Проверка и регулировка частоты вращения коленчатого вала

Для измерения частоты вращения валов тракторов, комбайнов и других сложных сельскохозяйственных машин широкое распространение получили приставные тахометры ИО-ЗО, СК-751 и 9-ЧП.

Тахометр ИО-ЗО центробежного типа, состоит из корпуса 2  с размещенным в нем передаточным механизмом, циферблата 7, кнопки 5 останова стрелки отсчета показаний, головки 3 выходного вала, переключателя диапазонов 4У четырех наконечников 6—9, удлинителя 10 и шнура 11. Эти узлы тахометра при хранении размещаются в футляре.

Пределы измерений тахометра от 30 до 30 ООО об/мин. Для большей точности отсчета его показания разделены на три диапазона: 30—300, 300—3000 и 3000—30 000 об/мин. На требуемый диапазон прибор переключают поворотом установочной втулки — переключателя диапазонов 4У на которой нанесены цифровые обозначения.

При измерениях один из наконечников надевают на голговку 3 или присоединяют посредством удлинителя 10. Если вал машины расположен в малодоступном для отсчета показаний месте, то при измерении частоты вращения следует зафиксировать стрелку тахометра нажатием кнопки 5, отнять тахометр от вращающегося вала и провести отсчет.

Частоту вращения некоторых деталей можно измерить при помощи шнура //, надеваемого на шкивок. Частоту вращения вала при этом подсчитывают по приведенной формуле, принимая Dlu = 25 мм.

При измерениях с помощью конусных наконечников 7, 8 и 9 нужно следить за тем, чтобы оси вала и наконечника совпадали, а при измерении посредством шкивка указанные оси должны быть параллельными. Несоблюдение этих условий снижает точность измерений. В процессе измерений тахометр должен быть включен не более чем на 5 с.

Тахометр ИО-ЗО: / — циферблат; 2 — корпус; 3 — головка выходного вала; 4 — переключатель диапазонов; 5 — кнопка останова стрелки; 6—9 — наконечники; 10 — удлинитель; 11 — шнур.

Для смазки вращающихся частей тахометр снабжен колбочкой с маслом, помещенной в ячейке футляра.

Тахометр СК-751 имеет часовой механизм. Этот механизм включают после присоединения наконечника к центру вала, частоту вращения которого нужно измерить. До включения часового механизма наконечник с приводным валом вращается вхолостую, при этом стрелки стоят на месте. После включения часового механизма одновременно с началом его действия автоматически включается передаточный механизм, и стрелки прибора начинают отсчитывать суммарное число оборотов до тех пор, пока часовой механизм не перестанет работать. В этот момент передаточный механизм автоматически отключается, и стрелки останавливаются. Измерение происходит в течение 3 с. За это время тахометр покажет среднее число оборотов вала в минуту.

Для присоединения тахометра к валу имеются три наконечника того же типа, что и наконечники тахометра ИО-ЗО. Только в данном случае вместо шкивка применен диск с резиновым кольцом диаметром 31,5 мм. При пользовании им частоту вращения детали подсчитывают по приведенной выше формуле или непосредственно по показанию тахометра определяют линейную (окружную) скорость в м/мин.

Прибором управляют при помощи двух кнопок, расположенных на корпусе. Одна из них (большая) служит для включения часового механизма, а другая (малая) — для возврата стрелок в нулевое положение.

Циферблат имеет шкалы с черными и красными цифрами. Большая наружная шкала с черными цифрами показывает частоту вращения от 0 до 1000 об/мин; большая внутренняя шкала — линейную (окружную) скорость от 0 до 100 м/мин. Малая шкала (с малой стрелкой) служит для отсчета частоты вращения в тысячах оборотов в минуту (до 10 000 об/мин) и линейной скорости в сотнях метров в минуту (до 1000 м/мин). Цена деления шкал: большой наружной 10 об/мин, большой внутренней 1 м/мин; малой наружной 1000 об/мин и малой внутренней 100 м/мин. Погрешность прибора не превышает ±1,5%.

Частоту вращения при помощи тахометра СК-751 измеряют в следующем порядке.

