Автомобильные двигатели и транспортная энергетика

Размещено на http://www.allbest.ru/

ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ

по дисциплинам:

«Автомобильные двигатели» и «Транспортная энергетика»

Фаталиев Н.Г.

Махачкала 2014 г.

УДК 621.431

Фаталиев Н.Г. Методические указания по выполнению лабораторных работ по дисциплинам: «Автомобильные двигатели» и «Транспортная энергетика». Махачкала: 2014. 72 с.

Рецензенты:

Байбулатов Т.С., д.т.н., проф. кафедры технической эксплуатации машин Дагестанского государственного аграрного университета им. Джамбулатова М.М.

Магомедов Ф.М., к.т.н., проф. кафедры эксплуатация автомобильного транспорта ДагГАУ.

Второе издание, переработанное. Выполнено в соответствии с Государственным образовательным стандартом.

В методических указаниях приводятся: различные модели стендов для испытания ДВС; методика выполнения лабораторных работ; контрольные вопросы; форма отчета.

Методические указания предназначены для студентов специальностей: 190601 «Автомобили и автомобильное хозяйство»; 190700 «Организация и безопасность движения».

ВВЕДЕНИЕ

Важнейшее требование времени -- повышение эффективности использования имеющихся машин и оборудования, а также качества вновь создаваемой техники -- в практике конструирования и эксплуатации автомобилей проявляется в дальнейшем совершенствовании их эксплуатационных свойств и поддержании достигнутых при конструировании и производстве этих свойств на должном уровне. Очевидно, что успешное решение этих задач в настоящее время связывают с повышением уровня подготовки специалистов.

Улучшение параметров двигателей, повышение их надежности и долговечности, правильная организация технического обслуживания и ремонта возможны лишь при глубоком знании процессов, происходящих в двигателях внутреннего сгорания.

Для сокращения сроков создания новых моделей двигателей, проверки качества ремонта и исследования влияния различных конструктивных параметров и эксплуатационных факторов на выходные характеристики двигателя необходимо длительные н дорогостоящие эксплуатационные испытания заменять ускоренными стендовыми испытаниями.

В настоящее время при проведении испытаний и диагностике двигателей широкое применение получает все более современное и уникальное оборудование, включающее электронные контрольно-измерительные приборы и устройства, электронно-вычислительные машины и управляющие комплексы, значительно расширяющие диапазон измеряемых параметров, повышающие точность замеров, существенно уменьшающие трудоемкость и время на выполнение измерений и обработку полученных результатов, поэтому при подготовке высококвалифицированных специалистов автомобильного транспорта вопросам изучения методов и средств проведения испытаний автомобильных двигателей необходимо уделять более серьезное внимание.

Целью настоящего учебного пособия является в краткой и доступной форме изложить основные теоретические и практические вопросы, связанные с испытанием автомобильных двигателей, стендовым оборудованием, применяемыми для этого, контрольно-измерительными приборами, методами измерения основных оценочных параметров и методикой обработки некоторых экспериментальных данных.

Пособие преследует цель оказать помощь студентам при изучении курса «Автомобильные двигатели», а также при теоретической и практической подготовке их к выполнению лабораторных работ по определению характеристик автомобильных двигателей в стендовых условиях.

ПРАВИЛА ПОВЕДЕНИЯ В ЛАБОРАТОРИИ, МЕРЫ ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ СТУДЕНТОВ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ И ПРОТИВОВЗРЫВНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ

Правила поведения студентов в лаборатории

Каждый студент обязан:

- Строго соблюдать общепринятые нормы человеческой морали, быть ответственным за свои действия и их последствия, быть вежливым и корректным в общении с товарищами по учебе, преподавателем и лаборантом;

- Строго соблюдать установленный запрет на курение, использование открытого огня, спичек, зажигалок в помещении лаборатории, а также запрещается в лабораторию приносить семечки, продукты питания, средства содержащие ртуть, легковоспламеняющиеся жидкости, аэрозольные и газовые баллончики;

- Обеспечивать чистоту в помещении и сохранность стендового оборудования, приборов контроля параметров, монтажных и измерительных инструментов и приспособлений и строго соблюдать правила техники безопасности.

2 Меры техники безопасности студентов

До начала работы в лаборатории каждый студент должен изучить правило поведения, меры техники пожаро-взрывобезопасности в лаборатории и расписаться в журнале о том, что обязуется их выполнять.

Для безопасной работы в лаборатории необходимо соблюдать вышеизложенные правила поведения и следующие меры техники безопасности: 1. Перед началом регулировок двигателя и его испытания на стенде выполнить следующие операции:

- визуальный осмотр системы общеобменной вытяжной вентиляции и крепления всех ее элементов, а также проверка ее функционирования;

- визуальный осмотр двигателя и стенда, крепления их элементов и наличие защитных кожухов и экранов у всех открытых вращающихся частей и нагревающихся деталей;

- визуальный осмотр наличия топлива в системе питания, моторного масла в картере двигателя, охлаждающей жидкости в системе охлаждения, a также отсутствие их течи в соединениях и наличие инвентаря для пожаротушения (огнетушителей, ящика с песком, одеял, лопат, топора, ведра и воды);

- во время работы двигателя на стенде студенты располагаются в лаборатории на рабочих местах предусмотренных преподавателем с определенными им обязанностями. При этом категорически запрещается переходить с одного рабочего места на другое во время работы двигателя и стенда, стоять в плоскости вращения маховика, соединительных муфт и шкивов, подходить к двигателю и стенду в одежде с развевающимися концами (пальто, халаты, юбки, шарфы, пояса и т.д., надевать или снимать одежду около работающего стенда и двигателя, вещать ее вблизи стендового оборудования); прикасаться к выхлопному коллектору и газопроводу, кожуху вентилятора и верхнему бочку радиатора;

- заметив течь топлива или масла, охлаждающей жидкости или неисправности механизмов необходимо немедленно заявить об этом лаборанту и преподавателю. Самостоятельные действия студентов с двигателем, со стендовым оборудованием, с кнопочными пускателями, выключателями, рубильниками, вентилями категорически запрещается.

Студенты выполняют только те операции, которые предусмотрены учебным пособием для успешной реализации конкретной лабораторной работы;

- в лаборатории запрещается работать с этилированным бензином, а также при неработающей системе вентиляции или попадании отработавших газов в помещение лаборатории;

- категорически запрещается хранить в лаборатории горюче-смазочные и другие легковоспламеняющиеся материалы.

