Результаты исследования износа цилиндра пускового двигателя Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

При заданной определенной частоте вращения коленчатого вала нового двигателя и соответствующей скорости движения плунжера dhп/dt нарастание давления в надплунжерном пространстве dP/dt будет связано с расходом утечек новых плунжерных пар Qун. Это нарастание давления можно выразить через tgaн:

dP

dt^_

= tg а н

Анализ гидродинамических методов расчета процесса топливоподачи показал, что в процессе эксплуатации дизельной топливной аппаратуры с увеличением зазора в сопряжении плунжер-втулка увеличивается расход утечек топлива в зазор плунжерной пары.

Анализ уравнения (1) позволяет заключить, что с ростом расхода утечек топлива Qу давление над плунжером dP/dt будет расти медленнее, а tga и цикловая подача топлива будут уменьшаться, так как Qу стоит в уравнении (1) со знаком минус. Тогда tg а; < tg ан. То есть tga является функцией расхода утечек топлива в зазор плунжерной пары, изменяющийся в ходе эксплуатации из-за износа плунжерных пар:

^ а=/(Оу)

Таким образом, зависимость давления в над-плунжерной полости секции топливного насоса от расхода утечек топлива и, соответственно, износа плунжерных пар позволяет определять их техническое состояние по нарастанию давления в над-плунжерной полости, а расход утечек топлива определяет снижение цикловой подачи топлива:

f^T - K tg а i dt

(2)

ЛР _ _1_

Л ~ вГн у ,

Из выражения (2) видно, что объем утечек зависит от времени t и будет иметь максимальное значение на режимах с малой скоростью вращения кулачкового вала.

Теоретические выкладки показали связь угла нарастания давления в надплунжерной полости

с техническим состоянием (износом) плунжерных пар. С увеличением их износа угол нарастания давления уменьшается.

Выводы

Выявлена прямая зависимость продолжительности нарастания давления от суммарного максимального износа плунжерных пар. Увеличение износа от 2 до 28 мкм ведет к нарастанию давления с 15 до 36 мс. Испытания показали стабильные результаты, позволяющие достоверно определить техническое состояние плунжерных пар на данный момент.

Выявлена также прямая связь продолжительности нарастания давления с цикловой подачей топлива. Особенно это важно при малой частоте вращения кулачкового вала насоса высокого давления.

Увеличение цикловой подачи топлива вызывает уменьшение продолжительности нарастания давления. Это хорошо согласуется с представленными теоретическими расчетами.

Следует отметить резкое увеличение продолжительности нарастания давления в надплунжер-ной полости (уменьшение угла нарастания давления) при снижении гидроплотности плунжерных пар с 5 с до 0, что имеет место при их значительных износах. Это показывает высокую чувствительность предлагаемого метода оценки технического состояния изношенных плунжерных пар по нарастанию давления в надплунжерной полости.

Список литературы

1. ГОСТ 25708-83. Прецизионные пары топливной аппаратуры дизелей. Общие технические условия.

2. ГОСТ 9927-71. Плунжерные пары топливных насосов дизелей. Технические требования.

3. Топливная аппаратура автотракторных и комбайновых дизелей. Технические требования на капитальный ремонт / А.А. Мылов [и др.]. — М.: ГОСНИТИ, 1989. — 287 с.

4. Топливная аппаратура двигателей ЯМЗ в 6-, 8-, 12-цилиндровом исполнении: рук-во по ремонту / / А.А. Мылов [и др.]. — М.: ГОСНИТИ, 1989. — 138 с.

УДК 631.37

В.П. Чернышев, канд. техн. наук, профессор П.Г. Учкин, преподаватель

ФГОУ ВПО «Оренбургский государственный аграрный университет»

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ИЗНОСА ЦИЛИНДРА ПУСКОВОГО ДВИГАТЕЛЯ

Для запуска основного дизельного двигателя ля наблюдается значительный износ стенок цилин-

во многих случаях используют пусковые двига- дра и изменение геометрии цилиндра. Это связано

тели ПД- 10М. При эксплуатации пускового двигате- с тяжелыми условиями работы, в основном в поле-

78 ----------------------- Вестник ФГОУ ВПО МГАУ № 3'2009 -------------------------------------

вых условиях, когда в цилиндр попадает большое количество абразивных частиц и это способствует интенсивному износу цилиндро-поршневой группы и снижению его ресурса.

Попадание абразивных частиц с воздухом связано с конструктивными особенностями, т. е. отсутствием воздушного фильтра на впускном тракте пускового двигателя, и поэтому наибольший износ стенок цилиндра наблюдается в районе впускных окон.

На сегодняшний день вопрос об износах пускового двигателя ПД-10М, в частности цилиндра, полностью не изучен, и данных по пусковым двигателям немного. Этой проблемой занимались ученые П.В. Солуянов и В.Я. Сковородин, которые провели исследования лишь о наработке на отказы [1, 2].

Для оценки износа цилиндра, как и для оценки деталей, узлов и агрегатов тракторов, комбайнов и сложных сельскохозяйственных машин, требуется определить количество наблюдаемой техники, т. е. количество цилиндров пускового двигателя ПД-10М [1].

