CC BY
14
2. Оценка герметичности по запирающему конусу - путем опрессовки клапана воздухом под давлением 0,4-0,5 МПа и проверки зазора по разгружающему пояску пневматическим длинномером (ротаметром).
Первый способ используется в основном в ремонтном производстве, второй -на заводах-изготовителях ДТА.
Оба эти способа имеют существенные недостатки.
Основным показателем работоспособности клапана является объем разгрузки. Существует расчетный (геометрический) и фактический объем разгрузки в реальных условиях работы клапана.
Для обеспечения качества работы насоса необходимо определить фактический объем разгрузки, который зависит от фактического хода разгрузки и зазора между пояском и поверхностью канала седла клапана.
В эксплуатации поясок изнашивается неравномерно: больший износ наблюдается на нижней части пояска.
Рассмотренные выше способы испытания клапана оценивают не фактический объем разгрузки, а лишь величину зазора в одном сечении.
Таким образом, имеет место значительная погрешность в оценке работоспособности клапанов, особенно бывших в эксплуатации.
Новый способ испытания клапана, обеспечивающий оценку технического состояния клапана по фактическому объему
разгрузки в условиях, максимально приближенных к реальным условиям работы клапана, заключается в том, что определяют разгружающую способность нагнетательного клапана по количеству технологической жидкости, вытесненной разгружающим пояском клапана. Причем с целью приближения условий испытания к реальным условиям работы клапана и повышения достоверности подают жидкость под нагнетательный клапан при давлении, обеспечивающем подъем клапана на регламентированную величину, и измеряют количество топлива, вытесненного разгружающим пояском клапана в полость под клапаном при его посадке.
Таким образом, предложенный способ наиболее полно приближен к реальным условиям работы, при этом автоматически воспроизводится такая же величина разгружающего хода клапана, что и в обычных условиях.
Погрешность измерения исходных параметров оценки технического состояния клапана, а также погрешность измерения параметров режима испытания клапана приняты аналогично установленным для контрольно-регулировочных стендов, используемых на заводах-изготовителях и ремонтных предприятиях.
Применение предлагаемого способа диагностирования на ряде лесозаготовительных предприятий показало его эффективность и позволило более рационально планировать мероприятия технического обслуживания и ремонта силовых агрегатов.
МОДЕРНИЗАЦИЯ УСТРОЙСТВА ДЛЯ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ НАГНЕТАТЕЛЬНЫХ КЛАПАНОВ ДИЗЕЛЬНОЙ ТОПЛИВНОЙ АППАРАТУРЫ И АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ИСПЫТАНИЙ
Ю.А. ШАМАРИН, доц. каф. технологии машиностроения и ремонта МГУЛ,
A.В. СИРОТОВ, доц. каф. электроэнергетики лесных комплексов МГУЛ,
B.И. ПАНФЕРОВ, ст. преподаватель каф. электроэнергетики лесных комплексов МГУЛ
Известно устройство для оценки герметичности клапана по запирающему ну суконусу рйкидравкийестойшлтмтаогц) авэ гружающему пояску клапана (паспорт 1086 ПС «Прибор КИ-1086» для испытания на-
гнетательных клапанов топливных насосов). Недостатком данного устройства является оценка не фактического объема разгрузки, а лишь величины зазора в одном сечении.
Предлагаемое новое устройство определяет разгружающую способность нагнетательного клапана по количеству технологической жидкости, вытесненной разгружающим пояском клапана. Причем с целью повышения достоверности путем приближения условий испытания к реальным условиям работы клапана подают жидкость под нагнетательный клапан при давлении, обеспечивающем подъем клапана на регламентируемую величину, и измеряют количество топлива, вытесненного разгружающим пояском клапана в полость под клапаном при его посадке.
Устройство содержит толкатель 3, представляющий собой кулачок, приводимый в движение внешним источником (привод 1) и плунжер 2, который совершает возвратно-поступательное движение во втулке 4, имеющей выпускное отверстие 5 с емкостью для технологической жидкости 7 и отсечное отверстие 6, которое запирается клапаном 18 под действием пружины 17 с выходом на измерительное устройство 8. В верхней части устройства находится нагнетательный клапан 10 с пояском 16, прижатый пружиной 13 и упором 15 к седлу 10.
Принципиальная схема нового устройства представлена на рис. 1.
Устройство работает следующим образом.
Плунжер 2 совершает возвратно-поступательное движение под действием привода 1 и толкателя 3 во втулке 4. При движении вниз, когда открывается впускное отверстие 5, технологическая жидкость из емкости 7 поступает в надплунжерное пространство 12. В этот момент отсечное отверстие 6 закрыто.
После движения вверх, после перекрытия впускного отверстия 5 плунжер 2 подает жидкость под клапан 10. Создаваемое при этом давление жидкости поднимает клапан, преодолевая сопротивление пружины 13. Поток жидкости, удерживая клапан в приподнятом положении, перетекает в полость 14 над клапаном и стекает в емкость 7. Заброс клапана ограничивается упором 15.
щей способности нагнетательного клапана
топливного насоса
Когда плунжер 2 достигает верхнего положения, открывая отсечное отверстие 6 втулки плунжера 4, давление жидкости под клапаном 10 резко падает, и клапан под действием пружины 13 опускается вниз. При этом разгружающий поясок 16 входит в канал седла 11, разъединяя полость над клапаном от надплунжерного пространства 12 и отсечного отверстия 6.
При посадке клапана после открытия отсечного отверстия 6 до входа разгружающего пояска 16 в канал седла 11 топливо, вытесняемое клапаном из седла, вытекает в полость над клапаном, поскольку давление топлива в надплунжерном пространстве 12 за счет пружины 17 клапана 18 измерительного устройства 8 выше, чем в полости 14 над испытываемом клапаном.