3 Противопожарная и противовзрывная безопасность.

При возникновении пожара необходимо:

- немедленно остановить двигатель и все работы в лаборатории;

- не допускать паники и организовать одновременно телефонный звонок для экстренного вызова пожарных МЧС и начать пожаротушение с помощью студентов, лаборанта и преподавателя путем использования имеющегося инвентаря и эвакуацию пострадавших и студентов не занятых в операции пожаротушения из помещения лаборатории в безопасное место.

При организации операций пожаротушения снимают со стены огнетушители, ведра и лопаты. Их используют для засыпки песком разлившейся легковоспламеняющейся жидкости или масла на полу, При этом весьма важно перекрыть краны, подводящие топливо к двигателю и электропитания силовых кабельных проводов балансирной машины тормозного стенда, не допускать течи топлива или масла в соединениях, их разлив на пол.

В целях исключения возможных взрывов категорически запрещается использовать для облегчения пуска двигателя эфира, легковоспламеняющихся жидкостей „Арктика", „Холод Д-40" и заливать бензин в цилиндры или во впускной коллектор, а также превышать уровень масла и давление в картере двигателя.

Соблюдение правил поведения и мер безопасности является условием успешного выполнения лабораторных работ.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1

ОБОРУДОВАНИЕ И ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ ДВИГАТЕЛЕЙ

Общее устройство стенда для испытания двигателей

Испытания двигателей в лабораторных условиях проводят на специальных испытательных стендах. Испытательный стенд представляет собой комплексную установку, состоящую из различных систем, устройств и приборов для обеспечения работы двигателя, изменения и поддержания режима испытания, а также необходимых измерений. Принципиальная схема испытательного стенда приведена на рисунке 1.

Лабораторная испытательная установка состоит из автомобильного двигателя ВАЗ-2107, испытательного стенда - машины постоянного тока балансирной МПБ 24,5/22, карданного вала, радиатора, водяного реостата, приборов, позволяющих производить необходимые измерения и фундаментной плиты.

На фундаментную плиту 20 на установлен электрический тормозной стенд с электрической машиной постоянного тока балансирной 7 МПБ 24,5/22 мощностью 25 кВт или 34 л.с. и максимальной частотой вращения nт = 75 с-1 или 4500 об/мин. Цифры в обозначении МПБ 24,5/22 показывают крутящий момент - 24,5 кг•м (245 Н•м) в режиме электродвигателя и тормозной момент - 22 кг•м (220 Н•м) в режиме генератора. В тормозной стенд, кроме балансирной машины 7 входит агрегат питания 18 и 19, нагрузочный водяной реостат 6 и весовое устройство 9 с циферблатной головкой и тахометрами 8 и 10 для измерения частоты вращения вала тормоза и коленчатого вала двигателя 15.

Кроме балансирной машины 7 на фундаментную плиту 20 устанавливается испытываемый автомобильный двигатель 15 ВАЗ-2107 и его радиатор 17.



Рис. 1 Схема лабораторной установки для испытания двигателя

автомобильный двигатель мощность крутящий

Ротор электрической балансирной машины 7 и коленчатый вал с маховиком двигателя 15 соединены между собой карданным валом 12, на концах которого размещены крестовины 11 с игольчатыми подшипниками.

Двигатель 15 при работе на стенде питается атмосферным воздухом из помещения лаборатории и топливом (бензин марки Аи 93 или Аи 95) поступающим из емкости объемом не менее 1000 см3, установленный на весы, расположенные выше топливного насоса испытываемого двигателя на 300ч800 мм. Такая схема питания двигателя позволяет контролировать массу и время расхода выбранной дозы топлива за опыт и рассчитать часовой (Gт) и удельный (gе) расход топлива:

где: ?g - масса дозы топлива, израсходованная за время опыта, г;

ф - время в течение, которого двигатель расходует выбранную для опыта дозу топлива, например, 400 г в с;

Ne - эффективная мощность испытываемого двигателя во время опыта, л.с. или кВт.

Таким образом, в ходе испытаний двигателя и оценке его экономичности на том или другом режиме работы необходимо определить мощность двигателя на выбранном режиме нагрузки: 25%; 50%; 75% и 100% Nе, по показаниям циферблата весов и секундомера определить время расхода выбранной дозы топлива и выполнить необходимые подсчеты.

Для пуска двигателя 15 или холодной его обкатки балансирная машина может работать в режиме электродвигателя и вращать карданный вал и соединенный с ним коленчатый вал двигателя. При этом асинхронный двигатель приводит во вращение генератор постоянного тока, от которого получает питание балансирная машина, а э.д.с. генератора (Ег) превышает э.д.с. балансирной машины (Еб.м.), т.е. обеспечивается соотношение Ег > Еб.м.

При испытании двигателя 15 под нагрузкой в цепь обмотки возбуждения генератора вводится сопротивление (R) и тем самым обеспечивается снижение Э.Д.С. генератора и изменение соотношения Ег > Еб.м.

В результате балансирная машина переходит в режим генератора, а генератор в режим двигателя и вращает асинхронный двигатель в генераторном режиме. Вырабатываемая при этом электрическая энергия поглощается водяным реостатом или может быть передан в сеть.

Крутящий момент необходимый для определения мощности испытуемого двигателя Nе или мощности механических потерь Nм стенд позволяет определить при работе, как в режиме электродвигателя, так и в режиме генератора при помощи весового устройства 9, на циферблате которого нанесены две шкалы: одна с делениями от нуля по часовой стрелке для измерения нагрузки при работе балансирной машины в режиме генератора и другая - с делениями от нуля против часовой стрелки при работе ее в режиме электродвигателя.

В схеме испытательного стенда не приведены узлы и агрегаты общеобменной и местной вытяжной вентиляции лаборатории.

Крутящие моменты, развиваемые на валу ротора балансирной машины, как в режиме двигателя, так и в режиме генератора равны крутящим моментам на коленчатом валу и передаются на корпус статора, вследствие чего он поворачивается либо по часовой стрелке, либо против нее. Этот поворот через стержень и двуплечий рычаг с грузом отклоняет маятник с грузом создающим силу Р на плече li уравновешивает момент на корпусе статора. При этом поворот двуплечего рычага через сектор и зубчатую шестерню обеспечивает поворот стрелки на циферблате.

