Установка для исследования тепловой и механической напряженности поршня и гильзы цилиндра двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1979 года по МПК G01M13/00 

Изобретение относится к области машиностроения и, в частности к ниям узлов и деталей двигателя внутреннего сгорания, и может быть использовано при исследовании тепловой и механи- , ческой напряженности поршня и гильзы цилиндра. Известны установки для исследования тепловой и механической напряженности поршня н гильзы цилиндра двигателя внутреннего сгорания, содержащие корпус с охлаждаемой гильзой, в которой размешен поршеш, сочленешый с кривошипно шатунным механизмом, и крышку с опт1&ческим нагревателем и перераспределителем теплового потока. Однако при таком выполнении установки может быть воспроизведена только ягапь тепловая нагрузка и нагрузки, b6yt ярвлеиньте инерционными силами, что ограничивает возможности установки, так как в реальном двигателе на детали vs JШЩфCk-пopшнeвoй группы воздействуют еще и силы давления газов. Целью изобретения является приближение условий исследования к реальным путем комплексного нагружения цилиндрепоршневой групш 1 газовой и тепловой нагрузками. Цель достигается тем, что кряышка выполнена с иллюминатором из оптически прозрачного материала и размещена на корпусе между нагревателем и поршнем. На чертеже приведен пример выполнения установки. Установка содержит корпус 1 с охлаждаемой гильзой 2, в которой размещен поршень 3, сочленетый с кривошипно ш тунным механизмом 4, и крышку 5 с оптическим нагревателем 6 и перерас пре делителем (на черт, не показан) теплового потока. Крышка 5 выполнена с иллюминатором 7 из оптически прозрачного материала и размещена на корпусе 1 между нагревателем 6 и поршнем 3. Перераспределитель и 1полняется на иллюминаторе 7 пуг&л зачернения (либо ватировання) иллюминатора 7, что достигавшей прЕмененвем суспетюш сажн в четалрехклористом углероде или жидком .стекле. При использовании аачернеггая иллка янатор 7 должен охлаждаться, напрвмэр путем обдува воздухом. В противном случае зачернеттие быстровь1Й дет йз. строя., Зачернеш1е иллюминатора 7 может быть выполнено платиновой или золотой чернью, а также окисью кобальта, Эти вещества обладают высокой тер мостойкбс ью. Выполняя чернение на иллюминаторе 7. с различной проницаемостью для излу чения, обеспечивают перераспределение теплового потока к поршню 3 и гильзе 2 в соответствии с программой исследоч ва11ИЯ.- - . ---- Камера 8 сжатия подключена через обратный клапан 9, вентиль 10 и редуктор 11 к источнику 12 сжатого воздуха, Вентиль 13 предназначен для сорбщетшя камеры 8 с атмосферой. . . ,1 При моделировании тепловой нагрузки йагрев поршня 3 и гильзы 2 осуществляе ся через иллюминатор 7 оптическим нагревателем 6. Воспроизведение заданного ттейп атурного поля поршня 3 и гильзы 2 0 сушествляют посредством перераспреjdteftHTertftH эадашюгч 1:)еяй1ма тегйротЬЬда от гильзы 2и поршня 3. При исследовании напр5вкешгого состой ная влияний сил ннёршш п-оршёнь 3 находится в гильзе 2 в.неподвижном сосгоянии. Нагружение газовыми сйлаЦв осуществляетсясжатым воздухом яоступающим в, камеру 8 от, источшка 12. Редуктор 11 ав томатичёски; компё оарует утечки воздуха, обеспечивая поддбржание в камере 8 заданногодавления Модё/йрованйе напр состояни ара компяексном воздействий всехна- грузок, как это йест§Ж1 ййЙшм ШШгатбпе сдауществпяется следующим образом, ПосрейсТШоМ 1Срй0О1Пйпно щатун кого мехашзма 4 поршню 3 сооЩается йозвратно; поступательное движение с . задашюй частотой, 3t4i йбзвелйет вбо произвести инернионнъш силы. Восгфонз ведёнае напряжений ЁГ поршне. 3 и гйЙЁйе 2 6т сил давления газов в этом случае достигается в результат© сжатия воздуха в 8 при бозвратно -поступатель ном движении поршня 3. Необходимое по величине максималь Еое давление сжатия имитирует давле шесгорания, устанавливается при помощи вентиля 13, При полностью перекрытом J вентиле 13 имеет место максимальное Давление. Приоткрывая вентиль 13, можно уменьшать давление сжатия. Одновременно к поршню 3 и гильзе 2 подво-. дят тепло- от нагревателя 6 через иллюминатор 7. Тепловой поток, подводимый от нагревателя 6, в результате врзвратно-поступательного движения портлня 3 будет циклически изменяться. При перемещении поршня 3 в верхнее пс лбжёггие Тбплопоток возрастает и уменьшается при перемещении поршня в ниж11ее положение. В. , если при возвратно поступ тельном движении поршня 3 потребуется исключить сжатие, вентиль 10 перекрывается, а вентиЛь 13 открывается полностью. Таким образом, установка позволяет осуществлять к.ак дифференшфованные исследования напряженного состояния; 1 йльзы и поршня так и комплексные аоа слёдоваш в условиях,максимально приближенных к реальным.. Формула изобретения Установка для исследования тепловой и механической напряженности поршня и гильзы цилиндра двигателя внутреннего сгорашш, содержащая KOpujTS с охлаждае мой гильзой, в которой {Размещен поршень, сочленет-гаы и с кривошитаю шатуимм меха« низмом, и крышку с оптическим нагревателем и пёрераспределителем теплового йбтока, о т,л и.ч а ю.щ а я с я тем,. 4jTO, с целью приближения условий исследо ванйя к рештьшм; путей комплексного нагру кеш1я анлиндро поршневой группы газовой н тепловой иагрузкамн, крышка выполнена е нплкминатором нз оптич кй прсэзрачного материала я размешена as йорпуее й®жду аагрека-геяем н поршнем.