УСТАНОВКА ДЛЯ ВИБРОАКУСТИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Полезная модель относится к области измерения характеристик вибрации, создаваемых двигателем внутреннего сгорания (ДВС). Предназначена для определения технического состояния двигателя по вибрации, создаваемой его механизмами при прокрутке коленчатого вала от внешнего привода.
Известна установка для акустических испытаний турбореактивного двигателя на открытой площадке, содержащая размещенную на станине раму с испытуемым двигателем, системы управления и обслуживания и установленные на площадке микрофоны, при этом станина с двигателем и системами управления и обслуживания смонтированы на подвижном шасси (см. а.с. №309270 МПК G01M 15/00, 1970). Недостатком данной установки является невозможность исследований характеристик вибрации ДВС.
Задачей полезной модели является повышение надежности и точности определения технического состояния ДВС за счет измерений и исследований характеристик вибрации его механизмов, приведенных в действие внешним приводом.
Поставленная задача решается тем, что установка для виброакустических испытаний ДВС, содержащая размещенную на станине раму с испытуемым двигателем, систему управления и обслуживания, дополнительно содержит приводной электрический двигатель, редуктор, соединительную муфту, лазерный виброметр, при этом электрический двигатель соединен с редуктором, а редуктор через соединительную муфту с коленчатым валом двигателя внутреннего сгорания, причем, жестко закрепленный лазерный виброметр располагается на расстоянии 0,2-1 м от механизмов двигателя внутреннего сгорания, которое обусловлено техническими характеристиками виброметра.
Заявляемое техническое решение представлено на фиг.1.
Установка для виброакустических испытаний двигателя внутреннего сгорания содержит станину 1, раму 2 с испытуемым двигателем внутреннего сгорания 7, систему управления и обслуживания 8, приводной электрический двигатель 4, редуктор 5, соединительную муфту 6, лазерный виброметр 3.
Установка работает следующим образом. Испытуемый двигатель 7 закрепляется на раме 2, коленчатый вал двигателя соединяется через соединительную муфту 6 с редуктором 5 электрического двигателя 4. Включается электрический двигатель и на разных частотах вращения коленчатого вала, которые обеспечивает редуктор 5, исследуются вибрации механизмов двигателя в различных точках лазерным виброметром, расположенным на расстоянии 0,2-1 м от двигателя. По результатам анализа виброакустических сигналов и сравнения их с сигналами, полученными от исправного двигателя в аналогичных точках, делается вывод о техническом состоянии механизмов двигателя и двигателя в целом.
С использованием данной установки проведены измерения и сравнения характеристик вибрации исправного и дефектного двигателей автомобиля ЗИЛ131. Выявлены такие дефекты, как износ коренных подшипников коленчатого вала, износ сопряжения "гильза-поршень". При этом вибрация лазерным виброметром снималась против коренных опор и по всей высоте цилиндров двигателя. Для обработки показаний лазерного виброметра применялась персональная ЭВМ, которая преобразовывала полученные сигналы от виброметра с использованием быстрого преобразования Фурье в амплитудные спектры. В качестве характеристик сравнения спектров исправного и дефектного двигателя использовались известные вероятностные характеристики сравнения коэффициент корреляции, знаковые ранги Вилкоксона-Имана. По выходу значений характеристик сравнения за пределы установленного доверительного интервала делался вывод о наличии дефекта. Таким образом, доказано, что с использованием установки возможно исследование характеристик колебаний механизмов двигателя при прокрутке коленчатого вала внешним приводом и определение дефектов.