Способ испытания поршневого компрессора

 

Изобретение позволяет повысить точность оценки механических потерь в поршневом уплотнении путем определения коэффициента трения кольца о гильзу и снизить затраты на испытание. Собирают поршневой узел. Устанавливают уплотнительное кольцо в канавку поршня. Затем изолируют полость всасывания от полости цилиндра. Полость картера (ПК) сообщают с атмосферой. Запускают компрессор и осуществляют подачу сжатого газа в полость нагнетания (ПН) с изменяющимся в процессе испытания давлением. Контролируют расход газа, вытекающего через поршневой узел в ПК и атмосферу. Кольцо устанавливают в канавку с торцовым зазором. После запуска компрессора и подачи газа повышают давление в ПН, одновременно контролируя характер повышения расхода газа, вытекающего из ПК в атмосферу. Фиксируют перепад давления между ПН и ПК, соответствующий моменту скачкообразного снижения расхода газа из ПК. Затем вновь повышают давление в ПН и после превышения перепада давления первоначального значения снижают давление до момента скачкообразного повышения расхода, и фиксируют соответствующий этому моменту перепад давления. С помощью этого перепада давления определяют коэффициент трения из определенного соотношения. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (П) А1 (50 4 F 04 В 51/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4218898/25-29 (22) 31.03.87 (46). 07.09.89. Бюл. ¹ 33 (72) Е.Л.Кпибанов, А.Б.Дзотцоев и B.g.И ин (53) 621.512 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1134791, кл. F 04 В 51/00, 1983. (54) СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ ПОРШНЕВОГО

КОМПРЕССОРА (57) Изобретение позволяет повысить точность оценки механических потерь в поршневом уплотнении путем определения коэффициента трения кольца о гильзу и снизить затраты на испытание. Собирают поршневой узел ° Устанавливают уплотнительное кольцо в канавку поршня. Затем изолируют полость всасывания от полости цилиндра.

Полость картера (ПК) сообщают с атмосферой. Запускают компрессор и осуИзобретение относится к компрессоростроению и может найти применение при испытаниях поршневых компрессоров с целью определения механических потерь в поршневом уплотнении, а также в автомобилестроении при испытаниях двигателей внутреннего сгорания.

Цель изобретения — повышение точности оценки механических потерь путем определения коэффициента трения кольца о гильзу и снижение затрат на испытание.

2 ществляют подачу сжатого газа в полость нагнетания (ПН) с изменяющимся в процессе испытания давлением. Контролируют расход газа, вытекающего через поршневой узел в ПК и атмосферу. Кольцо устанавливают в канавку с торцовым зазором. После запуска компрессора и подачи газа повышают давление в ПН, одновременно контролируя характер повышения расхода газа, вытекающего из ПК в атмосферу. Фиксируют перепад давления между ПН и ПК, соответствующий моменту скачкообразного снижения расхода газа иэ ПК. Затем вновь повышают давление в ПН и после превышения перепада давления первоначального значения снижают давление до момента скачкообразного повышения расхода и фиксируют соответствующий этому моменту перепад давления. С помощью этого перепада давления определяют коэффициент трения иэ определенного соотношения. 2 ил.

На фиг.1 представлено устройство, испытуемое предлагаемым способом; на фиг.2 — диаграммы изменения перепада давления между полостями нагнетания и картера и, соответственно, расхода газа в виде утечек через поршневой узел на выходе из полости картера.

На фиг.2 приняты следующие обозначения:

ЬР - перепад давления между полостями нагнетания и картера, 1506168 вР— перепад давления между поor лостями нагнетания и картера при скачкообразном повышении расхода газа, вытекающего из картера; Р— перепад давления между полоспос тями нагнетания и картера при скачкообразном снижении расхода газа, вытекающего из 10 картера

Ч - расход газа в виде негерметичности поршневого узла, измеряемого на выходе из полости картера 15 ь — время, I-IV — участки диаграммы изменения расхода газа при натекании через поршневой узел.

Способ реализуется при испытании 20 компрессора 1, который имеет сообщенные между собой полости 2 и 3 всасывания и картера, поршневой узел (не показан), включающий поршень 4 с канавкой 5 на его образующей и с 25 торцовой поверхностью 6 под уплотнительное кольцо 7, при этом, на компрессор 1 устанавливают технологическую крышку 8, которая отделяет полость 2 всасывания от полости ци- 30 линдра 9 и образует с последней полость 10 нагнетания, в которую при испытании подают сжатый газ. Для контроля давления и расхода компрессор 1 снабжен измерительными устройствами 11-13.

Испытания согласно способу проводят после сборки компрессора 1, включая установку поршневого узла в составе поршня 4 и одного уплотнительного кольца 7, устанавливаемого в канавку 5, а также технологической

Крышки 8 для отделения полости 2 всасывания от полости 9 цилиндра. Уплотнительное кольцо 7 в канавку 5 45 поршня 4 устанавливают с осевым зазором, причем, размеры канавки 5 выбирают из соотношения

1,254 Н 0,2 D, 50 где Н вЂ” высота поршневой канавки, h — - высота поршневого уплотнения.

