Научная статья на тему 'ВЫБОР КУЛАЧКОВЫХ МЕХАНИЗМОВ ДЛЯ ПРИВОДА ПЛУНЖЕРА НАСОСА ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ ДИЗЕЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ ПРОГРАММЫ MATHCAD'

ВЫБОР КУЛАЧКОВЫХ МЕХАНИЗМОВ ДЛЯ ПРИВОДА ПЛУНЖЕРА НАСОСА ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ ДИЗЕЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ ПРОГРАММЫ MATHCAD Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

CC BY
78
24
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
КУЛАЧКОВЫЕ МЕХАНИЗМЫ / ПРОФИЛЬ КУЛАЧКОВ / РАСЧЕТ / ПРОГРАММА MATHCAD / ГРАФИКИ ПУТИ / СКОРОСТИ / УСКОРЕНИЯ / ВЫБОР ПРОФИЛЯ КУЛАЧКА

Аннотация научной статьи по механике и машиностроению, автор научной работы — Жигадло Александр Петрович, Макушев Юрий Петрович, Полякова Татьяна Анатольевна, Рындин Владимир Витальевич

Целью статьи является выбор профиля кулачка (при равных конструктивных параметрах) для привода плунжера насоса высокого давления, обеспечивающего максимальную скорость и допустимое ускорение толкателя. Предложена методика выбра профиля кулачка по анализу совмещенных графиков изменения пути, скорости, ускорения толкателя кулачков различного профиля с применением программы MATHCAD. Выполнены расчеты и построены совмещенные графики изменения пути, скорости, ускорения толкателя кулачков с тангенциальным, выпуклым и вогнутым профилем. Сравнительный анализ совмещенных графиков показал, что максимальная скорость толкателя кулачка с вогнутым профилем в 1,5 раза больше, чем для кулачков с тангенциальным или выпуклым профилем. Кулачок с вогнутым профилем рекомендуется для привода плунжеров насоса малооборотных судовых дизелей (до 250 мин-1). Для создания сверхвысоких давлений (более 120 МПа) система подачи топлива должна быть аккумуляторнового типа с приводом плунжеров малого диаметра (4-6 мм) от эксцентрикового вала с шайбой специальной формы и электронным управлением форсунок.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по механике и машиностроению , автор научной работы — Жигадло Александр Петрович, Макушев Юрий Петрович, Полякова Татьяна Анатольевна, Рындин Владимир Витальевич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

SELECTION OF CAM MECHANISMS FOR DRIVING THE PLUNGER OF HIGH-PRESSURE PUMP OF DIESEL ENGINES USING MATHCAD PROGRAM

The purpose of the article is to select the cam profile (with equal design parameters) for driving the plunger of a high-pressure pump that provides the maximum speed and permissible acceleration of the pusher. A method of selecting a cam profile by analyzing combined graphs of changes in the path, speed, and acceleration of a cam pusher of various profiles using the Mathcad program is proposed. Calculations have been performed and combined graphs of changes in the path, speed, and acceleration of the cam pusher with tangential, convex, and concave profiles have been constructed. A comparative analysis of the combined graphs showed that the maximum speed of the cam pusher with a concave profile is 1,5 times greater than for cams with a tangential or convex profile. A cam with a concave profile is recommended for driving pump plungers of low-speed marine diesel engines (up to 250 min-1). To create ultra -high pressures (more than 120 MPa), the fuel supply system must be battery-type with a drive of small diameter plungers (4 - 6 mm) from an eccentric shaft with a special-shaped washer and electronically controlled injectors.

