Стенд для испытания поршня Советский патент 1990 года по МПК G01M15/00 

Изобретение относится к машиностроению, преимущественно к двигате- лестроению, и может быть использовано при испытаниях поршней в период конструирования и доводки двигателей внутреннего сгорания.

Цель изобретения - повышение достоверности и точности результатов из- мерений путем имитации процесса взбалтывания охлаждающего масла в полости охлаждения днища поршня.

На чертеже приведена принципиальная схема стенда для испытания поршня

Стенд содержит основание 1, на котором неподвижно установлен испытуемый поршень 2 и смонтированы нагреватель 3 днища поршня, предпочтительно электрический, водяная рубашка А охлаждения для имитации цилиндра с ох лаждением, масляная система охлаждения полости днища поршня и система подачи сжатого воздуха. Масляная система охлаждения включает в себя масляный насос 5, вентиль 6 для регули- рования расхода масла, маслопровод 7 и сливной бак 8. Система подачи сжатого воздуха имеет источник сжатого воздуха (не показан) и дозатор 9, соединенные между собой трубопроводом 10. Вал дозатора 9 соединен с электродвигателем 11. Для определени температурных полей и напряжений на испытуемом поршне 2 установлены термопары и тензодатчики, соединенные проводами с измерительной аппаратурой (не показаны). Стенд снабжен вставкой 12, размещенной внутри неподвижно установленного испытуемого поршня 2 с образованием замкнутой полости 13 охлаждения. Во вставке 12 выполнены каналы. Один из каналов (14) связан маслопроводом 7 с маглн

20

35

уг

.

4050

55

нон системой охлаждения, в другом канале установлен ограничите.ль 15 уровня масла в полости 13 охлаждения, соединенный со сливным баком 8, а каналы 16-18 одним концом подключены через трубопровод 19 к дозатору 9 в системе подачи сжатого воздуха, а на свободном конце имеют сопловые наконечники 20, расположенные в полости 13 охлаждения. Сопловые наконечники 20 имеют срез, раэмещенньгй внутри полости охлаждения ниже желательного уровня масла и, следовательно, ниже желательного уровня размещения среза ограничителя 15 уровня масла.

Стенд для испытания поршня работает следующим образом.

Тепло к днищу поршня 2 подводится электрическим нагревателем 3. Нагрев днища вызывает его деформацию и, как следствие, - напряжения, значение которых достигает наибольших величин в зоне уплотнительных колец. Температура и деформация отдельных участков фиксируются термопарами и тензодат- чиками и регистрируются измерительной аппаратурой (не показаны).

Циркуляционное охлаждение поршня 2 осуществляется масляной системой следующим образом. Масло из сливного

бака 8 подается масляным насогом 5 через вставку 12 в полость 13 охлаждения. Необходимый уровень масла поддерживается ограничителем 15 уровня, через который лишнее масло сливается в бак 8. Количество подаваемого магла регулируется вентилем 6, установленным в маслопроводе 7.

Работа системы подачи сжатого воздуха заключается в следующем. С«атый воздух подводится к дозатору 9, вап которого вращается от члектродвигателя 11 постоянного тока. Дозатор 9 может быть выполнен, например, в виде эолотникопого элемента с возможностью периодического соединения трубопровода 19 с трубопроводом 10. Из дозатора 9 по трубопроводу 19 дозы сжатого воздуха подается в каналы 16-18 вставки 12 и через сопловые наконечники 20, расположенные под слоем масла, выстреливают в днище поршня, увлекая за собой масло и создавая всплеск, чем имитируется интенсивное взбалтывание масла, соответствующее реальным условиям охлаждения днища поршня при работе двигателя. Количество подаваемого сжатого воздуха, частота пульсаций (взбалтываний) регулируются дозатором 9, что позволяет создавать условия, аналогичные охлаждению днища поршня реального двигателя, в зависимости от числа оборотов коленчатого вала.

Таким образом, в предлагаемом стенде в условиях неподвижного испытуемого поршня обеспечивается охлаждение его днища имитацией взбалтывания масла при возвратно-поступатель10

43279б

Формула изобретения Стенд для испытания поршня, выполненного с полостью охлаждения днища его огневой поверхности, содержащий i основание для установки испытуемого поршня, нагреватель днища поршня, водяную рубашку охлаждения, вставку поршня, масляную систему охлаждения полости днища поршня, систему подачи сжатого воздуха и датчики с измерительной аппаратурой, причем нагреватель днища поршня размещен у огневой поверхности днища, вставка размещена у днища поршня со стороны противоположной огневой поверхности и образует с днищем полость охлаждения, поршень размещен внутри рубашки охлаждения, а вставка выполнена с каналами, один из которых связан с масляной системой охлаждения, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности и точности результатов путем имитации процесса взбалтывания масла, стенд дополнительно снабжен ограничителем уровня масла и сопловыми наконечниками, причем установка поршня на основание выполнена неподвижной, другой канал вставки снаб15

20

25

Изобретение относится к двигателестроению и может быть использовано при испытаниях поршней при их доводке. Целью изобретения является повышение надежности и точности результатов испытаний. На основании 1 неподвижно установлен испытуемый поршень 2 и смонтированы электрический нагреватель 3 днища поршня, водяная система охлаждения 4, масляная система охлаждения днища поршня и система подачи сжатого воздуха. На поршне 2 закреплены датчики, соединенные с измерительной аппаратурой. Внутри испытуемого поршня 2 размещена вставка 12 с каналами с образованием замкнутой полости охлаждения 13, которая соединена каналом 14 с масляной системой охлаждения, каналами 16, 17, 18 через дозатор 9 - с системой подачи сжатого воздуха, и в одном из каналов установлен ограничитель уровня масла 15. На свободных концах каналов 16, 17, 18 установлены сопловые наконечники 20, расположенные ниже уровня масла. При работе стенда дозатор сжатого воздуха с определенной частотой подает сжатый воздух под уровень масла в полости охлаждения поршня, имитируя взбалтывание масла при реальной работе поршня в условиях двигателя внутреннего сгорания. Благодаря такому выполнению упрощается конструкция стенда, благодаря отсутствию кривошипно-шатунного механизма повышается надежность и долговечность работы систем измерения, передачи информации и регистрации ее. В результате повышается надежность и точность результатов испытания поршня. 1 ил.

ном перемещении путем периодического 30 жен ограничителем уровня масла, выпол- ввода в масляную полость сжатого воздуха. Неподвижное положение поршня исключает обрывы и переменную деформацию проводов, соединяющих датчики с измерительной аппаратурой, 35 обеспечивает стабильность измерений исследуемых параметров, повышает надежность и точность их, а отсутствие кривошипно-шатунного механизма упрощает конструкцию стенда. 40

ненным в виде трубки, размещенной на выходе канала в полость охлаждения и имеющей срез на допустимом уровне масла, а в остальных каналах вставки, соединенных с системой подачи сжатого воздуха, размещены сопловые наконечники с выходом в полость масляного охлаждения поршня, причем так, что их срезы размещены ниже среза трубки ограничителя уровня масла.

жен ограничителем уровня масла, выпол

ненным в виде трубки, размещенной на выходе канала в полость охлаждения и имеющей срез на допустимом уровне масла, а в остальных каналах вставки, соединенных с системой подачи сжатого воздуха, размещены сопловые наконечники с выходом в полость масляного охлаждения поршня, причем так, что их срезы размещены ниже среза трубки ограничителя уровня масла.