Systems. Methods. Technologies 3(35) 2017

Systems Methods Technologies. A.V. Pitukhin et al. Possibility justification …2017 № 3 (35) p. 94-99 96 тель МК совместно с резистивным делителем напряже - ний . В качестве нагрузки для УУТ применим магазин со - противлений . Принципиальная схема измерительного комплекса представлена на рис . 1. Рис . 1. Принципиальная схема измерительного комплекса : 1 — колодка для подключения УУТ ; 2 — колодка для подклю - чения нагрузки ; 3 — модуль для измерения силы тока ; 4 — плата МК Arduino; 5 , 6 — модули для измерения температу - ры с термопарами В измерительном комплексе через колодку 1 ток от тестируемого термоэлектрического элемента поступает на резистивный делитель напряжения , образуемый со - противлениями R1 и R2, а также потенциометром R П , который необходим для точной подстройки . С делите - ля напряжений ток поступает на аналоговый вход A 1 платы МК 4. Параллельно с этим ток проходит через модуль для измерения силы тока 3 и после этого по - ступает на колодку для подключения нагрузки 2 , через которую ток от УУТ поступает на нагрузку . Модуль 3 измеряет силу тока и отправляет соответствующий сигнал МК 4 на его вход A 0 . Модули для измерения температуры 5 и 6 , термопары которых закреплены на соответствующих радиаторах , обмениваются данными с МК 4 посредством разъемов 12 , 8 , 7 , 4 . Выключатель S 1 управляет включением и отключением измерений . Стягивающий резистор R3 необходим для устранения шумов и ложных срабатываний . При разомкнутом ключе S 1 измерения не производятся , а измерительный комплекс будет сигнализировать о готовности к началу измерений посредством встроенного на плату МК 4 светодиода ( на рис . 1 не показан ). При замкнутом клю - че S 1 комплекс производит измерения и отправляет данные на ПК , к которому он подключается через разъ - ем USB Jack МК 4 с помощью дата - кабеля USB (A – B). Питание для работы измерительного комплекса берет - ся от ПК посредством того же кабеля . Программирова - ние МК осуществлялось в среде разработки Arduino IDE [15–17]. Для функционирования измерительного комплекса был разработан оригинальный программный код для МК . Внешний вид конечной версии разработанного из - мерительного комплекса , отличающейся б ò льшим ко - личеством модулей для измерения температуры и вер - сией отладочной платы Arduino, представлен на рис . 2. Рис . 2. Внешний вид измерительного комплекса Результаты исследования В исследовании были рассмотрены и проанализированы такие источники бросовой теплоты , как теплота выхлопных газов ДВС , теплота в системе охлаждения и теплота в системе смазки . В качестве основного источника утилизируе - мого тепла были выбраны выхлопные газы ДВС , так как в сравнении с другими источниками тепла они об - ладают наибольшей температурой и , следовательно , наиболее полно могут быть преобразованы в полезную работу . В ходе исследования была разработана методи - ка оценки теплоты выхлопных газов ДВС лесозагото - вительной машины , основанная на ряде существующих методик теплового расчета ДВС [18, 19]. Основными выходными данными расчетов являются : 1. Эффективный КПД ДВС . 2. Эффективный удельный расход топлива , г / кВт · ч . 3. Часовой расход топлива , кг / ч . 4. Температура выхлопных газов на выходе из ци - линдра , К . 5. Средняя изобарная мольная теплоемкость смеси воздуха и выхлопных газов в момент истечения в вы - хлопной коллектор , кДж / кмоль · К . 6. Мгновенный расход выхлопных газов , кмоль / с . 7. Мгновенные потери теплоты с выхлопными газа - ми , кВт . 8. Эксергия мгновенных потерь теплоты с выхлоп - ными газами , кВт . Применение данной методики к ряду ДВС , исполь - зуемых в лесозаготовительных машинах , показало , что потенциальная мощность УУТ может в среднем оцени - ваться в 8–10 % мощности ДВС . В ходе исследования был проведен анализ сущест - вующих и распространенных в свободной продаже устройств преобразования теплоты в полезную работу , которые могут быть применены как элементы УУТ . В ходе исследования таких устройств были выбраны два