Стенд для исследования теплонапряженного состояния поршня двигателя внутреннего сгорания

Стенд для исследования теплонапряженного состояния поршня двигателя внутреннего сгорания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1.СТЕНД ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕПЛОНАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ ПОРШНЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содержащий раму, нагреватель с зоной нагрева , систему охлаждения и плиту крепления поршня, причем нагреватель выполнен в виде экрана и набора галогенных ламп, установленных на экране против днища поршня, отличающийся тем, что, с целью приближения условий исследования к реальным , стенд снабжен механизмом перемещения плиты крепления поршня из зоны нагрева в зону охлаждения и обратно. ю о о СП)

„. () „„1012066

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕС(1УБЛИК

3(59 6 01 М 13 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3365227/25-06 (22) 11.12 ° 81 (46) 15.04.83. Бюл. 9 14 (72) A.Ñ. Радзиван, В.П. Белов, В.В. Репин, Е.В. Исаев, A.Ñ. Доиченко, A.À. Лизунов и В.A. Морозов (71) Московский автомеханический институт (53) 621.43.005.1(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 631794, кл. 6 01 М 13/00, 1974. (54)(57) Т.СТЕНД ДЛЯИССЛЕДОВАНИЯ ТЕПЛОНАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ ПОРШНЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, содеРжащий раму, нагреватель с зоной нагрева, систему охлаждения и плиту крепления поршня, причем нагреватель выполнен в виде экрана и набора галогенных ламп, установленных на экране против днища поршня, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью приближения условий исследования к реальным-, стенд снабжен механизмом перемещения плиты крепления поршня из .зоны нагрева в зону охлаждения и обратно.

1012066 пневмоцилиндра, связанного с тележкой.

3. Стенд.по пп. 1 и 2, о т л ич а ю шийся тем, что стенд снабжен блоком управления, связанным с пневмоцилиндром.

2. Стенд по п. l о т л и ч а юшийся тем, что он дополнительно содержит тележку с роликами, причем плита крепления поршня Размещена на тележке, а ролики - на раме, и механизм перемещения выполнен в виде

1 2

Изобретение отиосится к машино- тенсивность теплового потока, что строению, в частности к двигателе- приводит к увеличению времени нагрестроению (ДВС), и может быть исполь- ва поршня. зовано для оценки термопрочности Целью изобретения является прибпоршней. 5 лижение условий исследования к реИзвестны стенды для исследования альным и ускорение процесса исследотеплонапряженного состояния поршня вания объектов при имитации резко двигателя внутреннего сгорания, со- жняющихся режимов работы двигателя держащие раму, нагреватель с зоной (максимальная мощность — сброс нагнагрева, систему охлаждения и плиту крепления поршня, причем нагреватель

Поставленная цель достигается выполнен в виде экрана и набора гало-, тем, что стенд для исследования тепгенных ламп, установленных на экране лонапРЯженног состоЯниЯ поршнЯ Двипротив днища поршня. В таких стендах : гателЯ внУтРеннего сгоРаниЯ, сойеРс целью приближения условий теплово- (5 жащий Раму, нагреватель с зоной нагго нагружения поршня к реальным наг- рева, систему охлаждения и плиту реватель снабжен перераспределителем крепления поршня, причем нагреватель .лучистого потока, выполненным в виде выполнен в виде экрана и набора гастального листа и Размещенным между логенных ламп установленных на экраэкраном и нижней плоскостью нагрева- 2О не против днища поршня, стенд снабтеля. На таком стенде можно создать жен механизмом перемещения плиты рабочее температурное состояние порш- креплелия поршня иэ зоны нагрева в ня и оценить его теплонапряженность зону охлаждения и обратно. при имитации установившегося режима

Кроме тсго, стенд дополнительно работы двигателя (1). содержит тележку с роликами, причем