Надевают на головку 5 приводного вала наконечник 4 и, нажав на кнопку 2, устанавливают обе стрелки в нулевое положение. Подставляют наконечник к центру вращающегося вала 3 так, чтобы ось приводного вала тахометра была направлена по оси вала, частоту вращения которого необходимо измерить. Затем нажимают на кнопку 1 и немедленно отпускают ее. Вслед за этим начнет работать часовой механизм, а стрелки будут отсчитывать обороты. После остановки стрелок (автоматического выключения часового механизма и отключения передаточного механизма) по циферблату отсчитывают число оборотов в минуту. Затем, нажав на кнопку 2, устанавливают обе стрелки в нулевое положение.

При многократных измерениях следует выдерживать интервал между двумя последовательными включениями не менее 15 с, чтобы дать балансу часового механизма прийти в состояние равновесия (во избежание искажения показаний).

Смазывать прибор необходимо через каждые 3—4 месяца. Для этого, поворачивая защитную трубку б, совмещают имеющееся на ней отверстие с отверстием в корпусе подшипника. Затем вводят в отверстие 2—3 капли масла и поворачивают втулку на некоторый угол, обеспечив защиту подшипника от попадания пыли. Для смазки рекомендуется применять «трансформаторное» масло ГОСТ 982—56.

Смазка часового механизма в условиях эксплуатации недопустима.

В периоды между замерами прибор должен храниться в футляре. Длительное хранение проводится в отапливаемом помещении при температуре 15—20° С вдали от химических продуктов, вредно действующих на часовой механизм. Во избежание порчи часового механизма необходимо предохранять тахометр от резких сотрясений.

Тахометр 9-ЧП по устройству и принципу работы аналогичен тахометру СК-751. Основное отличие его заключается в том, что включение часового механизма и установка стрелок в нулевое положение осуществляются одной кнопкой, расположенной на корпусе прибора.

У большинства тракторов частоту вращения коленчатого вала определяют по частоте вращения вала отбора мощности. Для этого включают ВОМ и, приставив тахометр 2  к хвостовику 1 ВОМ, замеряют обороты.

У двигателей Д-108, КДМ-100 частоту вращения замеряют, присоединив наконечник тахометра к центру валика привода работомера при снятой заглушке. Для получения частоты вращения коленчатого вала нужно частоту вращения валика привода работомера умножить на два.

Наиболее быстро частоту вращения коленчатого вала можно определить, пользуясь номограммой. Для этого на оси абсцисс находят частоту вращения вала отбора мощности, замеренную тахометром. Прикладывают к найденной точке линейку, расположив ее параллельно оси ординат, и отмечают точку пересечения линейки с наклонной линией, обозначающей марку испытываемого трактора. Накладывают линейку на полученную точку, расположив ее параллельно оси абсцисс, и в точке пересечения линейки с осью ординат отсчитывают частоту вращения коленчатого вала.

На приведенной номограмме пунктирными линиями показан пример определения частоты вращения коленчатого вала двигателя трактора ДТ-75.

При правильной настройке регулятора частота вращения коленчатого вала, соответствующая максимальной производительности насосных элементов (100-процентной нагрузке), должна быть равна номинальному значению. Например, согласно руководству по эксплуатации, двигатель Д-37М при Ne = 40 л. с. должен развивать 1600об/мин.

Положение рейки, топливного насоса, соответствующее максимальной производительности, можно определить по легкому соприкосновению подвижного элемента, связанного с регулятором числа оборотов, с упором, ограничивающим максимальную подачу топлива. Например, у насоса типа 4ТН-8,5х10 — по моменту прикосновения регулировочного винта, закрепленного на конце рычага вилки регулятора, к призме (корректору). Этого положения можно добиться путем полного и частичного выключения одного или нескольких цилиндров (в зависимости от их количества на двигателе).

Однако определение частоты вращения коленчатого вала, соответствующей 100-процентной загрузке двигателя, в условиях эксплуатации (при запломбированном топливном насосе и отсутствии тормозной установки) представляет значительные трудности. Для имитации соответствующего нагрузочного режима необходимы полное и частичное выключение отдельных цилиндров и подбор такой нагрузки на работающие цилиндры, чтобы рейка топливного насоса установилась в положение, соответствующее моменту отключения регулятора числа оборотов. Но это даже при испытании двигателя на тормозном стенде требует большого практического навыка, а при бестормозных испытаниях часто приводит к большим неточностям.

