Стенд для динамического испытанияпОРшНЕй и гильз Советский патент 1981 года по МПК G01M13/00 

(54) СТЕНД ДЛЯ ДИНАМИЧЕСКОГО ИСПЫТАНИЯ ПОРШНЕЙ И ГИЛЬЗ

1

Изобретение относится к машиностроению, более конкретно к двигателестроению, и может быть использовано для испытания поршней и гильз поршневых машин.

Известен стенд для динамического и статического испытания поршней и гильз, содержащий цилиндр с испытуемыми гильзой и поршнем и ограниченное крышкой цилиндра надпоршневое пространство, подключенное через управляемый золотник к гидроаккумулятору с рабочей жидкостью, насос высокого давления, нагнетающая магистраль которого соединена с гидроаккумулятором, а всасывающая - с расходным баком рабочей жидкости 1.

Исследование напряженного состояния испытуемых гильз и поршней на известном стенде показывает, что невозможность воспроизводства в надпоршневом пространстве импульсов давления, аналогичных по характеру их изменения во времени тем, которые имеют место в реальных двигателях, не позволяет обеспечить необходимой эффективности испытаний.

Целью изобретения является повышение эффективности испытаний путем приближения условий испытаний к реальным.

Указанная цель достигается тем, что надпоршневое пространство дополнительно подключено к расходному баку при помощи сливной магистрали и в последней установлен вспомогательный золотник, синхронизированный с управляемым.

На фиг. 1 изображена схема предлагаемого стенда; на фиг. 2 - золотник, разрез; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2.

Стенд устроен следующим образом.

На жестком фундаменте 1 установлен на шпильках и штифтах толстостенный цилиндр 2 с запрессованной испытуемой гильзой 3, внутри которой размещается испытуемый порщень 4, сочлененный поршневым пальцем 5 с шатуном 6, нижняя головка которого упирается на цапфу 7, закрепленную на плите 8, расположенную на фундаменте 1. С помощью домкратного устройства 9 плита 20 8 вместе с цапфой 7 может перемещаться вдоль фундамента, вызывая отклонение оси шатуна 6 от оси цилиндра 2 на заданный угол. За счет этого создается соответствующая по величине боковая действия поршня 4 на гильзу 3. Поршень уплотняется в гильзе комплектом Поршневых колец. Шатун является штатной деталью двигателя, а поршень, гильза и поршневой палец - испытуемыми одновременно или по отдельности деталями.

К верхнему фланцу цилиндра 2 крепится болтами толстостенная крышка 10, образуюшая совместно с уплотнительной прокладкой 11 (из отожженной красной меди) герметичное надпоршневое пространство 12. Пространство 12 подключено трубопроводом через управляемый золотник 13 к гидроаккумулятору 14 рабочей жидкости, которой может быть масло. Стенд имеет насос 15 высокого давления, нагнетаюшая 16 магистраль которого соединена с гидроаккумулятором 14, а всасывающая 17 - с расходным баком 18 рабочей жидкости. Пространство 12 дополнительно подключено к баку 18 при помощи сливной 19 магистрали, в которой установлен вспомогательный золотник 20, синхронизированный механической передачей 21 с управляемым золотником 13. Утечки рабочей жидкости через поршневые кольца периодически удаляются шестеренчатым насосом 22 в бак 18. Золотник 13, насос 15 высокого давления и насос 22 имеют привод от электродвигателей 23, 24 и 25 соответственно. Число оборотов привода золотника 13 можно бесступенчато регулировать в широком диапазоне при помощи подключения приводного электродвигателя 23 по схеме 26 Леонардо. Для контроля за статическим давлением в пространстве 12 и гидроаккумуляторе 14 стенд снабжен манометрами 27 и 28 соответственно с кранами для их отключения. Для контроля за давлением при динамических испытаниях стенд имеет пьезокварцевый 29 и тензометрический 30 датчики, сигналы от которых поступают соответственно к индикатору давления 31 и на один из каналов тензостанции 32 с последующей записью на осциллографе 33. Одновременно на осциллографе 33 через другие каналы 34, и 35 тензостанции регистрируются сигналы от тензодатчиков, установленных в интересующих зонах испытуемых деталей. Гидроаккумулятор 14 соединен с расходным баком 18 перепускной магистралью 36, в которой установлен регулируемый перепускной клапан 37. Золотник 20 состоит из корпуса 38 и крышки 39. В корпусе 38 на подшипниковых втулках 40, 41 вращается ротор 42, уплотненный с одного конца манжетой 43 из фторопласта. Корпус выполнен с входным штуцером 44 и выходным отверстием 45, а в стенках ротора имеется окно 46, высота которого равна диаметру выходного отверстия 45, а ширина примерно равна половине окружности ротора 42. Внутрь ротора 42 вставлена сменная втулка 47, зафиксированная от перемешения и проворачивания стопором (на чертежах не показано). Втулка 47 срезана под углом к оси, образуя кромки 48.

Стенд работает следующим образом.

Запускают насос высокого давления, получают необходимое давление в гидроаккумуляторе путем изменения затяжки пружины перепускного клапана затем пускают электродвигатель привода управляемого золотника. В надпоршневое пространство поступает рабочая жидкость с пульсирующим давлением. Синхронизированный с управляемым вспомогательный золотник перепускает рабочую жидкость в расходный бак. Путем подбора угла и профиля среза в сменной втулке и скорости вращения золотника обеспечивают изменение расхода жидкости через вспомогательный золотник, а значит и скорости нарастания давления во времени в надпоршневом пространстве, близкой к реальной на работающем двигателе.

Дополнительное подключение надпорщневого пространства с расходным баком рабочей жидкости через вспомогательный золотник, синхронизированный с управляемым золотником, позволяет повысить эффективность испытания созданных и исследования вновь создаваемых гильз и поршней.

Формула изобретения

Стенд для динамического испытания поршней и гильз, содержащий цилиндр с испытуемыми гильзой и поршнем и ограниченное крышкой цилиндра надпоршневое пространство, подключенное через управляемый золотник к гидроаккумулятору с рабочей жидкостью, насос высокого давления, нагнетаюшая магистраль которого соединена с гидроаккумулятором, а всасывающая -

с расходным баком рабочей жидкости, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности испытаний путем приближения условий испытаний к реальным, надпоршневое пространство дополнительно подключено к расходному баку при помоши сливной магистрали и в последней установлен вспомогательный золотник, синхронизированный с управляемым.

Источники информации, 50принятые во внимание при экспертизе

25 X