Стенд для испытания топливного насоса Советский патент 1977 года по МПК F02M65/00 

1

Изобретение относится к машиностроению, а именно к устройствам для испытаний топливовпрыскивающей аппаратуры двигателей внутреннего сгорания.

Известны стенды для испытания топливных насосов, содержащие раму с установленным на ней насосом, неподвижное основание, на котором закреплены кронштейны и вибратор, и упругие элементы, связывающие раму с основанием.

Недостатком известных стендов является невозможность преобразования колебаний вибратора в моно- и поликомпонентную вибрацию насоса и, таким образом, правильного моделирования внешнего пространственного воздействия на насос в условиях эксплуатации.

Целью изобретения является приближение условий испытаний к эксплуатационным.

Для достижеиия указанной цели упругие элементы расположены через равные угловые интервалы по окружности, центр которой совпадает с центром тяжести насоса и рамы. Концы упругих элементов жестко соединены с рамой, а середина - со втулками, установленными в круговых пазах кронштейиов. Упругие элементы выполпены равножесткими.

На фиг. 1 представлена схема стенда; на фиг. 2 - разрез А-А фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б фиг. 1; на фиг. 4 - схема расположения тяг в горизонтальном положении; на фиг. 5 - схема расположения тяг в вертикальном положении; на фиг. 6 - схема расположения тяг под различными углами. Стенд состоит из рамы 1, на которой крепится испытываемый насос 2. Рама 1 имеет тяги 3, 4, 5, в вилках которых закреплены концы (крайние витки) упругих элементов б, 7, 8, а середина жестко связана со втулками

9, помещеииыми в круговые пазы кронигтейиов 10. Кронштейны 10 и вибратор 11 закреплены на неподвпжпом основании 12, а упругая струпа 13 вибратора 11 связана с рамой 1.

Между основанием 12 и рамой 1 находятся направляющие 14, 15, 16, выполненные в виде иоступательиых пар, один элемент которых соединен с рамой 1, а другой - с основанием. Главные центральные оси инерции Лч-, /у, /г

рамы 1 и насоса 2 совпадают с осями координат X, у, Z, причем начало координат совпадает с центром тяжести точка О, ось х иаправлена по оси кулачкового вала, ось z перпендикулярна оси X и лежит в плоскости

осей плунжерных пар, ось // перпендикулярна

плоскости XOZ.

Масса рамы 1 и наиравление главных центральных осей ииерции изменяется при номощи грузов 17.

При расположении тяг 3, 4, 5 в горизонтальной нлоскости хоу главные центральные оси инерции Jx, Jy, /г насоса совпадают с главными центральными осями жесткости системы упругих элементов 6, 7, 8, х, у, z.

Устройство работает следующим образом.

Перемещение головки вибратора 11 передается через упругую струну 13 на раму 1 с закрепленным на ней испытываемым насосом 2. Поскольку рама 1 закреплена через упругие элементы 6, 7, 8 на неподвижных кронштейнах 10, то происходит возбуждение моно- или поликомпонентной вибрации в зависимости от положения тяг 3, 4, 5 и направляющих 14, 15, 16.

Для возбуждения однокомпонентной вибрации в любом направлении ось вибратора 11 и ось направляющих 14, 15, 16 устанавливают в требуемом направлении параллельно одна другой. Например, для возбуждения однокомпонентной вибрации насоса 2 в вертикальном направлении вибратор 11 и направляющие 14 устанавливают так, что их оси параллельны оси Z.

Для получения двухкомпонентных вибраций насоса, например вертикальных линейных вдоль оси Z и угловых относительно оси X, направляющие 14 демонтируются, тяги 3, 4, 5 устанавливают в горизонтальной плоскости хоу (фиг. 4).

Поскольку главные центральные оси инерции насоса 2 при этом положении тяг совпадают с главными центральными осями жесткости системы упругих элементов 6, 7, 8, то колебания насоса будут несвязанными и возбуждаться будут только по направлению действия возбуждающих сил и моментов сил. Так, например, вертикальные колебания вибратора И возбуждают линейные колебания насоса вдоль оси z, и момент, приложенный к кулачковому валу, вызывает крутильные колебания относительно оси х.

При изменении положения тяг относительно насоса 2 происходит смещение главных центральных осей инерции насоса и главных центральных осей жесткости системы упругих элементов, что приводит к связанности колебаний насоса, причем глубина связанности и

формы связанных колебаний зависят только от относительного расположения тяг.

При установке тяг в вертикальное положение (фиг. 5) образуется кольцевая подвеска иасоса 2, приводящая к двум независимым колебаниям вдоль оси z и вокруг нее v и двум двухсвязанным л: -ф и г/ ф.

Крутильные колебания ф от кулачкового вала будут соверщаться совместно с линейными колебаниями вдоль оси у (двухкомпонентная вибрация). Если дополнительно воздействовать на насос силой от вибратора 12, направленной по оси z, это приводит к трехкомпонентной вибрации. При воздействии

силы вдоль оси X насос будет совершать четырехкомпонентную вибрацию.

Для получения шестикомпонентной вибрации насоса тяги 3, 4, 5 с упругими элементами 6, 7, 8 устанавливаются под различными

углами (фиг. 6). Вертикальные колебания вибратора И в этом случае возбуждают щестисвязные колебания насоса (линейные х, у, z и угловые ф, i|), v).

Формула изобретения

1.Стенд для испытания топливного насоса двигателя внутреннего сгорания, содержащий раму с установленным на ней насосом, неподвижное основание, на котором закреплены кронштейны и вибратор, и упругие элементы, связывающие раму с основанием, отличающийся тем, что, с целью приближения условий испытаний к эксплуатационным, упругие элементы расположены через равные угловые интервалы по окружности, центр которой совпадает с центром тяжести насоса и рамы.

2.Стенд по п. 1, отличающийся тем, что концы упругих элементов жестко связаны

с рамой, а середина - со втулками, установленными в круговых пазах кронштейнов.

3.Стенд поп. 1 и п. 2, отличающийся тем, что упругие элементы выполнены равножесткими.

Источник информации, принятый во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство № 244008, кл. F 02М 65/00, 1969.

Тл

/г

7i2

А-А

2М XiiV V«y

Фиг 6