Текст научной работы на тему «ВЫБОР КУЛАЧКОВЫХ МЕХАНИЗМОВ ДЛЯ ПРИВОДА ПЛУНЖЕРА НАСОСА ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ ДИЗЕЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ ПРОГРАММЫ MATHCAD»

УДК 621.43: 621.835.2

DOI: 10.25206/1813-8225-2022-184-18-24

А. П. ЖИГАДЛО1 Ю. П. МАКУШЕВ1 Т. А. ПОЛЯКОВА1 В. В. РЫНДИН2

1Сибирский государственный автомобильно-дорожный университет,

г. Омс к

2Павлодарский государственный университет им. С. Торайгырова, г. Павлодар, Республика Казахстан

ВЫБОР КУЛАЧКОВЫХ МЕХАНИЗМОВ ДЛЯ ПРИВОДА ПЛУНЖЕРА НАСОСА ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ ДИЗЕЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ ПРОГРАММЫ MATHCAD

Целью статьи является выбор профиля кулачка (при равных конструктивных параметрах) для привода плунжера насоса высокого давления, обеспечивающего максимальную скорость и допустимое ускорение толкателя. Предложена методика выбра профиля кулачка по анализу совмещенных графиков изменения пути, скорости, ускорения толкателя кулачков различного профиля с применением программы MATHCAD. Выполнены расчеты и построены совмещенные графики изменения пути, скорости, ускорения толкателя кулачков с тангенциальным, выпуклым и вогнутым профилем. Сравнительный анализ совмещенных графиков показал, что максимальная скорость толкателя кулачка с вогнутым профилем в 1,5 раза больше, чем для кулачков с тангенциальным или выпуклым профилем. Кулачок с вогнутым профилем рекомендуется для привода плунжеров насоса малооборотных судовых дизелей (до 250 мин-1). Для создания сверхвысоких давлений (более 120 МПа) система подачи топлива должна быть аккумуляторнового типа с приводом плунжеров малого диаметра (4—6 мм) от эксцентрикового вала с шайбой специальной формы и электронным управлением форсунок.

Ключевые слова: кулачковые механизмы, профиль кулачков, расчет, программа Mathcad, графики пути, скорости, ускорения, выбор профиля кулачка.

Введение. Вопросам проектирования, исследования и оптимизации кулачковых механизмов посвящен ряд научных исследований, результаты которых отражены в работах отечественных и зарубежных авторов. И. И. Артоболевский рассматривает синтез кулачковых механизмов в основном выпуклого профиля [1].

Анализ кулачков, применяемых в системах питания топливом двигателей внутреннего сгорания, автором не проводился.

В своей научной работе Н. Abderazek приводит сравнительный анализ уже известных на тот момент алгоритмов (последовательность операций, действий) оптимизации конструкции кулачкового механизма, представив в своей научной статье особенности применения «семи последних алгоритмов оптимизации для автоматизации проектирования дискового кулачкового механизма с поступательным роликовым толкателем с учетом четырех законов движения толкателя» [2].

Цель научного исследования Р. Flores заключалась в том, чтобы «представить вычислительный подход для оптимизации проектирования кулачковых механизмов с эксцентриковыми перемещающими роликовыми толкателями» [3]. Автор обращает внимание на то, что целевая функция, используемая в решении поставленной им задачи, «учитывает три основных параметра, которые влияют на конечный размер кулачка, а именно радиус базовой окружности кулачка, радиус ролика и смещение толкателя» [3].

R. D. V. Prasad (с соавт.) описывает процессы моделирования, проектирования и анализа кулачкового механизма, имеющего минимальный толчок (удар) и индуцированные (создаваемые) контактные напряжения для определенного движения [4]. Авторы статьи на основе результатов кинематического и динамического анализа кулачковых механизмов произвели «изменение профиля кулачка с целью уменьшения толчка, возникающего из-за внезапно-

а)

б)

в)

Рис. 1. Кулачки с тангенциальным (а), выпуклым (б) и вогнутым (в) профилем. Тангенциальный профиль кулачка (рис. 1а) образован при помощи двух прямых, которые касательные к начальной окружности радиусом Я1 и дуге окружности закругления с радиусом Я

го изменения ускорения», а также дополнили свое исследование определением контактных напряжений, возникающих не только в самом кулачке, но и в толкателе [4].