Уравновешивающий момент в стенде создается постоянной по величине силой Р и переменной по величине плече li, т.е.

Мкi = Р • li, кг•м (Н•м)

Частота вращения коленчатого вала двигателя или ротора балансирной машины необходимые для перерасчета крутящего момента в эффективную мощность измеряют с помощью тахометров.

При этом можно применять как стационарные, так и приставные тахометры. Первые постоянно связаны с коленчатым валом двигателя или валом ротора балансирной машины и при их вращении непрерывно показывают частоту вращения в минуту или в секунду. Частоты вращения указанных валов, обычно одинаковы и, отличаться могут только при наличии между ними редуктора.

Приставные тахометры при измерениях принимаются к торцу вала и показывают частоту вращения его на момент измерений.

При испытании автомобильного двигателя весьма важно контролировать параметры окружающей среды, т.е. давление Р0, температура Т0 и влажность ц0 атмосферного воздуха в помещении лаборатории, так как они оказывают существенное влияние на эффективную мощность и экономичность двигателя. Так, при повышении Р0 и снижении Т0 и ц0 отмечается увеличение количества воздуха поступающего в цилиндры, что способствует росту мощности и экономичности двигателя и наоборот.

Поэтому, согласно стандарту мощность и экономичность автомобильных двигателей принято определять при стандартных или нормальных условиях: Р0 = 760 мм. рт. ст. или 100 кПа; Т0 = 288 К (15°С) и ц0 = 70%. Замеры Ne и ge осуществленные на испытаниях двигателя при атмосферных условиях Р0, Т0 и ц0 отличных от стандартных необходимо приводить к установленным значениям путем их перерасчета.

В связи с этим, в лаборатории предусмотрены приборы 3, 4 и 5 для контроля Р0, Т0 и ц0, в качестве которых используются:

- спаренные термометры для измерения температуры сухого и влажного воздуха, разность показаний которых позволяет по таблице определить относительную влажность воздуха ц0;

- пружинные барометры - анероиды типа МД - 49 - 2 с ценой деления 1 мм. рт. ст., которые позволяют определить Р0 в пределах от 600 мм. рт. ст. до 790 мм. рт. ст.;

- жидкостный термометр с ценой деления шкалы 0,5°С и шкалой с диапазоном температур 0ч50°С.

Кроме того, испытательный стенд должен иметь манометрические термометры для контроля температуры моторного масла в картере двигателя и температуры охлаждающей жидкости в верхнем бачке радиатора, а также пружинный манометр для контроля давления в главной магистрали системы смазки.

Точность измерений. При выборе средств измерения необходимо исходить из их точности и быстродействия. Однако, большая точность, малая погрешность и высокая чувствительность в тяжелых условиях работы могут быстро утратить стабильность, что вызывает необходимость увязать требования точности измерений с характером испытаний, не ужесточая их без необходимости. При испытании двигателя принято считать достаточной точность ± 0,5% при измерении крутящего момента, частоты вращения коленчатого вала и расхода топлива. Температуры измеряют с точностью ± 0,5°С, давления - до 1 мм. рт. ст., относительную влажность с точностью до ± 2%. При этом точность определения эффективной мощности не превышает ± 2%.

Погрешности измерений. Измерения не могут быть выполнены абсолютно точно и всегда содержать некоторую ошибку. В связи с этим, отмечаемые погрешности могут быть объективные и субъективные. Первые возникают вследствие не совершенства способа и средств измерения и влияния внешних условий на замеры, а вторые - из-за не внимательности, слабого зрения и слуха, а также отсутствия навыков и опыта у испытателя.

В качестве меры характеризующей погрешность измерений можно использовать средняя квадратичная ошибка, определяемая по формуле:

где: УДi - сумма значений отклонений при осуществлении n измерений;

n - число измерений данной величины.

Чем меньше абсолютное значение у, тем меньше погрешность измерений и выше точность замеров.

Порядок изучения оборудования и приборов лаборатории.

1. Изучение монтажа, центровки и крепления двигателя и радиатора, балансирной машины, весового устройства и карданного вала на фундаментной плите, водяного реостат и узлов питания стенда, а также контрольно-измерительных приборов.

2. Разработка эскизного варианта принципиальной схемы лабораторной установки для испытания автомобильного двигателя.

3. Сбор необходимых данных для составления отчета по лабораторной работе.

Содержание отчета. Отчет должен содержать схему лабораторной установки для испытания двигателя и краткое изложение техники выполнения замеров Мкр, ne, ge и расчетного определения Ne, Nм, Ni и зм, а также перечень приборов необходимых для испытания автомобильного двигателя, т.е. ответы на следующие 5 вопросов.

Контрольные вопросы.

1. С какой целью выполняют стендовые испытания автомобильного двигателя.

2. Как связаны между собой Мкр, Ne, Nм, Ni и зм.

3. Какая связь между Gт, Ne, ge.

4. Какие приборы требуются для измерения частоты вращения коленчатого вала, температур воздуха, моторного масла и охлаждающей жидкости и давления атмосферного воздуха и моторного масла в системе смазки.

5. Для чего нужен в составе лабораторной установки для испытания автомобильного двигателя водяной реостат.

В соответствии с требованиями действующих стандартов на испытания двигателей стенд оснащен следующими основными системами и устройствами.

Тормозная установка, предназначенная для поглощения мощности, развиваемой испытываемым двигателем, измерения крутящего момента, а также для регулирования и стабилизации режимов испытаний. Кроме того, установка используется для пуска двигателя, а также прокручивания его коленчатого вала в различных целях. Тормозная установка (рис. 2) состоит из электротормоза 3 с динамометром 4 и указателя 21 крутящего момента Мкр (или момента сопротивлений Мс при прокрутке).



Рис. 2 Стенд для испытания двигателя

Электротормоз через упругую муфту соединен с двигателем 7. Машинный преобразователь тока (умформер) 5 служит для рекуперации энергии, отдаваемой двигателем, в электрическую сеть и проворачивания его коленчатого вала при пуске или прокрутке. На валу электротормоза имеется устройство для измерения частоты вращения n, работающее в сочетании с пультовым указателем 22,

Система выпуска, которая служит для удаления отработавших газов и глушения шума выхлопа. Систему образует газопровод 6, на конце которого размещен глушитель 8 в ресивере 9. Ресивер имеет предохранительный клапан и выпускную трубу 10. Температура отработавших газов tг, измеряется с помощью термоэлектрического термометра (термопары), установленного в выпускном трубопроводе, и указателя 20.

