Научный журнал
Современные наукоемкие технологии
ISSN 1812-7320
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,899

ОСОБЕННОСТИ РАСЧЕТА ГИДРОЦИЛИНДРА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО СТЕНДА ДЛЯ КОНТРОЛЯ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ СОПРОТИВЛЕНИЙ КАНАЛОВ ТОПЛИВНОЙ АППАРАТУРЫ ДИЗЕЛЕЙ

Блинов П.Н. Блинов А.П.

Эффективное проходное сечение (гидравлическое сопротивление) m¦ каналов деталей топливной аппаратуры (ТА) высокого давления дизелей оказывает существенное влияние на показатели топливоподачи [1]. С целью снижения неравномерности подачи топлива по цилиндрам дизеля необходим подбор комплектов ТА с учетом m¦ элементов. Для этого ремонтные предприятия должны быть обеспечены соответствующими средствами контроля m¦, предпочтение среди которых следует отдать стенду, представленному в [2], так как он позволяет автоматизировать процесс испытаний и документирования их результатов, универсален по отношению к различным элементам ТА, дает возможность максимально приблизить условия испытаний к реальным условиям работы ТА на дизеле.

В основу определения m¦ элементов на этом стенде положено измерение времени заполнения гидроцилиндра заданного объема жидкостью (дизельное топливо) через контролируемый элемент при постоянном перепаде давления жидкости на входе и выходе элемента.

Одним из основных узлов гидравлической системы стенда является гидроцилиндр, определяющий время цикла измерений.

  1. Скоростная характеристика гидроцилиндра имеет вид:

                                                           (1)

где uп - скорость движения поршня, м/с;

- эффективное сечение проливаемой форсунки или трубки, м2 ;

Sn - площадь поршня гидроцилиндра, м2;

DР, DРок - перепад давлений на проливаемом элементе и нерабочих окнах золотниковой пары переключателя потока - гидрораспределителя, Па;

- эффективное сечение неплотностей нерабочих окон золотниковой пары, м2 ;

ρ - плотность жидкости, кг/м3 .

Перепад давления на проливаемом элементе без учета давления в сливной линии:

                                                            (2)

где Р1 - давление питания, Па;

Р2 - давление жидкости в напорной линии перед гидроцилиндром, Па;

Fн - нагрузка на штоке цилиндра, Н.

Из условия равновесия поршня гидроцилиндра (без учета сил трения и инерции) определяется давление Р2 после проливаемого элемента:

                                                                       (3)

где Рс - давление жидкости в сливной линии, Па;

Sп´ - рабочая площадь поршня со стороны штока, м2.

Так как нагрузка на штоке гидроцилиндра в стенде равна нулю (Fн = 0), то перепад давления на проливаемом элементе с учетом давления в сливной линии определится из выражения:

                                                       (4)

Для практических расчетов, принимая во внимание высокую точность и взаимную притирку золотниковых пар гидрораспределителей, можно не учитывать утечки жидкости на нерабочих окнах золотниковой пары. Тогда уравнение (1) примет вид:

                                                                            (5)

С учетом уравнения (4):

                                                       (6)

откуда площадь поршня

                                                        (7)

а диаметр поршня гидроцилиндра

                                             (8)

Уравнение (8) позволяет определить главный параметр - внутренний диаметр dц гидроцилиндра, позволяющего испытывать элементы топливной аппаратуры с учетом возможного разброса значений их гидравлических сопротивлений μf. Для этого необходимо предварительно задаться приемлемыми значениями скорости перемещения штока гидроцилиндра, давления проливки, противодавления в сливной магистрали и отношением рабочих площадей поршня гидроцилиндра со штоковой и безштоковой сторон.

Как правило, в современных конструкциях гидроцилиндров отношение диаметра штока к диаметру поршня лежит в пределах dшт/dц = 0,3...0,7. Значит, отношение площадей составит Sп´/Sп = 0,5...0,9. Величина хода поршня Н гидроцилиндра определяется исходя из требуемых габаритов стенда.

С учетом найденного по (8) диаметра цилиндра dц и хода поршня Н по каталогу подбирается нужный гидроцилиндр. Если значения Н и dц подобранного гидроцилиндра отличаются от расчетных, необходимо по формуле (6) проверить, удовлетворяет ли данный гидроцилиндр требованиям к скорости перемещения поршня, которая должна быть в пределах 1,0...7,0 см/с с учетом разброса гидравлических характеристик испытываемых элементов.

Для устойчивой работы стенда на всех режимах минимальная производительность нагнетательного насоса стенда должна составлять:

Qmin=umax Sп ,                                                                                       (9)

где umax - максимально возможная скорость поршня, м/с.

Максимальная производительность насоса определяется пропускной способностью переливного клапана с учетом поддержания постоянства давления рабочей жидкости в нагнетательной магистрали.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Методы оценки технического состояния, эксплуатационной экономичности и экологической безопасности дизельных локомотивов: Монография / Под ред. А.И. Володина. - М.: ООО «Желдориздат», 2007. - 264 с.

2. Стенд для измерения гидравлического сопротивления узлов и деталей топливной аппаратуры / П.Н. Блинов, А.И. Володин, В.П. Шаповал, А.М. Сапелин // Исследование надежности и экономичности дизельного подвижного состава. - Омск, 1981. - с.27-29.


Библиографическая ссылка

Блинов П.Н., Блинов А.П. ОСОБЕННОСТИ РАСЧЕТА ГИДРОЦИЛИНДРА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО СТЕНДА ДЛЯ КОНТРОЛЯ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ СОПРОТИВЛЕНИЙ КАНАЛОВ ТОПЛИВНОЙ АППАРАТУРЫ ДИЗЕЛЕЙ // Современные наукоемкие технологии. – 2009. – № 10. – С. 47-49;
URL: https://top-technologies.ru/ru/article/view?id=25735 (дата обращения: 02.12.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074