Коллектив авторов во главе с F. Gao предлагает новый удобный метод проектирования кулачково-пружинного механизма, основанный на анализе его модели с учетом силы трения [5]. Результаты проведенного авторами эксперимента с целью проверки нового метода показали, «что профиль кулачка, созданный методом прямой производной, может точно имитировать желаемые характеристики крутящего момента» [5].

Доктор технических наук, профессор И. В. Леонов отмечает, что «развитие математических моделей машин с кулачковыми механизмами помогает разработке основных рекомендаций для экономии энергии» [6, с. 29]. Для решения этой проблемы автор предлагает сформировать критерии качества механизмов: скорость скольжения в высшей кинематической паре и коэффициент возрастания в ней. Затем с использованием математического моделирования критериев качества кулачкового механизма И. В. Леонов выявляет зависимость необходимых размеров кулачка от угла переключения с разгона на торможение толкателя.

Результаты экспериментального исследования определения оптимальной конструкции исполнительных кулачковых механизмов представлены в работе Ф. Н. Баракаева и Л. Б. Шокирова [7]. Н. Н. Крохмаль приводит методику проектирования профиля кулачка с использованием уравнения огибающей профиля кулачка, выведенного из уравнения геометрической связи кулачка и толкателя в декартовой системе координат [8]. В результате выполненных исследований автором получены «расчетные зависимости для определения координат точек профиля кулачка при произвольном угле наклона тарелки толкателя» [8, с. 53].

1. Расчет и построение совмещенных графиков пути, скорости и ускорения кулачков различного профиля. В работах [9 — 11] авторами данной статьи был приведен кинематический расчёт кулачковых механизмов тангенциального, выпуклого и вогнутого профилей. Целью данной работы является расчет, построение совмещенных диаграмм пути, скорости, ускорения кулачков тангенциального, вогнутого, выпуклого профилей (при равных конструктивных параметрах) с использованием программы МАТИСАЭ (теоретические сведения и практические советы по проведению инженерных расчётов в МАТИСАЭ представлены в работах [12, 13]). Путем сравнения совмещенных диаграмм предложен выбор оптимального варианта кулачка для привода плунжера насоса высокого давления, обеспечивающего максимальную скорость и допустимое ускорение толкателя.

Предложенная методика позволит установить, в каких именно технических устройствах и механизмах (особенно в насосах высокого давления) рекомендуется использовать кулачки тангенциального, выпуклого и вогнутого профилей.

На рис. 1а, б, в представлены схемы кулачков тангенциального, выпуклого и вогнутого профилей, применяемых для систем подачи топлива с механическим управлением. Значения исходных параметров для построения кулачков выбраны из конструкторских соображений.

Процесс построения кулачков указанных профилей и их расчет подробно представлены в работах [9-11].

Выпуклый профиль кулачка (рис. 1б) образован при помощи начальной окружности радиусом Я{, окружности закругления с радиусом Я2 и дугой окружности Я3 с нижним расположением ее центра и плавно соединяющей окружности с Я{ и Я2.

Вогнутый профиль кулачка (рис. 1в) образован при помощи начальной окружности радиусом Я1, окружности закругления с радиусом Я2 и дугой окружности Я3 с верхним расположением ее центра и плавно соединяющей окружности с Я1 и Я2.

Используя формулы для определения пути, скорости и ускорения толкателя в кулачках соответ-

Формулы для расчета пути, скорости и ускорения толкателя

Таблица 1

Параметры

Расчетные формулы

Путь (ход)

а) тангенциальный кулачок

прямолинейный участок

ДЛ, =(R + R3 )-|—--1

'v cos Фр,

участок с закруглением

ДЛ2 = 2a • cos (б, - фр ) - (R, + R3)

б) выпуклый кулачок

выпуклый участок

h, = (R3 - R, )^(1 - cos в,)

участок с закруглением

h2 = hmax - а • (1 - COS P2 )

