SU60305A1 - Прибор дл измерени и записи основных показателей работы тракторного агрегата - Google Patents

Description

Приборы ДЛЯ учета работы трактора обычно соединены с динамометром и дают показани  в тоннокилометрах с одновременным показанием величины общего и рабочего пути, пройденного агрегатом. В таких Приборах предлагалось уже примен ть две логарифмические шкалы у динамометра, позвол ющие отсчитывать величи ы расходуемой мощности по наказани м на этих щкалах. При этом одна из стрелок указывает величину т гового усили , даваемого динамометром, а друга  величину скорости, определ емую спидометром. Согласно изобретению, прибор тодобного рода дл  дополнительной дачи показаний еще и общего расхода топлива Q кг/час и удельного q кг/час на I л. с. соединен с дроссельной заслонкой двигател  трактора гибкой т гой, присоединенной к барабану прибора и св занной с поворотной щкалой и со Стрелкой, дающей показани  т говой мощности Л трактора и теоретической скорости V агрегата.

На фиг. I изображен схематический вид прибора спереди; на фиг. 2 - вертикальный продольный разрез прибора; на фиг. 3 - проекци  отдельной детали прибора.

Прибор дает показани  величины т гового усили  Р, развиваемого

трактором, его поступательной теоретической скорости V, его мощности Л, суммарного общего расхода Q горючего в кг/час, удельного расхода д горючего в кг/час на 1 л. с., суммарного количества работы за смену и за сезон в ткм, величины cyMMapHioro пройденного агрегатом пути и рабочего пути-(с прицепом), выраженного в километрах (так как отсчет пути производитс  по числу оборотов валика коробки передач, то величина отсчета пути, пройденного агрегатом, будет величиной теоретической). Прч этом путь с незагруженным прицепом учитываетс  как разница между путем общим и рабочим.

Дл  получени  комплекса всех этих величин прибор исполн ет функции следующих приборов; динамометра , работомера, счетчиков рабочего пути за смену и за сезон, счетчиков общего пути за смену и за сезон, счетчиков работы в ткм за смену и за сезон и измерителей общего расхода горючего в кг/час, и удельного расхода горючего в кг/час на i ji. с.

Соединение р да приборов, реги стрирующих отдельные величины, в один дает в результате простой, органически св занный механизм, со395

сто щий из сравнительно небольшого числа деталей. Так, например энергометр дл  определени  мощности N,  вл ющийс  обычно сложным механизмом, в данном случае не требует ни одной донолн тельной детали, и величина мощности N получаетс  в результате авто, матического совмещени  шкалы т гового усили  Р и стрелки, показывающей теоретическую скорость и. Показатели расходов Q и (общего и удельного расхода топлива) получаютс  благодар  простому ме. ханизму и совмещению шкалы мощности N и стрелки скорости о. Примен ема  в приборе логарифмическа  шкала,  вл  сь неравномерной дл  номинальных показателей, дает переменную цену делений, но разномерную точность отсчета в про;.центном отношении к номинальным пoкaзaни  v что имеет в данном случае положительное значение.

Вход щий в состав прибора динамометр состоит из пружины /, опорных деталей 5, между которыми заключена пружина, прицепных скоб 7 и р да тросов 2, соедин ющих скобы 7 с детал ми 5.

Так как т говое усилие Р черг-.з тросы направлено под углом друг к Другу, то на пружину действует лишь небольша  составл юща  от усили  Р.

При соответствующем подборе длины звеньев отношение этой составл ющей к усилию Р может стать равным 1 : 2,5 при

1 Р 100 кг и при Р 6000 кг.

Благодар  этому дл  т гового усили  в 6000 кг требуетс  пружина / динамометра, рассчитанна  на сжатие в 600 кг; это дает простую и надежную конструкцию AIIнамометра , вес которого (например, дл  трахтора ЧТЗ) не превышает 8 кг.

При этой схеме динамометра, благодар  применению тросов 2, вредные сопротивлени  получаютс  весьма малыми, а также уменьшаетс  вли ние сил инерции динамометра на его показани .

396

Динамометр действует следующим образом.

