Подставляя в уравнение (12) значения р и ds из уравнений (10), имеем:

A = FC,C,if(r,-r,)da-Jir,-r,)da-] = о о

= - FC,C [Jri da - Jr da] ;

подставляя сюда вместо разности интегралов ее значение из ур-ия (13), равное , имеем окончательно за один полный цикл

А = -*Р = КР, (14)

т. е. угол поворота колесика прямо пропори ционален работе двигателя за один цикл; ясно, что если индицирование распространено на несколько циклов, то общий угол

Фиг. 8.

поворота колесихш. будет пропорционален работе, совершенной за эти циклы. При этом следует, однако, иметь в виду, что уравнение (14) справедливо лишь для целого числа полных циклов; поэтому при индици-ровании малого числа оборотов двигателя надо принять меры к тому, чтобы И. был пущен в ход и остановлен в одной и той же точке цикла.

Все описанные вьппе системы И. пригодны лишь для индицирования двигателей с плавной диаграммой и небольшими числами оборотов. Значительное распространение легких двигателей внутреннего сгорания с резко изменяющимися давлениями и большими числами оборотов (в современных моторах гоночных машин до 7 ООО об/м. и выше) вынудило создать И. специальных конструкций с преимущественным применением оптических или электрич. систем регистрации. Одним из действительно быстроходных механическ. И. является И. со стержневой пружиной, изображенный на фиг. 8; легкий поршень а опирается на сферич. конец стержневой пружины б, укрепленной в станине И.; перемещения поршня передаются пишущим механизмом в (прямилоКросби) на барабан г. Собственное число колебаний этого индикатора равно: с пружиной 1 мм-1 atm: 30 0000 ООО кол/м.; 2 мм- 1 atm: 21 000-28 ООО кол/м.; 0,5 Jitjw-1 atm: 42 ООО -55 ООО кол/м.; т. о., он м. б. при-

Фиг. 9.

меняем с первой пружиной до 2 500 об/м., со второй-до 1 750 об/м. и с третьей-до 3 500 об/м. В микроиндикаторе системы Мадера совершенно отсутствует передаточный увеличивающий механизм (фиг. 9); перемещения поршня а, нагруженного спиральной пружиной б, передаются непосредственно рычажку в с карандашом; последний прижимается к штоку слабой пружиной г и совершает под действием особого приводного механизма е поперечное движение, при чем пути его пропорциональны п:тям крейцкопфа индицируемого двигателя. Укрепленное в головке д рычажка острие чертит диаграмму на закопченной стеклянной или на целлюлоидной пластинке; получающаяся диаграмма весьма мала (не более 2x2,3 мм), так что дальнейшая обработка ведется под микроскопом. Последнее обстоятельство, в связи с тем, что число собственных колебаний не очень велико (применение спиральной пружины), сильно ограничивает распространение И. этой системы. Другой микроиндикатор, системы Коллинса, изображен на фиг. 10; здесь давление поршня а передается непосредственно на плоскую стальную пружину б, имеющую форму тела равного сопротивления. К концу пружины прикреплен легкий рычажок в, снабженный на конце острием, царапающим диаграмму на целлюлоидной пластинке, натянутой на цилиндрический сектор г. Максимальный ход поршня равен 0,8 мм, соответствующее перемещение острия-3 мм. И. пускается в ход боуденовским шнуром д и снабжен электрическим приспособлением е, отнимающим острие от диаграммы по истечении одного целого цикла. В виду жесткости и большой частоты колебаний пластинчатой пружины, этот И.пригоден для больших чисел оборотов.

Фиг. 10.

Общая принципиальная схема оптич. И. изображена на фиг. 11: перемещения стержня а, соединенного со штоком поршня (или с мембраной) И., пропорциональныуз давлениям, через посредство рычага б сообщают зеркалу в отклонения, которые также пропорциональны давлениям в цилиндре И. Вся рамка г с сидящим на ней зеркалом вращается вокруг вертикальной оси д, при чем углы

поворота рамки пропорциональны перемещениям поршня индицируемого двигателя. Луч света от лампы е отбрасывается зеркалом и проектируется на матовый экран ж.

