Диплом на тему Механотестер Семенов А.В. (1222350), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

Рассматривается вопрос разработки унифицированной форсунки стендовой категории эталонов. На заводах изготовителях не обходимо отметить. Что к отбору их предъявляются жестокие требования по единообразию эффективного проходного сечения. С целью увеличения долговечности. Повышения точности и уменьшения затрат на регулировку и отбор стендовых форсунок была разработана конструкция с применением калиброванных шайб.

После проведения испытания по определению долговечности форсунок стендовой категории эталонов с калиброванными шайбами показали увеличенную долговечность (5 – 6 раз) по сравнению серийно используемыми в настоящее время [11].

2 РАЗРАБОТКА МЕХАНОТЕСТЕРА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ФОРСУНОК ДИЗЕЛЯ ТИПА Д49

2.1 Конструкция механотестера

Швеллер в данной конструкции представляет собой основание (станину) на которую устанавливается топливный насос высокого давления. Данные размеры швеллера 160×63×5. Так же на нем просверливаются отверстия для уголков с размера 36×36×5, под крепления болтов топливного насоса высокого давления со швеллером с диаметром 16 мм, представлен на рисунке 2.1.

Рисунок 2.1 – Швеллер

Топливный насос высокого давления дизельного двигателя является одним из наиболее сложных узлов системы топливоподачи, рисунок 2.2.

Рисунок 2.2 – Топливный насос высокого давления

При помощи болтов диаметром 12×140 мм (рисунок 2.3) крепится топливный насос высокого давления к швеллеру.

Рисунок 2.3 – Крепежные болты 12×140мм

Уголок в конструкции представляет собой стойку, куда при помощи штифта крепиться рукоятка. В уголке высверливается отверстие с диаметром 15 мм под штифт. Представлены на рисунках 2.4 - 2.5.

Рисунок 2.4 – Уголок 36×36×5 (2 шт)

Рисунок 2.5 – Штифт

Рукоятка (представлена на рисунке 2.6) представляет собой металлическую трубку. В ней просверливаются отверстия для штифта и для толкателя. Рукоятка представляет собой часть механизма, за которую берем рукой и приводим в движение.

Рисунок 2.6 – Рукоятка

Толкатель представлен в виде цилиндра с диаметром 12 мм. При движении рукоятки толкатель толкает плунжер топливного насоса высокого давления, на рисунке 2.7.

Рисунок 2.7 – Толкатель

В данной конструкции уплотнительная прокладка (рисунок 2.8) предназначена для уплотнения между топливным баком и топливным насосом высокого давления, она должна быть по всей поверхности, чтобы не было утечек топлива.

Рисунок 2.8 – Уплотнительная прокладка (резиновая)

Топливный бак (представлен на рисунке 2.9) является важным конструктивным элементом топливной системы. Он предназначен для хранения определенного количества топлива. Топливный бак крепится к топливному насосу высокого давления через уплотнительную прокладку крепежными болтами.

Рисунок 2.9 – Топливный бак

Переходник состоит шестигранника 50×90 мм, с четырех сторон сквозные отверстия диаметром 3 мм. Так же имеются отверстия М13×1,5. Представлен на рисунке 2.10.

Рисунок 2.10 – Переходник к топливному насосу высокого давления

На переходник крепятся два датчика, датчик давления (МИДА – ДИ – 13П, рассчитан на номинальное давление 100 МПа), манометр (МП3 – УУ2 с диапазоном показания 0 - 600 кгс/см²), представлены на рисунках 2.11 – 2.12.

Рисунок 2.11 – Манометр (МП3 – УУ2 с диапазоном показания 0 - 600 кгс/см²)

Рисунок 2.12 – Датчик давления (МИДА – ДИ – 13П – 01)

Подставка (представлена на рисунке 2.13) предназначена для фиксации нагой стенда. Размеры 350×100 мм. Подставка приваривается к швеллеру.

Рисунок 2.13 – Подставка под ногу

Рукав высокого давления— представляет собой гибкий шланг который выдерживает прохождение топлива под высоким давлением. На рукаве высокого давления с двух сторон оборудован винтами соединения. Представлен на рисунке 2.14.

Рисунок 2.14 - Рукав высокого давления (РВД)

2.2 Возможности механотестера

Заданный механотестер обеспечит:

– снижение эксплуатационных затрат в виду сокращения трудоемкости и времени обслуживания агрегатов;

– предотвращение аварий за счет упреждения неисправностей (дефектов);

– увеличение срока службы узлов и агрегатов при ликвидации неисправностей (дефектов) на начальных стадиях их проявления;

– снижение количество рабочего состава;

– увеличение производительности труда, повышение количество запасных узлов, агрегатов, деталей, за счет мониторинга неисправностей.

2.3 Работа механотестера

Монтируем механотестер, соединительной частью к дизелю. Демонтировав с форсунки трубку подачи горючего, соединяем рукав высокого давления механотестера, к рассматриваемой форсунке. С помощью рукоятки нагнетаем, топливо в аккумуляторную часть, с аккумуляторной части под высоким давлением топливо поступает к форсунки. На стенде установлен датчик давления, посредством которого оцениваем техническое состояние топливной группы.