Частоту вращения коленчатого вала, соответствующую максимальной производительности насосных элементов, можно с достаточной точностью определить по частоте вращения на холостом ходу, если известна степень неравномерности регулятора.

Номинальные и допустимые в эксплуатации значения частоты вращения коленчатых валов двигателей

Марка трактора

Марка двигателя

Частота вращения иа холостом ходу, об/мин

Частота вращения при максимальном массовом расходе топлива (при Ate ), об/мии

Передаточное число от коленчатого вала к ВОМ

номинальная

допустимая

номинальная

допустимая

наименьшая

наибольшая

наименьшая

наибольшая

Т-4

А-01

1705—1740

1670

1770

1600

1570

1630

2,95

Т-4А

А-01М

1810—1850

1780

1880

1700

1670

1730

Т-100М

Д-108

1140—1165

1120

1185

1070

1050

1090

2,00*

С-100

КДМ-100

1115-1140

1095

1165

1050

1030

1070

2,00*

ДТ-75

СМД-14

1810—1850

1780

1880

1700

1670

1730

3,17

ДТ-75М

А-41

1865-1905

1830

1935

1750

1720

1780

3,17

Т-74

СМД-14А

1810—1850

1780

1880

1700

1670

1730

3,09

ДТ-54А, ДТ-55А

Д-54А

1385-1415

1360

1440

1300

1275

1325

2,38

К-700

ЯМЗ-2Э8НБ

1810—1850

1780

1880

1700

1670

1730

1,70

Т-54В

Д-50

1705—1740

1670

1770

1600

1570

1630

2,97

МТЗ-50, МТЗ-52,

МТЗ-50Л, МТЗ-52Л

Д-50 **, Д-50Л **

1705—1740

1670

1880

1600

1570

1630

3,02

МТЗ-50, МТЗ-52,

МТЗ-50 Л, МТЗ-52 Л

Д-50 ***, Д-50Л ***

1810—1850

1780

1880

1700

1670

1730

3,02

МТЗ-50ПЛ

Д-48ПЛ

1810—1850

1780

1880

1700

1670

1730

3,02

ЮМЗ-6Л

Д65-Н ****

1865—1905

1830

1935

1750

1720

1780

3,14

МТЗ-5ЛС, МТЗ-5МС

Д-48Л, Д-48М

1705-1740

1670

1770

1600

1570

1630

2,88

Т-38М

Д-48Л

1705-1740

1670

1770

1600

1570

1630

2,72

Т-40, Т-40А

Д-37М ****

1705—1740

1670

1770

1600

1570

1630

3,00

Т-28Х4

Д-37Н ****

1915—1955

1880

1995

1800

1765

1835

3,15

Т-25

Д-21

1670-1705

1635

1735

1600

1570

1630

2,94

ДТ-20

Д-20

1915—1955

1880

1995

1800

1765

1835

2,94

Т-16

Д-16

1705-1740

1670

1770

1600

1570

1630

3,00

Т-16М

Д-21

1670-1705

1635

1735

1600

1570

1630

3,00

На двигателях отечественных тракторов установлены регуляторы числа оборотов центробежного типа, степень неравномерности которых при работе на максимальных скоростных режимах составляет 6—8% (у регулятора насосов НД21/4 и НД21/2—4—6%). Это означает, что частота вращения на холостом ходу на 6—8% больше частоты вращения при номинальной мощности.

Степень неравномерности у новых регуляторов, как правило, несколько ниже, чем у изношенных. Однако с достаточной для эксплуатации точностью ее можно принять как для новых, так и для старых двигателей в среднем равной 7% (для регулятора насосов НД21/4 и НД21/2—5%).

Вид упора наружного рычага регулятора РВ-800, РВ-850: / — упор: 2 — регулировочный болт.

Если частота вращения на холостом ходу выходит за пределы допустимых значений, приведенных в таблице, ее регулируют описанными ниже способами.