Когда скобы 7 раст гиваютс  опорные детали 3 сближаютс , сжйма  пружину 1. Сжатие пружины / передаетс  регистрирующему прибору через стальную струну 5, заключенную в металлическую гибкую оплетку 6 (плотно навита  стальна  лента). Это достигаетс  тем, что оплетка опираетс  иа стойку 4, жестко соединенную с нижней опорной деталью 5, тогда как т гова  струна 5 соединена с верхней опорной деталью 3 через прорез в стойке 4.

Перемещение т говой струны 5 относительно оплетки б, равное величине деформации пружины 1, передаетс  на барабан 8. При этом полной деформации пружины соответствует поворот барабана против часовой стрелки на угол в 180°.

На оси 9, вращающейс  на шарлковых подшипниках, закреплен барабан 8. На той же оси 9 закреплен эксцентрик Ш, у которого радиусы кривизны Р рабочей кромки пропорциональны логарифмам значени  т гового усили  Р, т. Q. Ig Р, где m - посто нный коэфициент, представл ющий собой величину начального радиуса эксцентрика 10. Эксцентрик 10, враща сь с осью 9 пропорционально деформации пружины , перемещает ползунок // вдоль направл ющей 12. При этом перемещени  ползунка // пропорци опальны логарифмам значений Р.

Ползунок стальной лентой 13 св . зан со шкивом М, благодар  че.му линейные перемещени  ползунка 11 гфеобразуютс  в поворотные перемещени  шкива }4 в логарифмической пропорцнн.

Ползунок // всегда прижат к оабочей кромке эксцентрика 10 усилием пружины, помещенной внутр;шкива /4. На шкиве 14 закреплена 1лкала 15, вращающа с  вместе со шкивом 14 против часовой стрелки в логарифмической пропорции.

На шкале 15 по всей окружности нанесегпз делени , соответствующие значени м логарифмов чисел от 100 до 1000 и от 1000 до 1000Q. что соответствует величине т гового усили  Р в кг.

Пружина динамометра / имеет предварительную зат жку, равную 100 кг, и начало отсчета, равное 100 кг, находитс  против указател  усили  Р на коробке прибора. Увеличение т гового усили  Р и соответствующа  ему деформаци  пружины / вызывает поворот шк:алы, на которой значени  Р отсчитываютс  против указательной стрелки.

Вторым мexaниз to i, вход щим в общий комплекс аппарата,  вл етс  тахометр, показывающий мгновенные значени  теоретической скорости V и построенный по принципу спидометра. Он состоит из посто нного магнита 16, вращающегос  в алюминиевом барабане 17. Магниту 16 вращение передаетс  через гибкий вал 33 от вторичного вала И коробки скоростей трактора. Передача 19, 20, 16а, 16Ь от этого вала к магниту 16 рассчитана так, что 1 ж/сек теоретической скорости v трактора соответствует 550 об/мин, магнита 16.

При вращении магнита 16 алюми-ниевый барабан 17 под вли нием по вл ющихс  токов Фуко стремитс  вращатьс  синхронно с магнитом. Однако благодар  противодействующему моменту пружины он поворач1иваетс  только на определенный угол, пропорциональный числу оборотов магнита 16. В реззльтате расчета тахометра и его тарировани  устанавливаетс  зависимость между числом оборотов второго вала II трактора п и углом поворота   алюминиевого барабана 17, т. е. А а .к.п, где к - коэфициент пропорциональности .

Барабан 17 св зан со стрелкой указател  скорости 21 через эксцентрик /8, очерченный по логарифми. ческой кривой, благодар  чему угловые смещени  стрелки 21 пропорциональны логарифму числа оборотов вала II коробки скоростей трактора , или, что то же, пропорциональны логарифму теоретической поступательной скорости:

A - Aa- -lg/z- lgf, где Р-угол поворота стрелки 21;

а.- угол повороти барабана 17. Св зь между алюминиевым барабаном 17 и стрелкой 2} осуществл етс  через эксцентрик 18, сид щий на одной оси с барабаном и жестко соединенный с последним. К ободу эксцентрика прижимаетс  ролик 18Ь, ось которого укреплена в ползуне }8а, соединенном стальной лентой с барабаном 29.