Разработка механотестера обеспечит возможность по характеристикам оценить состояние форсунок (максимальное, минимальное, остаточное давление, перепад давления в процессе впрыскивания, затяжка и жесткость пружины форсунки). При определении недостатков в работе форсунок, происходит демонтаж их с дизеля, и производится диагностика в ремонтном или обслуживающем участке с использованием стационарного стенда А106.

2.4 Оценка технического состояния форсунки

На представленном стенде можно организовать оценку технического состояния форсунок по следующим аспектам:

- усилие затяжки пружины;

- гидроплотность распылителя;

- перепад давления за период впрыскивания.

2.4.1 Оценка давления затяжки пружины

С помощью рукоятки привода плунжера произвести несколько плавных возвратно-поступательных движений, обеспечив этим давление в полости нагнетания (31,4+0,6) МПа (320+6 кгс/см²).

Далее с малым усилием переместить рукоятку плунжера до момента начала нагнетания топлива.

На последнем этапе активного хода плунжера быстро переместить рукоятку. Давление начала впрыска топлива форсункой должно соответствовать 32 МПа.

2.4.2 Оценка гидроплотности распылителя (проверка герметичности (зазора) цилиндрической части иглы и корпуса распылителя)

Для того чтобы обеспечить в полости нагнетания давление, нужно совершить несколько плавных, возвратно-поступательных движений рукоятки. Используя секундомер измерить время падения давления в интервале 320…250 (кгс/см²), которое должно быть не меньше 10 секунд.

Данная проверка происходит два раза, затем из двух полученных результатов нужно найти разность и она не должна превышать 3 секунды.

При несоответствии значения параметра или качественного признака заданным условиям принимают, что сопряжение «игла – корпус распылителя» негерметично. Негерметичность возникает в большей степени из-за износа цилиндрической части иглы и корпуса распылителя, а также из-за присутствия на сопрягаемых поверхностях грязи и частичек металла.

2.4.3 Перепад давления за период впрыскивания

Перепад давления должен составлять (10,5±1,5) МПа (105±15) кгс/см². При диагностировании нужно произвести пять впрыскиваний и разница между любыми двумя впрыскиваниями в падении давления не должна превышать 1 МПа (10 кгс/см²).

3 МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ВПРЫСКА ТОПЛИВА НА ДИЗИЛЕ ТИПА Д49

Качество и стабильность работы топливной аппаратуры имеют весомое значение для нормальной эксплуатации дизельного двигателя. Обеспечение указанных параметров для каждой топливной системы достигается присущими только ей соотношениями между размерами основных конструктивных элементов системы и ее кинематическими характеристиками. Чтобы определить эти соотношения, нужен детализированный и точный расчет основных характерных размеров, как топливного насоса и форсунок (распылителей), так и самого процесса впрыска топлива [12].

Одним из важнейших факторов является умение решать задачи по топливоподачи, что способствуют развитию единого метода расчета и исследования рабочего процесса дизеля, который в свою очередь охватывает: впрыск, смесеобразование и сгорание топлива в дизеле.

Современные методы расчета процесса топливоподачи основываются на статических, либо динамических теориях впрыска.

Наибольшее развитие в работах советских исследователей получила статическая теория впрыска. Данная теория рассматривала топливо как невязкую сжигаемую жидкость. На ее базе были получены аспекты, описывающие схожесть процессов топливоподачи. Эти аспекты дают возможность обеспечить заданные технические условия топливной аппаратуры за счет использования форсунок и насосов в пределах имеющегося типоразмерного ряда.

3.1 Основные физические положения

Теория процесса впрыска горючего в конечном результате сводится к составлению и решению дифференциальных уравнений (статическая концепция) и уравнений в частных производных второго порядка (динамическая концепция). При этом нужно знать, что всевозможные дифференциальные уравнения являются математической идеализацией окружающей действительности, она нужна, чтобы упростить описание сложных, физических явлений.

Любой физический процесс можно описать математически разными методами, но главное выбрать более верный [12].

Правильная поставленная математическая задача должна удовлетворять трем критерия: первый критерий задача должна допускать решение; второй критерий решение задачи обязано существовать единым; третий критерий решение должно быть устойчивым.

В своей совокупности критерии существования и единственности определяют регулярность явлений причинной связью, то есть при повторе ряда опытов может случиться так, что данные совпадут, и это не будет являться ошибкой. Для решения необходимо условие устойчивости, так как при экспериментальных и расчетных данных всегда существует некая ошибка, ее значение следует минимизировать, чтобы она не вызывала слишком большую некорректность в получении результата.

Образцом уравнений, в которых в зависимости от численности учитываемых причин определяется степень приближения к реальным физическим действиям могут являться уравнения, описывающие процесс впрыска горючего в дизелях.

При исследовании процесса впрыска горючего на основании уравнения расхода для несжимаемой либо сжимаемой идеальной жидкости мы получаем уравнения, которые только на начальном этапе отображают действительный характер процесса топливоподачи (статическая концепция). Главным плюсом данных уравнений является математическая простота их решений и дорабатывание их до окончательных расчетных формул. Не смотря на это статическая концепция дает возможность изучить воздействие на процесс впрыска горючего главных характеристик топливной аппаратуры.

Характеристики

Список файлов ВКР