Система охлаждения, предназначена для создания и стабилизации теплового режима двигателя. При испытаниях двигателя в стендовых условиях радиатор штатной системы охлаждения автомобиля или трактора обычно не устанавливают, и его функции выполняются специальными устройствами стенда. Для двигателей с жидкостным охлаждением применяется теплообменник - радиатор 13, через холодный контур которого циркулирует водопроводная вода. Для измерения температуры охлаждающей жидкости на выходе из двигателя установлен термометр сопротивления с указателем 16.

Температура масла в картере двигателя также измеряется термометром сопротивления с указателем 17.

Система воздухоснабжения. которая используется для фильтрации, подачи и измерения расхода воздуха, потребляемого двигателем. Система содержит объемный расходомер 12 типа PC и ресивер 11 с резиновой мембраной для сглаживания пульсации расхода воздуха, вызываемых работой двигателя. Для измерения часового количества воздуха Vв, поступающего в двигатель, имеется дистанционный счетчик с указателем 15. Температура поступающего воздуха tв измеряется с помощью установленного на входе в расходомер термометра сопротивления с указателем 14.

Система подачи топлива, предназначенная для питания двигателя топливом и измерения его часового расхода массовым способом. Система содержит топливный резервуар 18 и расходомер 19 типа АР Т -2.

Пульт управления. На нем размещаются указатели измерительных приборов для определения показателей двигателя, предусмотренных программой испытаний, а также органы дистанционного управления двигателем, тормозной установкой и измерительными устройствами.

Помимо перечисленных выше элементов, присущих большинству применяемых в настоящее время испытательных установок, оборудован системой автоматизированного определения показателей работы двигателя на базе измерительно-вычислительного комплекса с микро ЭВМ.

Измерительная подсистема стенда содержит преобразователи первичных сигналов, нормализующие и согласующие усилители, а также цифро-измерительные приборы. На каждом режиме испытаний по сигналу оператора система производит регистрацию измеряемых величин и параметров работы двигателя, рассчитывает производные показатели, выводит на экран дисплея ЭВМ полученные результата, распечатывает на цифропечатающем устройстве протокол испытаний, а также отображает основные зависимости в форме графиков посредством графопостроителя.

2 Требования, предъявляемые к стендовому оборудованию и измерительным средствам

Сравнимость получаемых результатов и достоверность их зависят от правильного выбора соответствующей измерительной аппаратуры, поэтому измерительная аппаратура должна удовлетворять следующим требованиям:

1) обеспечивать необходимую точность измерения обследуемых параметров;

2) обеспечивать стабильность показаний в реальных условиях испытаний при наличии вибрации при работе двигателя, возможных колебаний напряжения в электрической сети лаборатории и при изменении температуры окружающей среды, барометрического давления, влажности воздуха и других возмущающих факторов;

3) иметь достаточное быстродействие при одновременном исключении возможности появления помех протекания обследуемых процессов или искажения измеряемых параметров.

В соответствии с ГОСТ 14846--81 «Двигатели автомобильные. Методы стендовых испытаний» применяемые измерительные приборы и устройства должны обеспечить следующую точность измерения:

1) крутящего момента ± 0,5% от максимального значения;

2) угловой скорости коленчатого вала + 0,5% от номинальной;

3) расхода топлива ± 1%;

4) температуры всасываемого воздуха ± 1°С;

5) температуры охлаждающей жидкости, температуры масла и температуры топлива ± 2°С;

6) температуры отработавших газов +20°С;

7) барометрического давления ± 200 Па;

8) давления масла ± 20 кПа;

9) угла опережения зажигания или начала подачи топлива ± 1° поворота коленчатого вала двигателя;

10) разрежения во впускном трубопроводе ± 1%;

11) относительной влажности окружающего воздуха ± 2%.

При проведении научно-исследовательских испытаний требования к точности измерений параметров повышаются. Следует отметить, что согласно ГОСТ все измерения следует выполнять приборами и устройствами, предварительно проверенными или протарированными в соответствии с действующими положениями о контроле измерительных приборов.

Тормозные устройства. Применяемые при испытаниях двигателей различные виды тормозов служат для создания внешнего сопротивления, которое поглощает мощность, развиваемую двигателем.

В зависимости от принципа создания тормозного момента различают механические, воздушные, гидравлические, электрические, индукторные и комбинированные тормозные устройства. Механические, воздушные, гидравлические и индукторные тормоза используют только для торможения двигателей, а электрические и комбинированные тормоза -- также и для пуска, холодной обкатки двигателя, определения мощности механических потерь.

Тормоз любого типа характеризуется следующими основными параметрами: максимальной Nт.макс и минимальной Nт.мин поглощаемыми мощностями; максимальной nмакс и минимальной пмин частотами вращения; максимальным Мт.макс и минимальным Мт.мин тормозными моментами.

В механических тормозах, развиваемая двигателем механическая энергия, поглощается работой сил трения. Шкив механического тормоза, вал которого соединен с коленчатым валом двигателя, охватывается гибкой стальной лентой, облицованной фрикционным материалом, благодаря чему между шкивом и лентой возникают значительные силы трения. Работа этих сил компенсирует энергию, развиваемую двигателем, и превращается в тепло, которое отводится в охлаждающую воду, циркулирующую через внутреннюю полость шкива.

Механические тормоза просты по устройству, однако обладают малой энергоемкостью, неудовлетворительной, нестабильной характеристикой и недостаточной способностью к саморегулированию (момент торможения у них почти не зависит от частоты вращения).

В воздушных тормозах развиваемая двигателем мощность затрачивается на перемещение и частично на нагрев воздуха. Тормоз этого типа применен в передвижной пневматической тормозной установке ПТУ-70 используемой для испытаний тракторных двигателей в полевых условиях.

Гидравлические тормоза весьма энергоемки, просты по конструкции и поэтому получили широкое распространение в практике стендовых испытаний двигателей.

Поглощаемая гидравлическим тормозом энергия расходуется на совершение гидродинамической работы и работы трения (вращающегося ротора о жидкость). Энергия торможения превращается здесь в тепловую энергию, затрачиваемую на нагрев жидкости (обычно воды).