Барабан 29 своим пальцем, рас положенным на внутренней поверхности втулки,, входит свободно в долевую канавку трубчатой оси 27. В ту же канавку свободно входит своим пальцем и стрелка 21.

Дл  ввода пальцев в долевую канавку трубка 25 имеет прорези 25а, расположенные по окружности трубки и охватывающие угол в 270°. В результате движение ползунка 8а по своей направл ющей 18d вследствие поворота алюминиевого барабана 17 спидометра вызывает поворот барабана 29 и одновременно с ним И стрелки 2}.

Показани  стрелки 21, соответствующие величине теоретической скорости , отсчитываютс  по неподвижной шкале скорости 22, на которой нанесены делени  значений скорости (в л1/сек) в логарифмическом пор дке от 0,1 до 2 мсек. Начало щкалы теоретической скорости совпадает с точкой начала отсчета значений Р. Поэтому против показаний стрелки 21 на шкале 22, где отсчитываетс  величина теоретической скорости о, тот же конец стрелки на шкале дл  Р покажет произведение величин скорости у и т гового усили  Р.

.

На шкале Р, концентрично с градуировкой значени  Р, помещены делени , сделанные в таком пор дке, что против значений Р помещены

Р величины lg или lg; P--lg 75.

i этой шкале стрелка 21 покажет величину IgP+lgw - lg 75 Ig.V, против которой поставлено значение Л. Таким образом, показани  мгновенных величин мощности Л получаютс  в результате применени  логарифмической шкалы и умножени 

величин „г на -Р. /и

Механизм дл  определени  мгновенных значений расхода топлива Q (в кг/час) и удельного расхода q

397

топлива (в кг/час на 1 л. с.) устроен следующим образом.

Тарированием устанавливаетс  зависимость между расходом топлива и положением .рейки насосов дл  дизельных тракторов или между расходом топлива и открытием дроссельной заслонки при определенной регулировке карбюратора дл  карбюраторных тракторов.

Линейные перемещени  рейки насосов или угловые перемещени  дроссельной заслонки трактора преобразуютс  во вращательное движение через струну 23, заключенную в медную трубку 23а, и механизм, состо щий из барабана 24, который нат жением струны 23 поворачиваетс  на трубчатой неподвижной оси 25 к втулке 26 на 360°. На барабане 24 имеетс  прорезь, очерченна  по логарифмической кривой. В этой прорези проходит стерженек вилки 26а. Когда барабан 24 пово. рачиваетс  по часовой стрелке, то стерженек вилки 26а линейно пере, мещаетс  вдоль прорези неподвижной трубки 25, причем перемещение его пропорционально логарифму значений открыти  дроссельной заслонки дл  рейки насосов, а также пропорционально логарифму значе. НИИ расхода топлива.

Вилка 26а соединенна с трубкой 27. помещенной внутри трубчатой оси 25. Трубка 27 имеет один продольный и один спиральный паз и может скользить вдоль оси 28 и вращатьс  на ней.

Кинематическа  св зь стрелки 21 и шкалы 30, показывающей расход топлива, осуществл етс  через внутреннюю трубку 27, имеющую, как указано было выше, две прорези: тГродольную, в которую вход т штифты стрелки 21 и барабана 29, и спиральную, в которую входит штифт шкалы 30. Если вращаетс  только барабанчик 25, то стрелка 21 и шкала 30 вращаютс  одновременно с одинаковой угловой скоростью, так как трубка 27 совершает при этом только вращательное движение.