в) вогнутый кулачок

вогнутый участок

Дhl = (R1 + R3cosф; -l^l -k2 sin2 ф; j-

-R + R )

участок с закруглением

ДЛ2 = 2a • cos (б, - ф2)- (R, + Rp)

Скорость

а) тангенциальный кулачок

прямолинейный участок

S = ю • (R, + R3)•

sin ф

2

cos ф

участок с закруглением

S2 = ю • a • sin (б, - ф) x X cos (б, - ф)

! +

^ - X2 • sin2 (б, - ф)

б) выпуклый кулачок

выпуклый участок

S = (R3 - R, )^юк • sin в,

участок с закруглением S2 = -а • rot • sin в2 в2 = 0 - ф , e = 60 °

в) вогнутый кулачок

вогнутый участок

S = ю • (R, + R3)•

к • sin 2ф,

Л

2 • ^, - к2 sin2 ф,

- sin ф,

участок с закруглением 92 = 2<в • a • sin (0j - ф2)

Или, с учётом уточняющего коэффициента: S2 = 3ю • a • sin (0j - ф2)

Ускорение

а) тангенциальный кулачок

прямолинейный участок

2 /п г, \ 2 - cos2 ф

] =ю2 • (R, + R3)--3—^

cos ф

участок с закруглением

] 2 = -ю • a •

cos (б, - ф) + — • cos[2 (б, - ф)] +

q

— 3

+ -Ц- • sin2[2(б, -ф)] 4q

б) выпуклый кулачок

выпуклый участок ji =(R3 - Ri * cos pi участок с закруглением j = • юк ' cos Р2

в) вогнутый кулачок

вогнутый участок

j =ю2 • (R, + R3)•

к • cos 2ф, - к3 • sin4 ф,

(l - к2 sin2 ф, )г

5ф,

участок с закруглением j2 =-2»2 • a • cos (0t -Ф2) где 01 = 0 - ф11П„

20

в)

Рис. 2. Диаграммы изменения пути (а), скорости (б) и ускорения (в) толкателя при движении от кулачков тангенциального, вогнутого и выпуклого профилей

Рис. 3. а) насос 4ТН 9х10Т: 1 — корпус насоса; 2 — кулачковый вал; 3 — толкатель; 4 — винт регулировочный; 5 — поводок плунжера; 6 — тарелка пружины; 7 — плунжер; 8 — возвратная пружина; 9 — отсечное окно; 10 — каналы для подвода топлива; 11 — впускное окно; 12 — втулка; 13 — нагнетательный клапан; 14 — штуцер; 15 — пружина клапана; 16 — вытеснитель; 17 — рейка; 18 — хомут; б) характер изменения перемещения плунжера Ьп скорости плунжера Сп и контактных напряжений ск в паре «кулачок-ролик» от угла поворота кулачкового вала ф

ствующего профиля (табл. 1), выполнен кинематический расчёт.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

По результатам кинематического расчёта для кулачков тангенциального, выпуклого и вогнутого профилей с использованием программы MATHCAD построены диаграммы пути, скорости и ускорения толкателей (рис. 2). Для более точного сравнения результатов кинематического расчёта кулачков различных профилей, диаграммы совмещены и изображены на рис. 2а, б, в.

При выборе профиля кулачка необходимо учитывать: 1 — кулачок должен обеспечить заданный максиальный ход толкателя; 2 — скорость толкателя в период подачи топлива должна быть максимальной; 3 — ускорение толкателя должно быть допустимым.

2. Анализ диаграмм изменения пути, скорости, ускорения толкателя кулачков с различным профилем. На рис. 2а приведены совмещенные диаграммы изменения пути (хода) толкателя кулачков с тангенциальным, выпуклым и вогнутым профилем. Для начальной окружности вала радиусом, равным 20 мм, и ходе толкателя 10 мм для кулачков с выпуклым и вогнутым профилем, по сравнению с тангенциальным профилем, происходит сдвиг диаграмм до 10 ° с изменением промежуточного хода толкателя на 2 — 4 мм. Максимальный ход толкателя для всех трех профилей одинаков и равен 10 мм.