По конструкции в основном различают штифтовые, дисковые и лопастные гидравлические тормоза.

В штифтовом гидравлическом тормозе (рис. 3) статор 4 подвижно установлен в шарикоподшипниках 3, а стойки 2 прикреплены к фундаментной плите 1. Во внутренней полости статора на валу 9 расположен ротор 7. На статоре и роторе закреплены штифты 5 и 6 квадратного сечения (на статоре в один ряд, на роторе - в два).

Внутренняя полость статора заполняется водой, уровень которой можно регулировать при помощи крана на подводящей трубе и золотников в сливной трубе. При вращении ротора вода отбрасывается в периферическую область, увлекается штифтами 6 ротора, ударяется о штифты 5 статора. Таким образом, создается торможение.

Статор, воспринимая крутящий момент двигателя, стремится повернуться в сторону движения вала, но его уравновешивают при помощи маятниковых весов.

Поглощаемая в гидравлическом тормозе мощность превращается в тепло, затрачиваемое в основном на нагревание воды, проходящей через тормоз.

Рис. 3 Штифтовой гидравлический тормоз:

1 -- фундаментная плита; 2 -- стойка; 3 -- шариковый подшипник статора; 4 -- статор (корпус) гидротормоза; 5 -- штифты статора; 6 -- штифты ротора; 7 -- ротор; 8 -- шариковый подшипник вала; 9 -- вал гидротормоза; 10 -- патрубок для отвода воды; 11 -- золотник регулирования количества вытекающей воды.

Нагретая вода из полости статора отводится по трубе 10 в канализацию. Количество отводимой из тормоза воды регулируют золотником 11 с таким расчетом, чтобы температура ее была в пределах 50--75°С.

Момент торможения и мощность, поглощаемая гидротормозом, зависят от количества воды в гидротормозе или от толщины внутреннего кольцевого слоя воды.

Чем меньше внутренний радиус этого слоя, тем большую мощность поглощает данный тормоз.

Дисковый гидравлический тормоз схематически изображен на рисунке 4. Внутри кожуха 5, установленного в шарикоподшипниках 9 стоек 8, расположен тормозной диск 2, укрепленный на валу 1. В полость кожуха из трубопровода 3 подается вода, количество которой регулируют вентилем 4.

При вращении диска 2 вода отбрасывается к внешней его части и, ударяясь о стенку кожуха, снова возвращается к его центру. Таким образом, в полости

кожуха устанавливается вихревое движение воды, которая принимает вид кольцевого слоя, увлекаемого диском во вращательное движение.

Между вращающимся диском и частицами воды, а также между частицами воды и стенками кожуха возникает сила трения, которую увеличивают отверстия диска и радиальные ребра на внутренней поверхности кожуха. Под действием силы трения вращающейся воды, кожух 5 стремится повернуться.

Когда энергия воды, полученная от диска, окажется равной энергии, отданной водой при возвращении к его центpy, момент силы трения воды о ребра кожуха будет равен крутящему моменту двигателя.

Тормозной момент зависит от толщины кольцевого слоя воды внутри кожуха, а она, в свою очередь, определяется положением входных патрубков 7, поворачиваемых червячной шестерней 6.



Рис. 4 Схема дискового гидравлического тормоза:

1 - вал; 2 - диск; 3 - трубопровод для подвода воды; 4 - вентиль; 5 - кожух; 6 - червячная шестерня; 7 - патрубки; 8 - стойка; 9 - шариковый подшипник кожуха.

Если вода в штифтовой или дисковый гидравлический тормоз поступает из водопроводной сети, то колебания давления в сети вызывают значительные колебания поглощаемой мощности (особенно в режиме малых нагрузок двигателя), что является одним из существенных недостатков гидравлических тормозов, регулируемых по заполнению. Чтобы устранить этот недостаток и обеспечить устойчивую работу, воду в штифтовые и дисковые тормоза подают не из водопровода, а из баков, напор воды в которых поддерживает поплавковое устройство.

Лопастной гидравлический тормоз (рис. 5) по конструкции напоминает обычную гидромуфту. На валу 3 тормоза установлен ротор 11. В роторе и в статоре тормоза сделаны карманы полуэллиптического сечения с радиальными (или другой формы) лопатками.

Во время работы тормоз заполнен водой. При вращении ротора вода под действием центробежных сил движется от центра к внешней части ротора и отбрасывается в полуэллиптические карманы 12 статора, отражаясь от которых возвращается к центру ротора. Циркулирующая в гидротормозе вода, получив энергию от ротора, отдает ее стенкам карманов статора, где большая часть кинетической энергии воды затрачивается на работу трения воды о стенки, а некоторая часть механической энергии расходуется на гидродинамические потери при циркуляции воды от ротора к статору и обратно. В результате этого вся механическая работа двигателя превращается в гидравлическом тормозе в тепло.

Вода в полость тормоза поступает через каналы 7, а отводится из тормоза по трубке в канализацию. Количество вытекающей воды регулируется вентилем 15.

Нагрузку, а, следовательно, и мощность, поглощаемую тормозом, регулируют изменением активной площади циркуляции воды при помощи заслонок, расположенных в зазоре между ротором и статором.

Заслонки соединены со штоками, хвостовики которых установлены в сальниках и выходят наружу из корпуса тормоза.

Резьбовые концы штоков расположены во втулках. Поворачивая втулки маховиком, можно регулировать сечение каналов ротора и тем самым изменять тормозную мощность.

В связи с тем, что лопастной тормоз всегда заполнен водой, он обладает большей тормозной мощностью, его работа более устойчива при любых нагрузках и колебания давления воды в сети почти не оказывают влияния на стабильность действия тормоза. Поэтому для питания таких тормозов пригодна водопроводная сеть с небольшим избыточным давлением 0,07--0,12 МПа, (0,7--1,2 кгс/см2).

Рис. 5 Лопастной гидравлический тормоз:

1 -- нижняя половина корпуса; 2 -- опорная стойка; 3 -- вал; 4 -- главный подшипник; 5 -- опорный подшипник статора; 6 --каналы в статоре для подвода воды; 7 -- отверстия для выхода воды; 8 -- тахометр; 9 -- указатель загрузки тормоза; 10 -- патрубок для подвода воды; 11 -- ротор; 12 -- полуэллиптические карманы статора; 13 -- сальниковое уплотнение; 14 -- сливная воронка; 15 -- вентиль регулирования вытекающей воды.