После входа разгружающего пояска 16 в канал седла 11 в полости 9 под клапаном повышается давление жидкости, которая открывает клапан 18 измерительного устройства, преодолевая сопротивление пружины 17.
Вытесняемая пояском 16 из канала седла 11 в полость под клапаном жидкость поступает в надплунжерное пространство 12, а оттуда через отсечное отверстие 6 - в измерительное устройство 8.
Погрешность измерения выходных параметров оценки технического состояния клапана, а также погрешность измерения параметров режима испытания клапана приняты аналогично установленным для контрольно-регулировочных стендов. Исходя из этого, предел допустимой погрешности измерения параметров (уточняемый при разработке технической документации) задан следующими величинами:
- частота рабочих ходов плунжера, мин-1 - ± 5;
- число циклов - ± 1;
- объем технологической жидкости в измерительном устройстве - ± 1;
- температура технологической жидкости (топлива), 0С - ± 0,5;
- давление технологической жидкости (топлива) на впуске, % - ± 2,5.
На предлагаемом устройстве были проведены испытания нагнетательных клапанов, снятых с двигателей СМД-18, отработавших не менее 1000 мото-ч в условиях лесхозов. Результаты испытания клапанов с различным техническим состоянием представлены в виде графиков.
На рис. 2 показана зависимость показателей фактического разгружающего объема ¥Ф, полученных на устройстве, от зазора £ по разгружающему пояску, измеренному на ротаметре (способ, применяемый на заводах-изготовителях ДТА).
Связь между фактическим ходом разгрузки клапана и показателями, полученными на предлагаемом устройстве, приведена на рис. 3.
100 -57
80 -
>
60
40
20
^ 9 4\27в 45. \ 2*8 29 . 43 • V 1 1 №
5 3 " • 8 » \ 60 . 4*9
И = 1,< *5 20 9-2,1 мм • 32 1 • 3
п = 5С 0 мин -1
10 20 30 40 50 60 70
8, мкм Рис. 2
1,75
150
125
100
I 75
и ¡г
50
25
20
2,25
2,5 Ь, мм Рис. 3
2,75
40
60
80
Уф, мм3/ц Рис. 4
100
3,25
Чц = /(Уф)
• 14 • 51 • 51 11 3 • 59 ————. 9 52* • 48 •
16 ) 264. • 2 42 50
п = 500 -1 мин
120
140
2
3
0
На рис. 4 показана зависимость величины цикловой подачи топлива от показателей фактического объема разгрузки, полученных на устройстве.
Анализ результатов испытания новых и бывших в эксплуатации клапанов показал, что показатели, полученные на предлагаемом устройстве, значительно точнее характеризуют техническое состояние клапана (его разгружающую способность) по сравнению с показателями, полученными на ротаметре.
Максимальное отклонение цикловой подачи по показателям макета составило ± 7,5 %, в то время как по показаниям ротаметра (по зазору) максимальное отклонение составило ± 20,0 %. Это указывает на существенное преимущество заложенного нового способа и предлагаемого устройства испытания нагнетательных клапанов по сравнению с известными способами и устройствами, используемыми в настоящее время в ремонтном производстве и на заводах-изготовителях.
ПОСТРОЕНИЕ МОДЕЛИ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ КРУГЛЫХ
ЛЕСОМАТЕРИАЛОВ
А.В. КЛИМОВСКИХ, асп. каф. теории и конструирования машин МГУЛ
Для того чтобы выжить в острой конкурентной борьбе с иностранными производителями, в лесной технике требуется постоянно внедрять новейшие технологии, что позволит снизить себестоимость продукции с одновременным повышением качества. Такими технологиями на сегодняшний день является применение компьютерных программ автоматизированного проектирования, позволяющих наглядно представить и проанализировать изделие еще на этапе его разработки.
Исторически при рассмотрении задач взаимодействия круглых лесоматериалов с рабочими органами машин (грейферов, пач-ковых захватов трелевочных машин и лесопогрузчиков, стоек железнодорожных вагонов, лесовозных автомобилей, накопителей круглых лесоматериалов и др.) можно выделить два основных этапа. Первый - это применение механики сыпучей среды к исследованию данных вопросов (разработкой теории занимались Б. А. Таубер, А. А. Труфанов, В.В. Андронов, Г.Е. Шуть и др.). Второй этап - это создание более точной, но и более сложной вероятностной модели (Д.Г. Шим-кович), которая получает все большее распространение в связи с быстрым развитием вычислительной техники.
В настоящей работе рассматриваются вопросы создания более полной модели
круглых лесоматериалов. Это достигалось в несколько этапов: сначала был проведен эксперимент с использованием натурных бревен, далее производится его описание математическим аппаратом и окончательное формирование компьютерной модели в специализированной программе.
Инструментом в помощи при проведении данного исследования выступил современный прикладной пакет MSC.visual Nastran Desktop, который позволяет проводить полный анализ модели, включая динамический. Другими известными программными продуктами с подобными возможностями являются MSC.Adams, CosmosMotion и др.
Описание эксперимента
Первым шагом в построении компьютерной модели круглого лесоматериала является проведение эксперимента, при котором определяются его физико-механические характеристики. Физическими характеристиками контактных свойств моделей является коэффициент жесткости при вдавливании тел друг в друга, коэффициент демпфирования.
Определение параметров производилось в лабораторных условиях для трех типов моделей бревен, выполненных в масштабе 1:5 натуральной величины. Использо-
