Měření
Otáčkové charakteristiky motoru
Použitá
měřící zařízení
Zkoušky výkonu traktorového
motoru na vývodovém hřídeli se provádí podle
metodik OECD Code 1 a 2 a normy ČSN ISO 789-1
„Zkušební metody, část 1: Zkoušky výkonu na
vývodovém hřídeli“ K měření točivého momentu
motoru je použit vířivý dynamometr připojený
k zadnímu vývodovému hřídeli traktoru
přes kloubový hřídel viz obr. 1. Regulaci dynamometru
a snímání naměřených údajů zajišťuje řídící
počítač vozidlové zkušebny a server dat. Podle
zvoleného programu pro řízení zkoušky a nastavených
parametrů měření je možno průběh zkoušky automatizovat.
Technické
údaje dynamometru:
Typ
dynamometru
V 500
Otáčky
[min-1] 3
000
Výkon
[kW]
500
Moment
[Nm] 1 592
Chlazení
vodní
Charakteristika
použitého dynamometru je uvedena na obr. 2.
Obr.
1 Měření jmenovité otáčkové charakteristiky
traktoru
Otáčky
Otáčky dynamometru jsou měřeny pulzním snímačem LUN 1326.02-8,
který je součástí dynamometru. Signál ze snímače
je po úpravě tvarovacím obvodem přiveden do
měřícího počítače zkušebny.
Spotřeba
paliva
Měření spotřeby paliva se provádí objemově pomocí
průtokoměru Flowtronic 206 zapojeného do palivové soustavy motoru. Pro zajištění
objektivity měření spotřeby paliva, je po celou
dobu měření prováděno chlazení nafty v nízkotlakém
okruhu palivové soustavy jednotkou s výměníkem
tepla Flowtronic
Flowjet-Ventil 4705. Z elektronické vyhodnocovací jednotky průtokoměru
jsou údaje o okamžité hodinové spotřebě motoru
ukládány do paměti měřícího počítače zkušebny.
Při zkouškách je průběžně měřena teplota
paliva pro korekci hustoty.
Měření
ostatních hodnot
Ustálení
parametrů motoru je kontrolováno měřením teploty
mazacího oleje v motoru. Současně je měřena
teplota nasávaného vzduchu před čističem, teplota
a tlak vzduchu za turbodmychadlem, teplota výfukových
plynů, teplota v laboratoři, barometrický
tlak, relativní vlhkost vzduchu a otáčky motoru.
Teploty jsou měřeny snímači s termočlánky
NiCr-Ni, tlak vzduchu za turbodmychadlem tenzometrickým
snímačem tlaku, barometrický tlak rtuťovým barometrem,
relativní vlhkost vzduchu vlhkoměrem a otáčky
motoru piezoelektrickým
snímačem namontovaným na vysokotlaké trubce
vstřikovacího čerpadla. Měřené hodnoty ze všech
uvedených snímačů jsou průběžně ukládány do
paměti měřícího počítače zkušebny.
Před každou zkouškou
se zjišťují základní technické parametry motoru
zkoušeného vozidla uváděné výrobcem, údaje o
případném speciálním příslušenství a parametry
použitého paliva.
Při všech zkouškách jsou
dodrženy všeobecné požadavky i ustanovení o
dovolených mezních úchylkách dané normou ČSN
ISO 789-1.
Měření
tahové charakteristiky na válcovém dynamometru
Použitá
měřící zařízení
Tahová
charakteristika traktoru je měřena na válcovém
dynamometru obr. 2. Uvedené zařízení slouží
k laboratornímu měření tahových vlastností traktoru
podle normy ČSN ISO 789-7. Dynamometr je tvořen
čtyřmi dvojicemi válců. Dvojice válců jsou spojeny
galovými řetězy a přes planetovou převodovku
a ozubený řemen jsou spojeny s dynamometry.
Mezi válci je umístěna snímací rolna, která
je pneumaticky přitlačována ke kolu zkoušeného
vozidla. Rolna slouží k měření obvodové rychlosti
kola. Jako dynamometry jsou použity stejnosměrné
motory řady SDS 180M65 na přední nápravě a SDS
250M604 na zadní nápravě. Dynamometry jsou napájeny
z digitálních měničů. Moment působící na
statory dynamometrů je snímán pomocí tenzometrických
snímačů. Použité stejnosměrné dynamometry mohou
pracovat jak v generátorovém tak i v motorickém
režimu. Dynamometry jsou chlazeny vzduchem.