Фиг. 11.

При небольших значениях углов отклонения зеркала перемещения световой точки на экране пропорциональны: по оси абсцисс- перемещениям поршня, а по оси ординат- давлениям, т. е. на экране появляется нормальная индикаторная диаграмма, к-рая м. б. рассматриваема невооруяенным глазом или

их является громоздкость и значительная восприимчивость к механич. толчкам и колебаниям индицируемого двигателя.

В последнее время учащаются попытки применить для целей передачи в И. переменный ток. На фиг. 13 изображен И. системы Юиши Обата (Токийский ун-т), а на фиг. 14- его включение в цепь осциллографа. Конструкция и принцип действия И. очень просты: рабочей частью является толстая стальная мембрана а (2-3 мм толщ, и 50 мм 0), полость под которой сообщается с рабочим цилиндром индицируемого двигателя. Над мембраной на небольшом расстоянии прикреплен диск б, изолированный от корпуса И. Нижняя часть И. сделана в виде охлаждающей камеры, в которую пропускается вода. Принцип работы И. заключается в том, что мембрана а и диск б используются в качестве двух обкладок конденсатора С, включенного в колебательный контур СЬ небольшого лампового генератора. Изменение расстояния между обеими пластинками меняет емкость конденсатора, а следовательно,

фиг. 12.

снята на фотографич. пластинку. Практич. выполнение оптического И. системы Берстол (Burstall) дано на фиг. 12. Поршень а опирается штоком непосредственно на пластинчатую пружину б в виде тела равного сопротивления, несущую на конце зеркальце е. Последнее отбрасывает луч света, посылаемый лампой г на зеркало d, к-рое сообщает лучу требуемое отклонение по оси абсцисс; для этого оно укреплено на оси е, вращающейся в шарикоподшипниках и приводимой в переменно-возвратное вращательное движение сектором ж. Отраженный вторично .чуч падает на матовый экран 3, заменяемый при желании кассетой с фотографическ. пластинкой. Цилиндр ад и кран И. к охлаждаются водой.- Хотя И. этого рода и обладают большой чувствительностью и собственная частота колебаний, вследствие использования лишенного массы пучка света в качестве рычага, весьма высока, но недостатком

Фиг. 13.

и настройку колебательного контура, вызывая тем самым колебания в анодной цепи генератора, к-рые после усиления в усилителе передаются на самопишущий осциллограф О. Т. к. частота собствен, колебаний мембраны была определена в 480 ООО кол/м. для 2-мм диафрагмы и в 720 ООО кол/м. для Ъ-мм, то при помощи этого индикатора возаюжно индицирование весьма быстроходных двигателей. Крупным неудобством, однако, является трудность тарирования его, т. е. перевода ординат ос-

Фиг. 14.

циллограммы в дав лени я, так как большое количество промежуточных звеньев сильно влияет на передаточный коэфф. Поэтому И. этой системы пригодны более для качественного, чем количественного, изучения процесса работы двигателя. Равным образом, были попытки применения пьезокварца в качестве модулятора электрических колебаний, воспринимаемых затем после соответственного усиления осциллографом или регистрирующим струнным гальванометром.

На совершенно ином принципе основан ряд индикаторов для быстроходных двигателей, в которых конструкторы заранее отказываются от вычерчивания индивидуальных диаграмм, а прибегают к вычерчиванию средних диаграмм за целый ряд циклов. К Й. этого типа относятся И. систем Юхаца (К. J. Juhasz) и Британского аэродинамич. ин-та (Royal Aircraft Establishment). В И. сист. Юхаца для записи служит обыкновенный механич. И., присоединенный к мотору помощью особого приспособления, к-рое сообщает пространство под поршнем И. лишь на весьма короткое время с полостью индицируемого цилиндра. Мелоду началами двух смежных открываний соединительного канала между мотором и И. (заполненного маслом для более быстрой передачи давления) проходит пролхежуток времени

T = (i-fyT,.