У двигателей тракторов Т-100М, С-100 частоту вращения регулируют вращением болта 10 максимальных оборотов с помощью специального ключа при снятой защитной крышке. При ввертывании болта частота вращения уменьшается, а при вывертывании — увеличивается. Частоту вращения проверяют при положении наружного рычага 11 регулятора, показанном на рисунке, для чего рычаг 1 акселератора переводят назад до отказа. При этом трехплечий рычаг регулятора коротким плечом 15 упирается в торец регулировочной втулки /7, полностью натянув пружину 14.

У этих же двигателей проверяют и, если необходимо, регулируют минимально устойчивую частоту вращения на холостом ходу. Для этого отсоединяют тягу 4 от рычага 11, переводят его вперед до соприкосновения длинного плеча 16 трехплечего рычага с регулировочной втулкой 13 без сжатия пружины 12. Удерживая рычаг 11 в таком положении, ввертывают болт 9 минимальных оборотов до тех пор, пока двигатель не начнет работать с перебоями. После этого вывертывают болт до достижения устойчивой частоты вращения коленчатого вала. Переводят рычаг 1 акселератора вперед до упора в защелку и, удерживая рычаг 11 в указанном положении, присоединяют к нему тягу 4, при необходимости отрегулировав ее длину.

У двигателей тракторов К-700 максимальную частоту вращения регулируют с помощью болта 6 ограничения максимальных оборотов, ввернутого в прилив на корпусе регулятора.

Для проверки и регулировки минимально устойчивой частоты вращения у двигателей тракторов К-700 перемещают тягу управления двигателем вперед до упора рычага 7 регулятора в болт 5 ограничения минимальных оборотов и, отвинтив защитный колпачок вывертывают на 5—6 мм корпус 2 буферной пружины. Затем, прижимая рычаг 7 к болту 5, вывертывают последний до возникновения перебоев двигателя. После этого, постепенно ввертывая корпус буферной пружины, добиваются устойчивой работы двигателя. Устанавливают на место защитный колпачок.

Подача топлива должна выключаться при перемещении скобы 4 остановки двигателя из горизонтального положения в нижнее примерно на 60°.

Схема работы регулятора топливного насоса УТН-5 на максимальном скоростном режиме при Ne = 100%: / — промежуточный рычаг; 2 — основной рычаг; 3 — бочкообразный ролик; 4 — болт номинала; 5 — шток корректора; 6 — корпус корректора; 7 — пружина регулятора; 8 — тяга; 9 — рейка топливного насоса; 10 ~ рычаг пружины регулятора; 11 — пружииа обогатителя; 12 — наружный рычаг регулятора; 13 — болт максимальных оборотов; 14 — муфта регулятора; 15 — грузы.

У двигателей тракторов Т-4, Т-4А, ДТ-75, ДТ-75М, Т-74, ДТ-54А, ДТ-55А, Т-38М, «Беларусь», Т-40, Т-40А, ДТ-20, самоходного шасси Т-16, оборудованных топливными насосами типа ТН-9Х10 и ТН-8,5х10 с регуляторами типа РВ, максимальную частоту вращения коленчатого вала на тракторе регулируют изменением количества прокладок под головкой регулировочного болта 2 (рис. 74), ограничивающего положение упора 1. Для увеличения частоты вращения количество прокладок необходимо уменьшить, и наоборот. У двигателей, оборудованных насосами типа ТН-8,5х10 с малогабаритными регуляторами типа РВМ, максимальную частоту вращения регулируют при помощи болта-ограничителя, ввернутого в рычаг пружины регулятора.

У двигателей тракторов Т-54В, «Беларусь», ЮМЗ-6Л, Т-40, Т-40А и Т-28Х4, оборудованных насосами типа УТН-5, частоту вращения регулируют болтом 13 (рис. 75) ограничения максимальных оборотов, ввернутым в корпус регулятора.

У двигателей тракторов ЮМЗ-6Л, Т-40, Т-40А, Т-28Х4, Т-25 и самоходных шасси Т-16М, оборудованных насосами НД21/4 и НД21/2 распределительного типа, максимальную частоту вращения регулируют при помощи винта, ввернутого в рычаг управления скоростным режимом двигателя.