Если же вращаетс  барабан 24, а барабан 29 находитс  в покое, то трубка 27 перемещаетс  вдоль своей оси. При этом стрелка 21 находитс 

398

в оокое, а Ш1кала 30 вращаетс  относительно стрелки 2/, так как штифт шкалы 30 скользит в спиральной прорези трубки 27; поворот шкалы 3Q будет прапорционален углу наклона этой прорези. Если вращаютс  одновременно оба барабапа 24 и 29 (смещаетс  дроссельна  заслонка и работает спидометр 17), то трубка 27 будет иметь одновременно два движени : вращательное и поступательное вдоль оси 28. При этом от вращательного движени  трубки 27 стрелки 2} и шкала 30 будут вращатьс  одинаково, а от продольного движени  шкала получит еще вращение относительно стрелки 21. Спиральные пружины 29а и 24а удерживают барабаны 29   34 в нулевых положени х, т. е. соответствующих неработающему двигателю трактора. При продольном перемещении трубки 27, когда вращаетс  только барабан 24, силы тре. ни  и момент инерции шкалы 30 создают момент, вращающий трубку 27, тогда как она должна перемещатьс  только продольно. Чтобы удержать трубку 27 от вращени , противодействующий момент пружины 29а выбираетс  большим, чем , вращающий трубку 27.

Значение общего часового расхода топлива Q (е л или кг) отсчитываетс  по подвижной шкале 30 против стрелки 21.

Мгновенные значенн  расхода топлива q (в л/час на 1 л. с.) указываютс  на той же шкале 50 стрелкой ЗОа, укрепленной на шкале значений N в начале отсчета, т. е. в данном случае получаетс  автоматическое решение задачи:

9 - ;ig4 igQ-ig Задачей следующего механизма, вход щего в общий комплекс прибора ,  вл етс  отсчет величины, пропорциональной работе, затраченной агрегатом за данный промежуток времени:

.S,

т. е. суммы произведений т говых усилий на путь.

Решение этой задачи осуществл етс  двум  фрикционно соединенными дисками, один из которых 31

вращаетс  с угловой скоростью, пропорциональной скорости вращени  вторичного вала И коробки скоростей , т. е. пропорциональной теоретическому пути трактора, а второй диск 32, наход сь с диском 31 в посто нном фрикционном соединении , может скользить рабочей кромкой вдоль радиуса последнего пропорционально значени м т гового усили  на крюке дл  данного момента . Благодар  этому, углова  скорость со (или число оборотов л) диска 32 будет пропорциональна произведению величины т гового усили  Р на бесконечно малый отре. зок ;пути трактора.

Передача от вторичного вала II коробки скоростей к диску 31 осуществл етс  через гибкий -вал 33 и две черв чные пары ЗЗа и ЗЗЬ с общим передаточным числом . Эта передача получена из расчета, что диск 31 должен делать один оборот на 10 и теоретического пути.

Дл  возможности применени  передачи к другим тракторам в передачу вводитс  сменна  пара шестерен 19 i 20 с соответствующими передаточными числами. Эта же пара шестерен 19 и 20 служит дл  вращени  магнитной системы 16 от гибкого вала 23 через коническую передачу 16а и 16Ь.

Перемещение диска 32 вдоль радиуса диска 31 осуществл етс  следующим образом.

На оси 9 насажены два эксцентрика 34, которые рабочими гран ми опираютс  на ролики 55; последние через щариковый подшипник св заны со втулкой диска 32. Пружины 36 прижимают ролики 35 к эксцентрикам 34. При повороте оси 9 эксцентрики Отжимают ролики 35, и диск 32 скользит вдоль оси 32а, по шпоночной которой проходит штифт диска 32.

При повороте оси 5 от О до 180° эксцентрики 34 отжимают диск 32 от центра диска 31 по его радиусу на величину, равную полной усадке пружины динамометра. При этом углы поворота оси 9 и эксцентриков 34 пропорциональны усадке пружины / динамометра, а соответствующие им радиусы кривизны эксцентриков 34 пропорциональны действительным значени м т гового усили  Р динамометра (устанавливаетс  тарированием).

Поэтому изменение т гового усили  Р, вызывающее деформацию пружйны динамометра 1, будет вызывать через упом нутую выше т говую струну 5 и ось 9 перемещение диска 32 вдоль радиуса диска 31, пропорциональное т говому усилию.

С осью 32а соединен черв чной передачей 39а счетчик работы. Передача 39а к счетчику рассчитана на услови  пропорциональности цены делени  первого барабана счетчика 10 тм работы.