Гидравлические тормоза просты по устройству, сравнительно дешевы, удобны в эксплуатации. Вместе с этим им присущи и серьезные недостатки, основными из которых являются следующие:

1) невозможность использования (рекуперации) энергии, вырабатываемой двигателем (поглощаемая гидротормозом механическая энергия превращается в тепло, которое уносится проточной водой и частично передается окружающему воздуху);

2) значительный расход охлаждающей воды (15--20 л/л.с.-ч);

3) малый диапазон регулирования по скоростному и нагрузочному режимам;

4) невозможность проворачивания коленчатого вала двигателя от тормоза и большие трудности автоматизации регулирования тормозной мощности.

Электрические тормоза, обладающие рядом преимуществ по сравнению с механическими и гидравлическими, нашли широкое применение в испытательской практике.

Такой тормоз в силу обратимости электрических машин может работать как в генераторном, так и в двигательном режиме, выполнять операции пуска, холодной обкатки и вращать коленчатый вал двигателя, что необходимо для определения мощности, расходуемой на механические потери.

В электрическом тормозе механическая энергия превращается в электрическую, значительная часть которой (до 75%) может быть отдана в сеть. Рекуперация энергии имеет большое народно - хозяйственное значение при массовых испытаниях двигателей на испытательных станциях моторостроительных и ремонтных заводов. Тормоза этого типа обеспечивают плавно регулируемую и устойчивую нагрузку для испытуемого двигателя в достаточно широком диапазоне скоростных режимов.

Достоинством электрических (а также индукторных) тормозов является и то, что они могут быть применены на автоматизированных стендах с программным управлением.

Во время работы электрического тормоза создается электромагнитный тормозной момент, равный крутящему моменту испытуемого двигателя. При балансирной подвеске статора тормозной момент достаточно точно определяется по показаниям весового устройства. Когда электрический тормоз работает в режиме генератора, мощность испытуемого двигателя можно подсчитать по показаниям амперметра и вольтметра, включенных в электрическую цепь нагрузки генератора. Однако обычно в электрических тормозных машинах статор устанавливают на балансирной подвеске, соединяют его с весовым устройством и определяют тормозную мощность генератора по значениям реактивного крутящего момента статора и частоты вращения якоря.

Электрические тормоза подразделяют на тормоза постоянного и переменного тока.

Электрические тормоза постоянного тока характеризует, прежде всего, простота и плавность регулирования скоростного режима (за счет изменения тока возбуждения). Электротормоза постоянного тока создают устойчивую нагрузку, обладают высокой стабильностью работы, обеспечивают высокую точность измерений, позволяют сравнительно легко автоматизировать и программировать процесс испытаний двигателей.

Промышленность выпускает тормозные стенды с электрическими балансирными машинами постоянного тока четырех основных типоразмеров: МПБ 24,5/22 мощностью 25 кВт, МПБ 28/26 -- 50 кВт, МПБ 32,7/28 -- 100 кВт и МПБ 42,3/30 -- 200 кВт. Максимальная частота вращения 4500 об/мин. Буквы МПБ означают -- «машина постоянного тока балансирная», цифры показывают крутящий момент в режиме электродвигателя и тормозной момент в режиме генератора. В тормозную установку, кроме балансирной машины, входит агрегат питания и рекуперации или комплект нагрузочных реостатов.

На рисунке 6 показана принципиальная электрическая схема тормозной установки типа МПБ. Вал испытуемого двигателя ДВС соединен с валом электробалансирной машины БМ.

Рис. 6 Принципиальная электрическая схема тормозного стенда МПБ постоянного тока: В -- возбудитель; АД -- асинхронный двигатель; Г -- генератор; БМ -- балансирная машина; ДВС -- испытуемый двигатель внутреннего сгорания; ОБВ -- обмотка возбуждения возбудителя; ОБГ -- обмотка возбуждения генератора; ОББМ -- обмотка возбуждения балансирной машины.

Агрегат питания и рекуперации представляет собой электромашинный каскад, состоящий из асинхронного двигателя АД, возбудителя В и генератора Г постоянного тока.

Возбудитель В, предназначенный для питания обмоток возбуждения, и основной генератор Г установлены на общем валу асинхронного двигателя АД. Электрическая связь между балансирной машиной БМ и основным генератором Г осуществляется посредством силового кабеля.

При пуске ДВС или во время холодной его обкатки асинхронный двигатель АД приводит во вращение генератор постоянного тока Г, от которого получает питание балансирная машина БМ. В этом случае балансирная машина БМ работает в режиме двигателя и вращает вал испытуемого ДВС. Здесь справедливо соотношение ЕГ >Еб.м..

В режиме тормозных испытаний ДВС в цепь обмотки возбуждения ОВГ генератора Г вводится сопротивление Rr и э. д. с. генератора становится меньше э. д. с. балансирной машины: Ет<Еб.м. Балансирная машина переходит в генераторный режим, генератор Г становится двигателем, приводящим во вращение асинхронный двигатель АД, который переходит в генераторный режим, отдавая электрическую энергию в сеть.

Электрические тормоза переменного тока на базе асинхронных двигателей с фазным ротором просты по устройству, имеют сравнительно небольшие габариты, но не обеспечивают достаточно широкого диапазона регулирования частоты вращения.

Электрические тормозные стенды ГОСНИТИ с асинхронными электрическими машинами применяют для обкатки и испытаний тракторных, комбайновых и автомобильных двигателей.

На рисунке 7 показано устройство стенда ГОСНИТИ с асинхронной машиной типа АК - Балансирная электрическая машина 1 цапфами боковых щитов опирается на шариковые самоустанавливающиеся подшипники стоек 2.

К плите 3 прикреплены стойки 2 и стойка маятникового весового механизма 4.

Карданный вал 6 соединяет между собой валы ротора машины и испытуемого двигателя. Частота вращения вала машины измеряется электрическим тахометром, датчик 5 которого приводится во вращение от вала машины через зубчатую передачу.



Рис. 7 Электрический стенд ГОСНИТИ с асинхронной машиной типа АК: 1 -- асинхронная машина; 2 -- стойка; 5 -- плита; 4 --весовой механизм; 5 -- датчик электрического тахометра; 6 -- карданный вал.