На рис. 2б приведены диаграммы изменения скорости толкателя кулачков с тангенциальным, выпуклым и вогнутым профилем. Наибольшую скорость 3 м/с при частоте вращения вала 1000 мин1

Рис. 4. Насос-форсунка с приводом плунжера от кулачка выпуклого профиля:

1 — роликовое коромысло; 2 — кулачок выпуклого профиля для привода плунжера; 3 — игла клапана управления; 4 — полость высокого давления; 5 — обратный клапан;

6 — пружина форсунки;

7 — запорный поршень;

8 — головка цилиндров;

9 — игла распылителя; 10 — пружина плунжера;

11 — плунжер; 12 — рычажный мультипликатор; 13 — пьезопривод; 14 — уплотнительные кольца; 15 — магистраль слива топлива; 16 — магистраль подвода топлива

имеет толкатель с вогнутым профилем кулачка. Вогнутый профиль кулачка способен создавать высокую скорость роликого толкателя и рекомендуется для насосов малооборотых судовых дизельных двигателей (80 — 250 мин-1) с целью интенсификации процесса впрыска и создания давления топлива до 100 МПа.

Равное по величине максимальное значение скорости 2 м/с имеет толкатель при движении от кулачка тангенциального и выпуклого профилей.

На рис. 2в приведены диаграммы изменения ускорения толкателя кулачков с тангенциальным, выпуклым и вогнутым профилем. Наибольшее ускорение 1300 м/с2 имеет толкатель, приводимый в движение от кулачка вогнутого профиля. Для снижения ускорения и сил инерции при работе топливного насоса с данным кулачком уменьшают массу подвижных деталей или снижают обороты двигателя (до 250 мин-1).

Среднее значение ускорения (800 м/с2) имеет толкатель при движении от кулачка выпуклого профиля. Наименьшее значение ускорения (700 м/с2) и сил инерции имеет толкатель при движении от кулачка тангенциального профиля.

Технология изготовления кулачка тангенциального профиля наиболее проста по сравнению с выпуклым и вогнутым профилем.

Рассмотрим применение кулачковых механизмов в насосах высокого давления для возвратно-по-

Рис. 5. Привод насоса судового двигателя RTA Зульцер: 1 — кулачковый вал; 2 — корпус насоса; 3 — ролик толкателя; 4 — толкатель плунжера насоса; 5 — пружина возвратная; 6 — механизм выключения насоса; 7 — кулачок вогнутого профиля

ступательного движения плунжера. На рис. 3а и 3б показан разрез насоса 4ТН 9х10Т с тангенциальным профилем кулачка 2, с плунжером 7 (диаметр 9 мм, ход 10 мм) и изменение перемещение плунжера, его скорости и контактных напряжений в паре «кулачок—ролик» [14, 15]. Насос служит для создания высокого давления дизельного топлива (до 80 МПа).

При вращении кулачкового вала 2 роликовый толкатель 3 совершает поступательное движение, поднимает плунжер 7 вверх, сжимает топливо и повышает его давление. Волна давления по трубопроводу поступает к форсунке, которая подает топливо в цилиндр двигателя.

На рис. 3б представлены графики изменения хода плунжера Лп, скорости плунжера Сп (0), контактных напряжений ск в паре «кулачок — ролик» (допустимое 1300 — 1800 МПа) при частоте вращения валика насоса 950 мин1 и цикловой подаче 140 мм3 [15]. Для увеличения интенсивности впрыскивания топлива необходимо обеспечить подачу топлива в зоне максимальной скорости плунжера. Геометрическое начало подачи топлива (фгнп) начинается за 39 ° до ВМТ кулачка, а геометрический конец подачи топлива (фгкп) завершается за 31 ° до ВМТ кулачка. Средняя величина скорости плунжера Сп на участке подачи топлива равна 1,70 м/с.

