Разработка лопастного расходомера топлива ДВС

Обоснование выбора схемы конструкции

Требования, предъявляемые к устройству, предназначенному для измерения малых расходов жидкостей в современных условиях, в основном сводятся к следующим:
1) диапазон измерения 1..5 см3/с и выше;
2) погрешность измерения менее 3 %;
3) независимость результата измерения от перепада давления в трубопроводе;
4) наименьшие потери давления потока в месте измерения;
5) наименьшая зависимость от внешних условий;
6) возможность измерения расхода агрессивных жидкостей, которыми являются автотракторные топлива;
7) технологичность конструкции и простота эксплуатации.

Исходя из предназначения проектируемого устройства, выбираем прибор непрерывного учета с постоянной установкой на тракторе, прямого действия, который относится к тахометрическим расходомерам обтекания. Наиболее полно вышеперечисленным требованиям отвечают турбинные расходомеры. Они являются наиболее точными, могут применяться для измерения потоков любых жидкостей, обладают необходимой инерционностью и их конструкция в достаточной мере проста. Их применение в настоящее время, из-за сравнительно малой пропускной способности, ограничено, их используют при небольших расходах в трубах, диаметр которых обычно не превышает 50 мм, что в данном нас удовлетворяет, так как диаметр топливопроводов системы питания тракторов, используемых в сельскохозяйственном производстве, составляет 6 мм. Разрабатываемый нами прибор прост в конструктивном отношении, не со-держит громоздких и сложных элементов и для его изготовления, в условиях мотостроительного производства, не требуется приобретения дополнительного оборудования, также не затруднительно его обслуживание.

Описание устройства и работы прибора

Схема предлагаемого устройства для учета расхода топлива, приведена на рисунке 3.7 в пояснительной записке. Устройство состоит из датчика, в котором происходит преобразование движущейся струи топлива в электромагнитное воздействие, реостата, регистрирующего устройства, в котором происходит обработка сигналов и выдача их на числовой индикатор. Электрические соединения осуществляются с помощью комплекта соединительных кабелей.

Работа датчика происходит следующим образом: поступательно движущаяся струя топлива, предварительно пройдя суживающее устройство поступает в канал корпуса датчика, заставляя своим напором вращаться крыльчатку с валом. На валу закреплен кольцевой постоянный магнит. При вращении вала, вращающееся электромагнитное поле поворачивает алюминиевую катушку и создает в ней вихревые потоки. Их магнитное поле, взаимодействуя с вращающимся электромагнитным полем, поворачивает катушку вместе со стрелкой на угол прямо-пропорциональный частоте вращения постоянного магнита.

Стрелка выполняет функцию движка реостата, изменяя напряжение проходящего через него тока, который питает интегрирующий микродвигатель, изменяя тем самым частоту его вращения. Интегрирующий микродвигатель, в свою очередь, через понижающий редуктор, вращает привод механического катушечного счетчика, числовой индикатор которого осуществляет регистрацию количества проходящего через датчик-крыльчатку топлива, показывая его суммарный расход.

Достоинством предлагаемой конструкции является возможность ее применения на различных двигателях. В этом случае изменяются только геометрические размеры предварительного суживающего устройства, которые зависят от пропускной способности топливопровода системы питания конкретного двигателя.