Жидкостной регулировочный реостат предназначен для изменения тока в обмотке ротора и тем самым частоты вращения вала асинхронной машины, как в режиме двигателя (холодная обкатка), так и в режиме генератора (горячая обкатка и испытание двигателя). Реостат представляет собой закрытый сетчатым кожухом бак емкостью 300 л, наполненный 1--3% раствором кальцинированной соды. Внутри бака на валу при помощи изоляторов укреплены три электрода, каждый из которых состоит из трех стальных пластин, средняя из них основная, а две боковых -- дополнительные. Каждый электрод соединен проводом с фазовой обмоткой ротора. Изменяя степень погружения электродов в жидкость, регулируют активное сопротивление в обмотках ротора и тем самым частоту его вращения (в режиме двигателя) или нагрузку (в режиме генератора).

Температура жидкости в баке (около 50°С) поддерживается при помощи электропомпы, перемешивающей раствор, и охлаждающей воды, циркулирующей в рубашке бака.

Если раньше на стендах с машиной типа АК реостат приводился в движение рукояткой червячной передачи, то теперь на стендах с машиной типа АКБ благодаря применению электрического исполнительного механизма работой реостата можно управлять дистанционно, при помощи кнопок управления, расположенных на отдельном пульте.

На основном пульте управления стендом, кроме циферблата весового механизма, установлены манометр для измерения давления масла в системе смазки двигателя, два указателя дистанционных термометров для измерения температуры воды на входе и выходе из рубашки двигателя, измеритель электрического тахометра. Асинхронные балансирные тормозные машины типа АКБ по сравнению с машинами типа АК обладают рядом особенностей:

- щеточный механизм введен в корпус машины;

- на боковых щитах предусмотрены цапфы для балансирной подвески машины на стойках;

- увеличено сечение обмотки ротора;

- бандажи ротора из стальной проволоки заменены лентой из стеклоткани;

- вал ротора выведен в оба конца машины.

Все эти усовершенствования позволили тормозной машине работать с частотой вращения до 3000 об/мин.

На рисунке 8 в качестве примера приведена электрическая схема стенда СТЭУ - 40. Перед пуском электродвигателя включают рубильник Р сети. Загораются сигнальные лампы Л, показывающие, что все фазовые обмотки балансирной машины БМ находятся под напряжением.

Нажав кнопку «Пуск» магнитного пускателя и постепенно заглубляя электроды жидкостного реостата, приводят во вращение ротор электрической машины БМ и вал двигателя ДВС. С увеличением заглубления электродов частота вращения ротора повышается.



Рис. 8 Электрическая схема тормозного стенда СТЭУ-40: Р-- рубильник; МП -- магнитный пускатель; Л -- сигнальные лампы; БМ -- балансирная машина -- асинхронный электродвигатель с фазным ротором; ДВС -- испытуемый двигатель внутреннего сгорания; ВР -- водяной реостат в цепи ротора; ЦН -- циркулярный насос системы охлаждения водяного реостата.

После включения зажигания (подачи топлива), пуска испытуемого ДВС и повышения частоты вращения более чем 1000 об/мин электрическая машина БМ перейдет в режим работы генератора и, тормозя испытуемый двигатель, будет отдавать электроэнергию в сеть. По данным испытаний стендов ГОСНИТИ, коэффициент отдачи электроэнергии в сеть (в интервале тормозной мощности) составляет 0,7.

Следует заметить, что стенды ГОСНИТИ оснащены автоматическими устройствами, обеспечивающими переключение заданных режимов обкатки и испытания двигателя и контроль за его работой. Так, применены дистанционное управление реостатом; автоблокировка, предотвращающая запуск стенда, если электроды реостата не находятся в исходном положении; световая сигнализация; дистанционные указатели давления и температуры масла в системе смазки и температуры воды в системе охлаждения; дистанционный указатель частоты вращения вала тормоза и др.

Недостатком рассмотренных балансирных машин трехфазного тока является ограниченный предел минимальной частоты вращения (1000 об/мин) при работе машины в тормозном режиме.

Индукторный тормоз (рис. 9) состоит из стального ротора 1, обычно представляющего собой двухрядное зубчатое колесо, и статора 3, разделенного на две половины, между которыми помещается катушка возбуждения 2. Во внутреннюю полость статора вставлены гильзы 4, по длине равных ширине зуба ротора.

Рис. 9 Схема индукторного тормоза:

1 -- ротор; 2 -- катушка возбуждения; 3 -- статор; 4 -- гильза.

Действие индукторного тормоза заключается в следующем. При вращении ротора катушка 2 создает магнитный поток, концентрирующийся в местах расположения зубьев ротора 1. Отдельные участки гильз, находящиеся напротив зубьев ротора, поочередно намагничиваются и размагничиваются, в результате чего в гильзах наводятся вихревые токи.

Взаимодействие основного магнитного поля ротора с магнитным полем вихревых токов статора создает сопротивление вращению ротора.

Вихревые токи сильно нагревают гильзы статора. Их охлаждение может быть водяным или воздушным. На приведенной схеме вода подводится в верхнюю часть корпуса статора, охлаждает поверхности статора и ротора и сливается через патрубки в канализацию.

Нагрузку индукторного тормоза регулируют, изменяя силу тока возбуждения. Мощность, потребляемая катушкой возбуждения, весьма незначительна и составляет всего 0,1--0,5% максимальной поглощаемой мощности.

Индукторные тормоза просты по конструкции, компактны, дешевы, достаточно энергоемки и надежны в эксплуатации. Недостатки индукторных тормозов заключаются в невозможности использования их для проворачивания коленчатого вала двигателя и невозможности рекуперации поглощаемой тормозом механической энергии.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2

ИЗМЕРЕНИЕ КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА НА КОЛЕНЧАТОМ ВАЛУ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОЙ МОЩНОСТИ ДВИГАТЕЛЯ

Измерение крутящего момента двигателя, работающего на стенде, сводится к измерению усилия на рычаге статора тормоза. Из разнообразных типов весовых устройств, предназначенных для этой цели, наибольшее применение получили маятниковые и квадрантные динамометры.

В маятниковом динамометре (рис. 1) к плечу r двуплечего рычага приложено усилие Р статора тормоза, а на плече b установлен уравновешивающий груз Q. Под действием усилия Р маятник 1 с грузом Q отклонится на некоторый угол б и будет удерживаться в этом положении.



