erzeugt wird.
Wenn der Bezugsdruck y und der Steuerdruck z beide im selben Masse vergrössert werden, so dass ihre Differenz gleich x bleibt, wird die Steilheit der Kurve obc im Abschnitt bc weiter vergrössert, und der Drehgeschwindigkeitsbereich ns wird entsprechend schmaler. Das Gegenteil tritt ein, wenn sowohl der Bezugsdruck als auch der Steuerdruck beide auf Null reduziert werden, wobei der Punkt c mit dem Punkt a zusammenfällt und der Punkt b zum Punkt o wird, so dass also die Kurve obc in die Kurve oa übergeht.
In Fig. 3b ist die Absorptionskurve dargestellt, wobei die Absorptions-PS auf der Ordinate und die Drehgeschwindigkeiten n auf der Abszisse aufgetragen sind. Die Kurve ode entspricht der normalen Propeller-Gesetz-Charakteristik entsprechend der Arbeitsweise des Rückdruckventils gemäss der Kurve oa in Fig. 3a. Dem Überdruck bc aus Fig. 3a entspricht eine PS-Absorption gemäss der Kurve ofe in Fig. 3b.
Gemäss dieser Kurve steigt die PS-Leistung vom Punkt f ab - der dem Punkt b aus Fig. 3a entspricht sehr steil an.
Man sieht hieraus, dass die Dynamometersteuerung so eingerichtet werden kann, dass man eine sehr steile Verstärkungscharakteristik erhält; d. h. man erzielt schon bei sehr geringen Drehgeschwindigkeitsänderungen sehr weit auseinandergezogene Steuerkräfte. Es ist daher erforderlich, eine Rückkopplung oder negative Steuerspannung einzuführen, die dem Anstieg der PS-Absorption des Dynamometers proportional ist, um sicher zu stellen, dass keine Verzerrung in der einen oder anderen Richtung eintritt. Dies wird durch eine entsprechende Einstellung der Nadelventile 101, 102 und 103 erzielt, die mit dem Zylinder 104 des Dämpfungskolbens 100 verbunden sind und den Grad der hydraulischen Dämpfung einzustellen gestatten, der auf die Bewegung der Spindel 9 des Rückdruckventils ausgeübt wird.
Das Propellertriebwerk ist im allgemeinen als integrierender Teil der Maschine mit einem Hebel zum Einstellen der Geschwindigkeit versehen, welcher von Hand in verschiedene Stellungen für bestimmte Arbeitsgeschwindigkeiten der Maschine gebracht werden kann. Beim Flug werden die Propellerschaufeln durch die Propellertriebwerksteuerung nach stärkerer oder geringerer Steigung bewegt, wobei mehr oder weniger Leistung verbraucht wird, um eine gewünschte Arbeitsgeschwindigkeit bei einem zugelassenen Verbrauch an Betriebsstoff zu dieser Geschwindigkeit zu erhalten.
Auf dem Prüfstand muss das hydraulische Dynamometer für diese Bedingungen der Verkopplung von Prüfgrössen an die Steile des Propellers treten, und wenn es in geeigneter Weise mit der Propellertriebwerksteuerung verbunden ist, muss die Leistung der Maschine ähnlich derjenigen bei Flugbedingungen sein.
Zum Zwecke dieser Prüfungen wird das von den Pumpen 30 und 37 abgeleitete Rückdrucksteuersystem gewöhnlich abgeschaltet oder durch volles Offenstellen der Nadelventile 40, 41 und 51 unwirksam gemacht, so dass sich die Steuerdrücke auf Null reduzieren.
In diesem Falle leiten sich die das Öffnen und Schliessen des Rückdruckventils 5 bewirkenden Kräfte einzig und allein von der Druckkolbenvorrichtung 22 her und werden durch den Hebel 18 übertragen. In gewissen Fällen kann es jedoch vorkommen, dass der für die Propellertriebwerksteuerung erforderliche und zur Erzeugung der notwendigen Steuerkräfte im Rückdruckventil notwendige Steuerdruck ausserhalb der normalen Betriebsbedingungen der Motorsteuervorrichtung liegt. In diesen Fällen ist eine Beihilfe durch das normale Rückdrucksteuersystem vorzusehen, in dem die Nadelventile 40, 41 und 51 teilweise geschlossen werden, so dass auf diese Weise die Steuerdrücke auf die für die Propellertriebwerksteuerung optimalen Arbeitswerte gebracht werden.
Die Triebwerkssteuerung, die im wesentlichen einen Geschwindigkeitsregulator darstellt, wird für irgend einen festen Einsteilungswert ihres Steuerhebels bei einer Vergrösserung der Geschwindigkeit die Leistung vermehren und bei einer Verminderung der Geschwindigkeit die Leistung verringern, d. h. eine Geschwindigkeitssteigerung wird einen steilen Druckanstieg bedingen, während eine absinkende Geschwindigkeit einen relativ flachen Druckrückgang bedingt.