Количество цилиндров выбирается в зависимости от значения односторонней доверительной вероятности а0, находящейся в интервале 0,80.. .0,99, и от величины относительной ошибки 5, значение которой допускают в пределах 5.20 % [2]. Также число машин при испытании рассчитывают в соответствии с принятым законом распределения показателя надежности.

Закон распределения показателя надежности выбирают в зависимости от коэффициента вариации V, показывающего степень рассеивания случайной величины и выбирающегося в зависимости от вида разрушения. Так как видом разрушения при оценке цилиндра является износ, то коэффициент вариации принимается равным V = 0,3 [2].

Следовательно, выбираем нормальный закон распределения, так как V < 0,33.

Выбрав коэффициент вариации и закон распределения случайной величины, принимаем величину односторонней доверительной вероятности а0 = 0,90 и величину относительной ошибки 5 = 5,3 %.

Далее находим соотношение [2]:

8_ 0,053 V” 0,3

_ 0,18.

Затем из таблицы [1] зависимостей количества машин или их элементов N при их односторонней доверительной вероятности а0 = 0,90 находим число цилиндров для оценки износов. Количество цилиндров принимаем равным 50.

Износ зеркала цилиндров пускового двигателя, отработавших в среднем по 1500 мото-ч, определяется измерением диаметров по всей высоте цилиндра с шагом в 5 мм в четырех направлениях. Результаты измерений представлены в таблице.

Результаты измерения диаметра цилиндра ПД-10М

Расстояние до верхней кромки цилиндра, мм II 11-11 ПИП 1У-1У

0 73,16 73,14 73,16 73,15

5 73,16 73,14 73,16 73,15

10 73,16 73,14 73,16 73,15

15 73,20 73,16 73,19 73,18

20 73,19 73,16 73,20 73,20

25 73,19 73,17 73,20 73,20

30 73,17 73,18 73,20 73,20

35 73,17 73,16 73,19 73,19

40 73,17 73,19 73,19 73,19

45 73,17 73,19 73,18 73,19

50 73,18 73,19 73,18 73,20

55 73,19 73,19 73,19 73,21

60 73,19 73,2 73,20 73,21

65 73,21 73,2 73,21 73,21

70 73,21 73,21 73,22 73,20

75 73,21 73,22 73,22 73,22

80 73,21 73,22 73,22 73,22

85 73,21 73,22 73,22 73,22

90 73,19 73,23 73,21 73,21

95 73,18 73,23 73,21 73,21

100 73,17 73,23 73,20 73,21

105 73,16 73,23 73,19 73,20

110 73,15 73,23 73,19 73,19

115 73,15 73,23 73,18 73,19

120 73,13 73,21 73,17 73,18

125 73,13 73,2 73,17 73,17

130 73,14 73,19 73,17 73,17

135 73,14 73,17 73,17 73,17

140 73,14 73,17 73,16 73,16

145 73,14 73,17 73,15 73,16

150 73,15 73,16 73,15 73,16

155 73,16 73,15 73,15 73,16

160 73,16 73,16 73,15 73,15

165 73,16 73,16 73,15 73,15

170 73,165 73,16 73,15 73,15

175 73,165 73,15 73,15 73,15

180 73,17 73,15 73,16 73,15

Вестник ФГОУ ВПО МГАУ № 3'2009

79

1-1

П-П

Ш-Ш

1У-1У

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

а 100

5

3

В

ЕС

5

К

X

5 и 2 С

6 > 5

О

X

X

а

5

X

к

С

Е-

О

0-

110

120

130

140

150

160

170

180

Й

4-

-V

-4

4

*=

/

2

В

х

X

К

X

X

и

2

С

*

о

к

X

а

а

73 73,10 73,20

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

120

130

140

150

160

170

180

*

Ч

у

4-

1-

Ф

£

1

а

73 73,10 73,20

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

120

130

140

150

160

170

180

а

73 73,10 73,20

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

110

120

130

140

150

160

170

180

73 73,10 73,20

Рис. 1. Характер износа цилиндра пускового двигателя ПД-10М по высоте и по направлениям

По результатам измерений построены графики, на которых виден характер износа цилиндра (см. рис. 1 и 2).

Из полученной информации можно сделать вывод, что минимальные износы наблюдаются на верхней и нижней кромках цилиндра, а ближе к окнам степень износа увеличивается, что и подтверждает ранее выдвинутую версию.

Список литературы

1. Селиванов, А.И. Теоретические основы ремонта и надежности сельскохозяйственной техники / А.И. Селиванов, Ю.Н. Артемьев. — М.: Колос, 1978.

2. Сковородин, В.Я. Справочная книга по надежности сельскохозяйственной техники / В.Я. Сковородин, Л.В. Тишкин. — Л.: Лениздат, 1985.

УДК 631.3:620, 179.112

В.П. Лапик, канд. техн. наук, доцент Н.В. Синяя, аспирантка

ФГОУ ВПО «Брянская государственная сельскохозяйственная академия»

к вопросу поверхностной пластической деформации гильз цилиндров при их раскатывании

В соответствии с ГОСТ 18296-72 поверхност- батываемой поверхности называется накатывани-

ное пластическое деформирование (ППД) при ем. При обработке гильз цилиндров накатывание

качении деформирующего элемента (ДЭ) по обра- называют раскатыванием. Достоинством раскаты-

80 ------------------------------- Вестник ФГОУ ВПО МГАУ № 3'2009 ----------------------------