После сообщения полости 3 картера 55 с атмосферой запускают компрессор 1, а затем в полость 10 нагнетания подают сжатый гаэ, который через «еплотности поршневого узла вытекает в

4 полость 3 картера и далее в атмосферу. Расход газа контролируют по измерительному устройству 13. По мере повышения давления газа в полости 10 нагнетания растет и перепад давления между полостями нагнетания

10 и картера 3 и соответственно расход газа (фиг.2, участок I) . При определенном перепаде давления Р„ определяемом по показаниям измерительных устройств 11 и 12, происходит посадка уплотнительного кольца 7 на его торцовую поверхность 6. При этом расход газа иэ полости 3 картера скачкообразно снижается. Затем вновь повышают давление газа в полости 10 нагнетания, при этом происходит монотонное повышение расхода газа иэ полости 3 картера в атмосферу (фиг. 2, участок 2).

После этого повышают перепад давления между полостяьм 10 и 3 относительно первоначально зафиксированного значения ЬР„ . Превышение перепада давления назначают в интервале О, 1-0,8 от перепада давления Р„ в зависимости от характера процесса трения поршневого узла, которое определяется экспериментально. Затем вновь снижают давление в полости 10, а значит и перепад давления, что приводит к монотонному снижению расхода газа из полости

3 картера (фиг.2, участок 3) . При определенном перепаде давления в процессе снижения давления в полости 10 фиксируют момент скачкообразного возрастания расхода утечек газа из полости 3, при этом происходит отрыв уплотнительного кольца 7 от торцовой поверхности 6 канавки 5, а соответствующее этому моменту значение перепада давления Р между полостями 10 и 3 используют при определении коэффициента трения по выражению, полученному из уравнения равнодействующих сил, действующих на уплотнительное кольцо 7, установленное с осевым зазором . ° l 82 0 5 "Рот $ шгя (1+Д

Г (о -0,56 от ) 81+ЬРот 84 где,о — коэффициент трения;

ЬР„ — перепад давления меяду полостями нагнетания и картера при скачкообразном повышении расхода газа, вытекающего из картера

5 15061 через уплотнительное кольцо

m — - масса кольца;

r — радиус кривошипа

5

Q — угловая скорость вращения коленчатого вала компрессо10

f—

hPo o S Оэ 5 Ь Ротр S>-m r u (1+ h)

25 где 6Р— перепад давления между от полостями нагнетания и картера при скачкообразном повышении расхода

30 газа, вытекающего из картера через уплотнительное кольцо;

m — масса кольца;

r — радиус кривошипа;

Ы вЂ” угловая скорость враще5 ния коленчатого вала комСпособ испытания поршневого компрессора с четным числом поршней с сообщенными между собой полостями картера и всасывания, заключающийся в том, что собирают поршневой узел, устанавливают уплотнительное кольцо в канавку поршня затем изолируют поУ

3 лость всасывания от полости цилиндра, .полость картера сообщают с атмосферой, запускают компрессор и осуществляют подачу сжатого газа в полость нагнетания с изменяющимся в процессе испытания давлением, контролируют расход газа, вытекающего через поршневой узел в полость картера и в атмосферу, отличающийся тем, что, с целью повышения точности оценки механических потерь путем определения коэффициента трения кольца о гильзу и снижения затрат на испытание, кольцо устанавливают в канавку

d "Р

S(ра; — отношение радиуса кривошипа к длине шатуна;

Р „ — удельное давление кольца на стенку гильзы;

S, — площадь рабочей поверхности кольца;

Ы вЂ” площадь верхней торцовой

С поверхности кольца;

S — площадь нижней торцовой по1 верхности;

S †.площадь внутренней поверхности кольца.

Дальнейшее снижение перепада давления приводит вновь к монотонному снижению расхода газа в виде утечек из полости 3 картера в атмосферу (фиг.2, участок 4).

Формула из обретения

68 6 поршня с торцовым зазором, после запуска компрессора и подачи газа повышают давление в поло.-ти нагнетания, одновременно контролируя характер повышения расхода газа, вытекающего из полости картера в атмосферу, при этом фиксируют перепад давления между полостями нагнетания и картера, соответствующий моменту скачкообразного снижения расхода газа из полости картера, затем вновь повышают давление газа в полости нагнетания и после превышения перепада давления первоначального значения снижают давление до момента скачкообразного повышения расхода и фиксируют соответствующий этому моменту перепад давления, с помощью которого определяют коэффициент трения f из выражения прессора; отношение радиуса кривошипа к длине шатуна; удельное давление кольца на стенку гильзы; площадь рабочей поверхности кольца; площадь верхней торцовой поверхности кольца площадь нижней торцовой поверхности кольца; площадь внутренней поверхности кольца.

1506168

Составитель Л.Гостева

Редактор А.Шандор Техред М.Ходанич Корректор М.Шароши

Подписное

Тираж 522

Заказ 5407/36

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101