Eine steile Überdruckänderung wirkt sich auf mindestens einen der Kolben 21 und 21a in dem Sinne aus, dass der Ventilkörper 8 zur Schliessstellung hin bewegt wird, und eine allmähliche Überdruckänderung wirkt sich auf mindestens einen der Kolben 21 und 21a in dem Sinne aus, die Belastung des Dynamometers umgekehrt zu verringern. Die Geschwindigkeit wird demnach ohne Rücksicht auf die im jeweiligen Augenblick gerade aufgebrachte Leistung auf einen gewünschten Wert stabilisiert und jede Tendenz von dieser Geschwindigkeit abzuweichen, wird durch Vermehrung oder Verminderung der Dynamometerleistung so lange korrigiert, bis die Geschwindigkeit wieder auf den vorgewählten Wert gebracht ist.
Wenn der Hebel der Propellertriebwerksteuerung von einer vorgegebenen Stellung auf eine Stellung höherer Geschwindigkeit verstellt wird, erhält man die bereits beschriebenen Charakteristiken. Da in einem solchen Falle die jeweils vorhandene Geschwindigkeit im Augenblick unter der neueingestellten Geschwindigkeit liegt, wird die Belastung des Dynamometers bei einem Überschuss an flachem Druckabstieg über steilen Druckanstieg vermindert. Die Drehgeschwindigkeit wird dann solange ansteigen, bis sie den neueingestellten Geschwindigkeitswert ein wenig überschritten hat. wobei der steile Druckanstieg den Flachen Druckabfall übertrifft, so dass schliesslich die laufende Drehgeschwindigkeit auf den neuen Wert stabilisiert wird.
Die Propellertriebwerksteuerung ist oft innerhalb der Maschine selbst mit der Betriebsstoff-Zufuhr rückverbunden, so dass besonderer Geschwindigkeitsgang automatisch einer vorgenommener Änderung der Betriebsmittel-Zufuhr entspricht und daher Kraft bei dieser Geschwindigkeit aufgebracht wird. Dies ist als Rückverbindung (interconnection) bekannt.
Stossbeschleunigungen werden gewöhnlich unter den Bedingungen der Rückverbindung durchgeführt.
Der Vorgang besteht darin, dass das Drosselventil für die Betriebsstoff-Zuführung plötzlich von einer verhältnismässig niedrigen Leistungseinstellung aus weit geöffnet wird und das Zeitintervall gemessen wird, indem die Maschine die maximale Geschwindigkeit erreicht. Wenn das Drosselventil mit der Propellertriebwerksteuerung rückverbunden ist, wird bei diesem Vorgang unmittelbar die Vorwahl einer hohen Drehgeschwindigkeit bedingen. Die Belastung des Dynamometers wird abgebaut werden und die Geschwindigkeit wird sehr schnell bis zu einem gewissen Überschreiten der vorgewählten Geschwindigkeit ansteigen, wobei der steile Überdruckanstieg die Erzeugung einer Dynamometerbelastung bedingt und die Geschwindigkeit auf dem neuen Wert gehalten wird.
Um unter diesen Bedingungen eine sehr schnelle Füllung des Dynamometergehäuses mit Wasser zu ermöglichen, welches die schnelle Anpassung an die in der allerletzten Phase der Beschleunigungsperiode notwendig werdende vermehrte Belastung unterstützen soll, ist es zweckmässig, das Wassereinlassventil 5 mechanisch mit dem Drosselvenbilhebel der Maschine zu koppeln. Hierdurch soll erreicht werden, dass unmittelbar beim weiten Öffnen des Drosselventils zum Zweck einer Stossbeschleunigung die Wasserzufuhr zum Dynamometergehäuse automatisch vergrössert wird und dadurch sofort die rasche Füllung mit Wasser und der schnelle Aufbau der Belastung durch das teilweise geschlossene Rückdruckventil vorbereitet wird. Der Grad des Öffnens und Schliessens des Einlassventils in Abhängigkeit von der Drosselventileinstellung kann nach Wunsch eingestellt werden.
Die Kupplung des Einlassventils für die Wasserzufuhr zum Dynamometer mit dem Drosselventil hat noch weitere Vorteile; hierdurch wird nämlich beispielsweise erreicht, dass der Wasserdurchsatz durch das Dynamometer und daher dessen Widerstandsmoment unter Startbedingungen die Tendenz hat, niedriger zu sein als die unter Vollast notwendige Wassermenge zu maximaler Leistungsabsorption.
Hierdurch wird der Startmechanismus der Maschine entlastet.
Die Erfindung ist nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt. Insbesondere ist es auch möglich, anstelle der vorgesehenen hydraulischen Mittel beispielsweise mechanische oder elektrische Mittel vorzusehen, die zur Betätigung des Rückdruckventils dienen können.