Кулачки с выпуклым профилем нашли широкое применение в насосах-форсунках двигателей внутреннего сгорания. На рис. 4 показан разрез насоса-форсунки с приводом плунжера от кулачка выпуклого профиля и пьезоэлектрическим управлением хода иглы.

При действии кулачка 2 на ролик коромысло 1 поворачивается и перемещает плунжер 11 с большой скоростью [16]. Сжимаемое плунжером топливо приводит к повышению давления и обеспечивает подачу топлива форсункой. Количество поданного топлива зависит от положения клапана управления 3 и времени подачи сигнала (напряжения) на пье-зопривод 13.

Анализ диаграмм скорости толкателя (см. рис. 2б) показал, что при равных конструктивных параметрах кулачков и частоте вращения вала 1000 мин1 максимальная скорость в 1,5 раза больше у вогнутого профиля, чем у выпуклого или тан-

а)

б)

Рис. 6. Разрез насоса высокого давления Common Rail (а) 1 — вал эксцентриковый; 2 — шайба эксцентрика; 3 — плунжер с втулкой; 4 — впускной клапан; 5 — выпускной клапан; 6 — вход топлива. Плунжерная пара с пружиной и толкателем в сборе (б) (Источник: https://cf.ppt-online.org/files/slide/x/XBjowAILdW6kJ S8zqfDbTO4REi35PmUe1aKZFc/slide-5jpg; https://i.avto.pro/img/ mi/16/79/50.jpeg)

генциального профиля. Для малооборотных судовых дизелей с целью увеличения скорости подъема плунжера и интенсивной подачи топлива применяют кулачки вогнутого профиля с увеличенной крутизной.

На рис. 5 показан привод насоса высокого давления судового двигателя фирмы RTA Зульцер (Швейцария) с вогнутым профилем кулачка [16].

Для двухтактного дизеля Зульцер RTA96C (рис. 5) мощность одного цилиндра равна 5490 кВт, число цилиндров 12, диаметр поршня 96 см, ход поршня 250 см, частота вращения коленчатого вала 100 мин-1. Цикловая подача топлива на режиме номинальной мощности равна 160 см3, диаметр плунжера насоса 8 см. Для данной подачи топлива насос и форсунки могут быть только с механическим управлением. При снижении частоты вращения кулачкового вала с 1000 мин-1 до 100 мин-1 ускорение толкателя насоса уменьшается в несколько раз (см. рис. 2в).

3. Особенности конструкции насоса высокого давления с рабочим давлением более 120 МПа.

Надежность и долговечность насосов высокого давления с приводом плунжера от кулачкового вала и с гидромеханическим управлением форсунок ограничивается давлением топлива до 80 — 100 МПа. Для создания сверхвысоких давлений (более 120 МПа) системы подачи топлива выполняют аккумуляторного типа с электронным управлением и приводом плунжеров малого диаметра (4 — 6 мм) от эксцентрикового вала с шайбой специальной формы. На рис. 6 показан разрез насоса высокого давления Common Rail (а) с электронным управлением и плунжерная пара в сборе (б) [16].

При вращении эксцентрикового вала 1 все три плунжера поочередно через 120 0 под действием шайбы эксцентрика 2 совершают поступательные движения на величину эксцентриситета (например, 5 мм). Топливо над плунжером сжимается и под давлением направляется в рампу (аккумулятор). Из рампы топливо под давлением, например, 200 МПа подводится к форсункам, которые подают топливо

в камеру сгорания. В исходное положение плунжеры возвращаются под действием силы сжатой пружины.

Для уменьшения контактных напряжений в парах «эксцентрик — шайба» и «шайба — плунжер» диаметр плунжера выполняют не более 4 — 6 мм. Так, например, при максимальном давлении топлива над плунжером 200 МПа сила со стороны плунжера диаметром 10 мм будет равна 15700 Н, а 4 мм — 2500 Н.