Рис. 1 Схема маятникового динамометра:

1 - груз; 2 - шкала; 3 - ось валика с кривошипом.

Условие равновесия двуплечего рычага можно выразить равенством

P·r·cosб=Q·b·sina,

где Q -- вес груза маятника, кгс (Н);

а -- угол отклонения маятника от вертикального положения, град;

b -- расстояние от центра тяжести груза маятника до оси кривошипного валика, мм;

r -- радиус кривошипа валика, мм.

Тогда тормозное усилие

Обозначая совокупность постоянных величин как

P = C·tga,

то есть усилие на статоре тормоза пропорционально тангенсу угла отклонения плеча b маятника от вертикального положения.

Значения tgб отсчитывают по шкале 2 маятника динамометра, градуированной в единицах (кгс или Н) измеряемой силы Р.

Преимуществами маятниковых динамометров являются простота их устройства и обслуживания, а также реверсивность, благодаря которой можно измерять крутящий момент, как при работе испытуемого двигателя, так и при проворачивании его коленчатого вала. Эти достоинства обусловили тот факт, что маятниковые динамометры широко используются в тормозных устройствах, применяемых на массовых испытаниях двигателей в практике моторостроительных и ремонтных заводов.

В маятниковом весовом механизме (рис. 2) электростенда ГОСНИТИ тяга 2 соединяет кронштейн 1 корпуса машины с эксцентриковым валиком 3.

На конце этого валика закреплен рычаг маятника 9 с грузом 10 и зубчатый сектор 8. Зубчатый сектор находится в зацеплении с шестерней 7, укрепленной на валике 4, другой конец которого связан со стрелкой 5 циферблата. Чтобы уменьшить трение и повысить чувствительность весового механизма, валик 4 стрелки 5 и эксцентриковый валик 3 установлены на шарикоподшипниках. В шарнирных соединениях кронштейна 1 с пальцем, пальца с тягой 2 и тяги 2 с эксцентриковым валиком 3 также установлены шариковые подшипники.



Рис. 2 Маятниковый весовой механизм электростенда ГОСНИТИ:

1 -- кронштейн для соединения механизма с корпусом электрической машины; 2 --тяга от корпуса машины к эксцентриковому валику; 3 -- эксцентриковый валик; 4 -- валик стрелки циферблата; 5--стрелка циферблата; 6--втулка с торцовыми зубцами; 7 -- малая шестерня; 8 -- зубчатый сектор (большая шестерня); 9--рычаг маятника; 10-- груз маятника; 11 -- стойка; 12 - демпфер; 13 -- пульт приборов.

С целью снижения резкости отклонения маятника и быстрого уменьшения его колебаний при резком изменении нагрузки в конструкцию весового механизма введен гидравлический демпфер (успокоитель) 12.

На циферблате весового механизма нанесены две шкалы. Одна шкала -- с делениями от нуля по часовой стрелке -- для измерения нагрузки при работе машины в генераторном (тормозном) режиме, а другая -- с делениями от нуля против часовой стрелки -- при работе машины в режиме двигателя.

Недостатком маятниковых динамометров является сравнительно невысокая точность измерений (погрешность 1%), что объясняется наличием зазоров и действием сил трения в шарнирах звеньев маятникового весового устройства. Поэтому для получения более точных результатов измерений тормозной силы (погрешность 0,1%) применяют квадрантные динамометры, в которых трение скольжения заменено трением качения.

В квадрантном динамометре (рис. 3) два симметрично расположенных маятника 1 укреплены на кулаках -- квадрантах 2. Кулаки 2 подвешены на тонких стальных лентах 4 к направляющим 5, которые закреплены в корпусе весов. Измеряемое усилие Р через балансир 9 и две стальные ленты 8 передается кулачкам 7, конструктивно объединенным с квадрантами 2.

В состоянии покоя, когда сила Р = 0, маятники занимают нейтральное положение, показанное штриховой линией на правой половине рисунка 10. При этом центр тяжести маятника 1 находится на одной вертикали с точкой подвеса ленты 4, но маятник будет отклонен от вертикали на угол бо.

Под действием усилия Р маятники 1 совершают сложное движение, перекатываясь своими кулаками 2 по стальным лентам 4, отклоняясь от нейтрального положения на угол бо+ б и поднимаясь на высоту h1.

При заданном значении тормозной силы Р маятники 1 отклонятся от вертикального положения на угол б. В этом случае равновесие системы весового механизма будет достигнуто при



где а1 -- радиус кулачка-квадранта 2;

а2 -- радиус кулачка 7;

b--длина плеча маятника.

Рис. 3 Квадрантный динамометр: 1 -- маятник; 2 -- кулак-квадрант; 3 -- указатель; 4--стальная лента; 5 -- направляющие; 6 -- зубчатая рейка; 7--кулачок; 8--стальные ленты; 9--балансир; 10 -- шкала.

Из приведенной формулы следует, что при близких радиусах а и ах можно небольшими грузами Q уравновешивать значительные тормозные силы Р. Кроме того, придавая кулачкам 7 определенную форму, можно получить равномерную шкалу во всем диапазоне изменений силы Р (от нуля до максимального значения).

Перемещение балансира 9 от действия силы Р через зубчатую рейку 6 и шестерню передается стрелке 3, которая на шкале 10 отмечает значение силы Р.

Квадрантные динамометры не обладают свойством реверсивности и для измерения силы Р с обратным знаком оборудуются специальной рычажной системой. С целью уменьшения колебаний измеряемой силы Р устанавливают демпферы (поршень, помещенный в заполненный маслом цилиндр).

Момент (кгс·м или Н·м), удерживающий статор тормоза, численно равен крутящему моменту двигателя и определяется по формуле

где Р -- усилие, приложенное к центру тяжести груза маятника динамометра, кгс или Н;

L --длина плеча тормоза (расстояние от оси ротора до оси пальца соединительной тяги весового механизма), м;

зм -- коэффициент полезного действия редуктора, установленного между двигателем и тормозом.

Если между двигателем и тормозом редуктора нет, то зм = 1, а крутящий момент двигателя (кгс·м или Н·м)

Me = P·L.

Мощность двигателя (кВт)



Подставляя в эту формулу

.

получим:

Если совокупность постоянных величин выразить как

то мощность

Значение tgб отсчитывают по шкале динамометра, градуированной в единицах (кгс или Н) измеряемой тормозной силы Р.