Счетчик состоит из трех секций барабанов. В первой секции 38 отсчитываетс  работа (в кгм) за сезон , а на второй секции 39 за смену. В этой .секции в конце смены, после полуавтоматической отпечатки трактористом показаний счетчика на карточке , производитс  установка счетчика на нуль.

Отсчет общего теоретического пути трактора производитс  счетчиком 40. Последний получает вращение от диска 31 через коническую передачу 40а и черв чную 40Ь и отсчитывает полный теоретический путь, пройденный агрегатом за врем  работы.

Счетчик 40 через приспособление 42 соедин етс  со счетчиком 41 дл  отсчета рабочего времени. Счетчик 41 включаетс  только тогда, когда т говое усилие Р достигает определенной величины, котора  в данном случае прин та равной 300 кг, т. е. величине максимального сопротивлени  прицепных орудий еерекатывакию на холостом ходу. Механизаци  автоматического включени  и выключени  счетчика рабочего пути 41 осуществл етс  приспособлением, состо щим из рычага 42, вращающегос  на оси 43. Рычаг 42 пружиной 44 удерживаетс  в одном из крайних положений, в которые он переводитс  эксцентриком 34. Другой конец рычага 42 соединен со втулкой 45 с храповым зацеплением. Последн   передвигаетс  вдоль оси счетчика 46 по шпонке и входит в зацепление с шестерней 47, свободно вращающейс  на оси 46 счетчика и

399

наход щейс  в посто нном зацеплении с шестерней 40 счетчика общего пути 40.

Каждый счетчик 41 и 40 состоит из двух секций, на одной из которых отсчитываетс  суммарный путь агрегата за сезон, а на другой-путь за смену. Во второй секции после сн ти  показаний счетчика последний устанавливаетс  на нуль.

Суммарные показани  работы агрегата (в кгм) за сезон и за смену, а также показани  пути (в км) за се. ЗОН и за смену получаютс  при помощи следующего механизма.

В направл ющих пазах рамы 48 счетчика может двигатьс  рамка 49 на двух четырехзвенных механизмах . Под действием пружины 50 при повороте оси 5/ рамка 49 падает на поверхность счетчиков. При этом планки 52 рамки, вдоль которых нат нуты ленты гшшущей машинки , удар ютс  о рельефные цифры счетчиков. Между цифрами и рамкой вставл етс  бумага, на которой получаетс  отпечаток шести чисел одновременно: 1) работы в килограммометрах за сезон, 2) то же за смену, 3) числа километров общего пути, пройденного агрегатом за сезон, 4) то же за смену, 5) числа километров рабочего пути за сезон, 6) то же за смену.

Предмет изобретени 

Claims (3)

1. I. Прибор дл  измерени  и записи основных показателей работы тракторного агрегата с применением

   пружинного динамометра и спидометра , дающих показани  величины т гового усили  и скорости движени  агрегата н-а логарифм-ических шкалах, и стрелки, суммирующей эти показани  дл  отсчета т говой мощности, отличающийс  тем, что, с целью дачи показаний общего расхода топлива (Q кг/час) и удельного расхода топлива (q кг/час па } л. с.), прибор соединен с дроссельной заслонкой двигател  помощью гибкой т ги 23, присоединенной к. барабану 24 и кинематически св занной с поворотной шкалой 30 прибора и со -стрелкой 21, дающей показани  т говой мощности Л трактора и скорости и движени  агрегата .
2. 2.Форма выполнени  прибора по п. 1, отличающа с  тем, что указанна  св зь осуществл етс  вильчатым стержнем 26а, охватываюпдим нижним 1концом кольцевую канавку внутренней трубки 27 и проход щего верхним концом в продольных и спиральных прорезах барабана 24 и неподвижной втулки 25 прибора, причем продольным смещением стержн  достигаетс  смещение вдоль оси трубки 27, соединенной со стрелкой 2} и шкалой 30.
3. 3.При приборе применение счетчиков 38-4J, дающих показани  произ-веденпой работы /- , пройденного теоретического пути S и рабочего времени и соединенных ..оответствующей передачей с коробкой передач трактора и динамометро

   CS|

   со

   lu s