Однако попытка воспроизвести теп- плита крепления поршня разы. щена

:лонапряженное состояние поршня на на тележке, а ролики — на раме, и резко меняющихся режимах ведет к механизм перемещения выполнен в виде необходимости частого включения и пневмоцилиндра, связанного с тележвыключения галогенных ламп. При этом учитывая тепловую инерционность cT8Jlb Стенд снабжен блоком управления, ного диска ламп при выключении, а связанным с пневмоцилиндром. ,также время выхода ламп на стацио- На фиг.l изображен предлагаемый нарный режим после включения на та- стенд, общий вид; на фиг.2 - кривые ком стенде невозможно получить необ- изменения температуры нагрева и.охходимые скорости изменения темпера- З5 лаждения поршней по времени при резтур поршня при имитации резкого сбро- ко меняющемся режиме (максимальная са нагрузки. Проведение на укаэанном мощность — сброс нагрузки - максистенде исследований по сравнитель- мальная мощность), причем кривая I ной оценке поршней на термоцикличес- показывает изменение температуры кую стойкость затруднено по следующим40 поршня на предлагаемом стенде, а причинам: одновременно испытывается кривая II — на работающем двигателе. только один поршень, следовательно Стенд (фиг. 1) содержит основание увеличивается погрешность при срав- 1, раму 2, тележку 3, ролики 4, разнительной оценке; наличие стального мещенные на раме 2 ° В цилиндре 5 раэдиска между лампами и днищем поршня 45. мещен и закреплен шпилькой 6 испыувеличивает расстояние от источника туемый поршень 7. Плита 8 размещена излучения к объекту испытаний, в в тележке 3 и несет испытуемый результате чего снижается интенсив- поршень 7. На стойке 9 размещен ность теплового потока в поршне; экран 10 с галогенными лампами 11, при имитации с помощью перераспреде- 5О которые образуют в целом нагреватель лителя мгновенных значений нестацио- .12.. Стенд имеет зону нагрева А и нарных температур рабочего цикла зону охлаждения Ь, а привод тележки двигателя значительно снижается ин- З.осуществляется пневмоцилнндром 13.

10120бб

jg 90 Sg бО 70 У gg щ)37 аГЛУ РМ156160ло МО Чиз

Ди2

Ссставитель Н. Патрахальцев

Редактор И. Бандура Техред М. Коштура

Корректор M- Еоста

Заказ 2748/51 Тираж 871 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, ж-35, Раушская йаб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент";. г. ужгород, ул. Проектная, 4 Стенд включает в себя также систему водяного охлаждения и систему автоматического управления. Нагрузочный режйм на стенде регулируется тремя способами: изменением подаваемого напряжения к галогенным лампаму изменением расстояния между источником,излучения.и днищем поршня, а также с помощью локального и полного зачернения днища поршня.

Система автоматического управле- 10 ния и контроля состоит иэ блока уп-. равления теплосменами, приборов контроля числа-циклов и записи истории термонагружения.

При Работе стенда один ряд поршней находится в зоне нагрева А, а второй ряд — в зоне охлаждения 6

При этом ведется запись теплонапряженного ссстояния объектов исследова ний Регистрирующими приборами - Время yg нагрева и охлаждения задается программой испытаний с помощью реле вре:мени. Перемещение тележки 3 на роликах 4 по раме 2 организуется сжатым воздухом, подаваемым в пневмоцилиндр .13; Регулировка зазора между верхней плоскостью нагревателя 12 и днищем поршня .7 осуществляется с помощью шпильки б с гайкой. Пренебрегая изменением температуры поршня- за промежуток времени, соответствующий рабочему циклу двигателя и максимально приближая- его к источнику нагрева, можно достигнуть быстрого роста температуры поршня, что позволяет проводить ускоренные термоциклические испытания.

На фиг.2 в качестве сравиенйя при- . нята кривая IГиэменения температуры поршня -на работающем двигателе, так как на стенде-прототипе цикл с = Е(Г) еще более растянут по времени. Сравнение кривых доказывает высокую эФфективность предложенного стенда.

Предлагаемый стенд может быть использован в автотракторостроении для исследования теплонапряжеиного состояния поршней двигателей внутренне-, го сгорания, а также для проведения ускоренных термоциклических. испытаний поршней двигателей внутреннего сгорания.