где Ti-время одного оборота индицируемого двигателя; барабан И. двигается от

того же приспособления с скорости, соответствующей действительному числу оборотов двигателя. Т. о., карандаш И. за один оборот двигателя отмечает лишь давление, существовавшее в нек-рой точке хода поршня; при следующем обороте он отметит уже давление не в этой, а в другой точке,

лежащей на оборота впереди; т. к. за это время барабан переместится на угол, соответствующий оборота, то давление опять

будет отмечено на должной абсциссе, и через п или 2n оборотов (для двух- и четырехтактных двигателей) будет окончена одна полная диаграмма, представляющая собой до известной степени среднюю за истекшие п или 2п оборотов. Понятно, что при этом способе правильная диаграмма м. б. получена лишь при впо.лне установившейся работе двигателя. В виду того, что все движения И. при этом замедлены в праз, влияние инерционных сил практически равно нулю.

И. Британского аэродинамич. ин-та изображен на фиг. 15, общая схема установки-на фиг. 16.

Фиг. 15.

Фиг. 16.

В цилиндре а И. помещается весьма легкий клапан б, опирающийся с обеих сторон на клапанные седла в, в. Верхняя часть цилиндра сообщается с цилиндром индицируемого двигателя, а нижняя через патрубок г-с цилиндром пишущего гфиспособле-ния д и с резервуаром, в к-ром в течение опыта давление понижается от максимального, достигаемого в цилиндре мотора, до атмосферного или, в случае необходимости, и ниже последнего. В цилиндре ходит поршень е, находящийся под действием пружи-

ны ж и снабйданный штоком, на к-ром укреплено металлич. острие з, соединенное с одним концом вторичной обмотки трансформатора и. В нижнем положении вентиль прикасается к штифту к и т. о. замыкает цепь батареи л через первичную обмотку трансформатора м. Каждый раз как Клапан б, поднимаясь или опускаясь, размыкает или включает ток в первичной обмотке трансформатора, во вторичной индуктируется толчок тока, ведупщй к искровому разрядумежду острием 3 и барабаном и, включенным в цепь вторичной обмотки посредством контакта о. Барабан и с натянутой на нем тонкой бумагой совершает вращательное движение с угловой скоростью коренного вала индицируемого двигателя. Поршень е медленно следует изменению давления в резервуаре с сжатым воздухом, и его положение всегда соответствует величине дав.т1ения в цилиндре д и нижней части цилиндра а И. Каждый раз как давление в рабочем цилиндре двигателя, возрастая или убывая, уравнивается с давлением в нижней части цилиндра а, клапан б замыкает или размыкает ток в первичной обмотке трансформатора, и на соответствующем месте буман-сной полосы, натянутой на барабан и, пробивается искрой небольшое отверстие. После того как давление в резервуаре упадет ниие наименьшего давления в цилиндре двигателя, на бумажной полосе рядом точек будет вычерчена полная (развернутая) индикаторная диаграмма. Т. к. в П.,этой системы единственной деталью, совершающей переменно-возвратные движения, является очень легкая тарелка мапана, путь к-рой к тому же равен всего ~0,8 м, то влияние сил инерции можно практически считать исключенным.

Установка И. Правильность показаний И. в значительной мере зависит от надлежащего присоединения его к индицируемому двигателю и от устройства и установки приводного механизма для передачи движения барабану И. Общими принципами, которыми следует руководствоваться При проектировании индикаторных гнезд, являются следующие: канал, сообщающий внутреннее пространство цилиндра, д. б. по возможности короток, не иметь внезапных изменений направления и сечения; не должен ни при каких положениях частей двигателя закрываться поршнем или какой-либо деталью распределительного механизма; в двигателях внутреннего сгорания д. б. достаточно хорошо проветриваем, чтобы в нем не могли собираться догорающие газы;.в насосах не должен допускать возможности образования воздушных мешков, а в паровых машинах доллен иметь небольшой уклон для стока конденсационной воды в цилиндр двигателя. В малых двигателях и в поршневых машинах с очень малым вредным пространством (компрессоры) добавочное вредное пространство, получающееся вследствие присоединения к объему цилиндра дополнительного объема И., может совершенно исказить действительные условия работы. В этих случаях при малом числе оборотов (действительном или фиктивном, как в И. системы Юхаца) можно помочь этому, заполняя всю полость соединительного канала и И. жид-