Стенд для исследования теплонапряженного состояния поршня двигателя внутреннего сгорания

 

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.