Выводы

1. Выполнены расчеты с применением программы Mathcad и построены совмещенные графики изменения пути, скорости, ускорения толкателя кулачков с тангенциальным, выпуклым и вогнутым профилем, что позволило путем сравнения диаграмм выбрать оптимальный вариант кулачка для привода плунжера насоса высокого давления, обеспечивающего максимальную скорость и допустимое ускорение толкателя.

2. При равных конструктивных размерах у кулачков с выпуклым и вогнутым профилем, по сравнению с тангенциальным профилем, происходит сдвиг диаграмм до 10 0 с изменением промежуточного хода толкателя на 2 — 4 мм. Максимальный ход толкателя для всех трех профилей одинаков и равен 10 мм.

3. Сравнительный анализ совмещенных графиков показал, что максимальная скорость толкателя кулачка с вогнутым профилем в 1,5 раза больше, чем для кулачков с тангенциальным или выпуклым профилем. Кулачок с вогнутым профилем рекомендуется для привода плунжеров насоса малооборотных судовых дизелей (до 250 мин—1).

4. Максимальное значение ускорения (1300 м/с2, при 1000 мин—1) определено для толкателя, движение которого осуществляется от кулачка вогнутого профиля, среднее (800 м/с2) — от выпуклого профиля, а наименьшее (700 м/с2) — от тангенциального профиля.

5. Для создания сверх высоких давлений (более 120 МПа) система подачи топлива должна быть аккумуляторного типа с приводом плунжеров малого

диаметра (4 — 6 мм) от эксцентрикового вала с шайбой специальной формы и электронным управлением форсунок.

Библиографический список

1. Артоболевский И. И. Теория механизмов и машин. Москва: Наука, 1988. 640 с.

2. Abderazek H., Yildiz A. R., Mirjalili S. Comparison of recent optimization algorithms for design optimization of a cam-follower mechanism // Knowledge-Based Systems. 2020. Vol. 191. 105237. DOI: 10.1016/j.knosys.2019. 105237.

3. Flores P. A Computational Approach for Cam Size Optimization of Disc Cam-Follower Mechanisms With Translating Roller Followers // Journal of Mechanisms and Robotics. 2013. Vol. 5 (4). 041010. DOI: 10.1115/1.4025026.

4. Prasad R. D. V., Satyanarayana K., Maheswara Ch. [et al.]. Analysis of Cam and Follower Mechanism to Reduce Jerk and Induced Stresses // Journal of Recent Trends in Mechanics. 2020. Vol. 5, Issue 3. P. 8-17. DOI: 10.46610/JoRTM.2020.v05i03.002.

5. Gao F., Liu Y., Liao W. Cam Profile Generation for CamSpring Mechanism With Desired Torque // Journal of Mechanisms and Robotics. 2018. Vol. 10 (4). 041009. DOI: 10.1115/1.4040270.

6. Леонов И. В. Проектирование и анализ кулачковых механизмов с помощью ЭВМ // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. 2015. № 2 (659). С. 29-35.

7. Баракаев Ф. Н., Шокиров Л. Б. Экспериментальное исследование исполнительных кулачковых механизмов // Молодой ученый. 2018. № 24 (210). С. 53-56.

8. Крохмаль Н. Н. Синтез кулачкового механизма с плоским толкателем на основе обобщенной методики синтеза кулачковых механизмов // Вестник ИжГТУ имени М. Т. Калашникова. 2022. Т. 25, № 1. С. 53-61. DOI: 10.22213/24131172-2022-1-53-61.

9. Макушев Ю. П., Полякова Т. А., Волкова Л. Ю. [и др.]. Кинематический расчет и построение графиков высоты подъема и скорости толкателя тангенциальных кулачков с использованием программы MATHCAD // Омский научный вестник. 2021. № 4 (178). С. 5-11. DOI: 10.25206/1813-8225-2021178-5-11.