Nastavení vzdálenosti předních a zadních válců,
podle rozvoru měřeného vozidla, se provádí posunem
předních válců umístěných v pohyblivém
rámu. Na válcích je traktor fixován pomocí dvou
vodorovných táhel upevněných v zadním závěsu
a druhým koncem na svislých opěrách a dvou šikmých
tyčí upevněných do drážek v podlaze. Výška
připojení táhel v závěsu se z důvodu
zachování řiditelnosti a kontaktu předních kol
s válci volí dle ČSN 30 0415 a stanoví
se podle vzorce:
[mm]
kde:
Hmax – statická výška závěsu [mm]
W – statické zatížení válců předními koly [N]
L – rozvod traktoru [mm]
Ft max – maximální tahová síla [N].
Přední
část traktoru je proti bočnímu posunu fixována
pomocí řetězů.
Obr.
2 Válcový dynamometr VDU E270T-E150T pro měření
tahových vlastností traktorů.
Technické
údaje válcového dynamometru:
Typ
dynamometru
VDU E270T-E150T
Maximální
měřený výkon
-přední náprava [kW]
150
-zadní náprava [kW] 270
Rozsah
rychlostí [km/h] 1 – 16
Rozvor
kol měřeného vozidla
-minimální [mm]
2000
-maximální [mm]
3500
Vnitřní
světlost klol (minimální)
-přední náprava [mm]
800
-zadní náprava [mm]
800
Vnější
světlost klol (maximální)
-přední náprava [mm]
2 200
-zadní náprava [mm]
3 400
Dynamometr umožňuje měření
tahových vlastností traktorů v rozsahu
pojezdových rychlostí od 1 km/h do 16 km/h.
Při tahových zkouškách
na válcovém dynamometru je měřena tahová síla,
rychlost jízdy, prokluz kol traktoru, spotřeba
paliva, otáčky motoru, teploty nasávaného vzduchu,
mazacího oleje, výfukových plynů, plnící tlak
za turbodmychadlem, teplota paliva, kouřivost
a popř. další hodnoty podle typu traktoru a
zaměření zkoušek.
Před každou tahovou zkouškou
se zjišťují základní technické parametry zkoušeného
vozidla uváděné výrobcem, převodové poměry na
jednotlivé převodové stupně, údaje o použitých
pneumatikách a jejich nahuštění a údaje o případném
speciálním příslušenství.
Mimo již uvedených hodnot jsou během zkoušek
zjišťovány také atmosferické podmínky, teplota
vzduchu v laboratoři, barometrický tlak
a relativní vlhkost vzduchu, druh a parametry
použitého paliva.
Ovládání
měřícího zařízení a sběr dat
Řízení jak válcového,
tak i vířivého dynamometru a ukládání měřených
údajů ze všech použitých snímačů zajišťuje řídící
počítač se serverem dat. Činnost a předávání
dat mezi serverem a řídícím PC je synchronizována.
Spojení řídícího PC a dalších zařízení s nadřízeným
serverem je realizováno lokální sítí Ethernet.
Při komunikaci dochází k předávání konfiguračních
dat ze serveru do řídícího počítače a ke zpětnému
ukládání naměřených dat z řídícího PC do
serveru. Po síti dochází také k předávání
průběžných informací o stavu zkušebny a aktuálních
hodnotách jednotlivých měřících kanálů. Tato
komunikace slouží pro vzájemnou synchronizaci
činnosti a k předávání aktuálních údajů
z důležitých měřících kanálů. Vlastní program
je napsán ve vývojovém prostředí LabView.
Zkoušky
traktorů na výše popsaném měřícím zařízení lze
rozdělit do tří základních skupin:
-
zkoušení parametrů motoru přes vývodový
hřídel
-
měření tahových vlastností na válcovém
dynamometru
-
měření při kombinovaném zatěžování traktoru
na válcovém dynamometru i přes vývodový hřídel.
Na
obou dynamometrech lze podle zvoleného programu
provádět jak měření statická, při ustálených
režimech, tak i měření dynamická.
Stend
pro simulací zatížení hnacích kol traktorů
Zařízení
umožňuje měřit průběh zvedacích sil v dolních
táhlech tříbodového závěsu.
Dále je možno tříbodový
závěs traktoru zatížit silou a momentem pomocí
hydraulických válců připojených k rámu
viz obr. 3. Zatěžování je realizováno hydraulickým
agregátem řízeným pomocí počítače.
Na katedře je vytvořen
matematicko-fyzikální model, který umožňuje
naměřené silové účinky v tříbodovém závěsu
traktoru, transformovat do těžiště a na hnací
kola traktoru. Výsledky je možno ověřit na stendu.
Technické
parametry:
Výkon hydraulického agregátu 30 kW
Maximální zatěžující síla 150 kN
Obr.3
Stend pro simulaci zatížení hnacích kol traktoru.