10. Полякова Т. А., Макушев Ю. П., Волкова Л. Ю. [и др.]. Кинематический расчет кулачков выпуклого профиля с использованием программы MATHCAD // Омский научный вестник. 2021. № 5 (179). С. 34-40. DOI: 10.25206/1813-82252021-179-34-40.

11. Рындин В. В., Макушев Ю. П., Полякова Т. А. [и др.]. Расчет кулачков вогнутого профиля в системе MATHCAD // Омский научный вестник. 2022. № 1 (181). С. 25-32. DOI: 10.25206/1813-8225-2022-181-25-32.

12. Макаров Е. Г. Инженерные расчеты в MATHCAD 15. Санкт-Петербург: Питер, 2011. 400 с.

13. Рындин В. В., Волкова Л. Ю. Применение системы MATHCAD при статистическом анализе экспериментальных данных // Наука и техника Казахстана. 2018. № 4. С. 6-17.

14. Системы питания двигателей внутреннего сгорания : методические указания к лабораторным и практическим занятиям по профилю подготовки «Двигатели внутреннего сгорания» / &ст. Ю. П. Макушев. Омск: Изд-во СибАДИ, 2012. 96 с.

15. Макушев Ю. П., Михайлова Л. Ю. Расчетное определение рациональной компоновки привода насоса 6ТНх10Т при работе с повышенными цикловыми подачами // Актуальные проблемы развития и эксплуатации поршневых двигателей в транспортном комплексе Азиатско-Тихоокеанского региона: материалы Междунар. науч.-техн. конф. Хабаровск: Изд-во Тихоокеан. гос. ун-та, 2008. С. 229-238.

16. Макушев Ю. П., Жигадло А. П., Волкова Л. Ю. Конструктивные особенности систем подачи топлива современных дизелей. Омск: Изд-во СибАДИ, 2020. 210 с.

ЖИГАДЛО Александр Петрович, кандидат технических наук, доктор педагогических наук, доцент (Россия), ректор Сибирского государственного автомобильно-дорожного университета (СибАДИ), г. Омск.

SPIN-код: 6598-1490 AuthorID (РИНЦ): 321657 ORCID: 0000-0002-8883-3167 Адрес для переписки: up_zhigadlo@mail.ru. МАКУШЕВ Юрий Петрович, кандидат технических наук, доцент (Россия), доцент кафедры «Автомобили и энергетические установки» СибАДИ, г. Омск. SPIN-код: 4777-2831 AuthorID (РИНЦ): 650763 AuthorID (SCOPUS): 57210975800 Адрес для переписки: makushev321@mail.ru ПОЛЯКОВА Татьяна Анатольевна, кандидат педагогических наук, доцент (Россия), доцент кафедры «Физика и математика» СибАДИ, г. Омск. SPIN-код: 4090-8339 AuthorID (РИНЦ): 652910 AuthorID (SCOPUS): 57287283100 ORCID: 0000-0002-9673-1750 Адрес для переписки: ta_polyakova@mail.ru РЫНДИН Владимир Витальевич, кандидат технических наук, профессор кафедры «Механика и нефтегазовое дело» Павлодарского государственного университета им. С. Торайгырова, г. Павлодар, Республика Казахстан. SPIN-код: 1687-9720 AuthorID (РИНЦ): 929600 AuthorID (SCOPUS): 7007057327 ORCID: 0000-0002-4248-9516 Адрес для переписки: rvladvit@yandex.kz

Для цитирования

Жигадло А. П., Макушев Ю. П., Полякова Т. А., Рындин В. В. Выбор кулачковых механизмов для привода плунжера насоса высокого давления дизельных двигателей с применением программы MATHCAD // Омский научный вестник. 2022. № 4 (184). С. 18-24. DOI: 10.25206/1813-8225-2022-18418-24.

Статья поступила в редакцию 27.07.2022 г. © А. П. Жигадло, Ю. П. Макушев, Т. А. Полякова, В. В. Рындин

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.