Беззазорная гибкая муфта
Беззазорная гибкая муфта своей надежной и прочной конструкцией, обеспечивая безопасность и позволяет тестировать самые современные топливные насосы высокого давления.
Маховик привода
Смонтированный непосредственно на приводном валу электродвигателя маховик с инерцией 1,0 кГм2 позволяет добиться плавного вращения привода даже для ТНВД, имеющих кулачковый вал , поглощая ударные нагрузки и позволяя испытывать самые современные ТНВД на низких оборотах.
Система контроля и стабилизации температуры испытательной жидкости
Цифровой термостат, встроенный в основную систему контроля параметров, позволяет устанавливать и поддерживать температуру в диапазоне от 15° до 50° С. Система охлаждения имеет собственный вентилятор, и не требует подключения к источнику охлаждающей воды. Нагреватель, состоящий из двух элементов по 2 кВт мощностью, совместно с системой охлаждения позволяют поддерживать заданную температуру испытательной жидкости с высокой точностью.
Система термостабилизации испытательной жидкости позволяет в стандартном исполнении проводить испытания ТНВД, и легко поддерживать заданную температуру с точностью ±2° С в диапазоне от 15° до 50° С.
Встроенный источник сжатого воздуха
Стенд имеет встроенный воздушный компрессор, позволяющий создавать регулируемое давление воздуха в диапазоне от 0 до 2.5 бар для регулировки пневматических корректоров наддува ТНВД.
Динамический тормоз
Система контроля скорости вращения позволяет осуществлять динамическое торможение привода при уменьшении скорости вращения, компенсируя значительный момент инерции маховика.
2. Анализ существующих конструкций стендов для испытания ТНВД
Исходя из анализа технических характеристик существующих стендов и требований заводов изготовителей топливной аппаратуры и дизельных двигателей было установлено, что проектируемый стенд должен иметь следующие функциональные элементы:
- механизм бесступенчатого регулирования числа оборотов;
- устройство для установки и закрепления насоса высокого давления с регулятором и муфтой;
- топливную систему, обеспечивающею давление в головке ТНВД до 30 кг/см2, и состоящею из фильтров тонкой и грубой очистки топлива, топливопроводов низкого давления с внутренним диаметром не менее 8 мм;
- устройство для измерения порций топлива подаваемых каждой секцией ТНВД;
- устройство для измерения угла подачи топлива каждой секцией;
- тахометр для измерения частоты вращения шпинделя;
- манометры и вакуумметры для измерения давления на входе в ТНВД и разрежения на входе в топливоподкачивающий насос;
- комплект трубопроводов высокого давления.
Для обеспечения необходимой точности регулирования ТНВД стенд должен удовлетворять следующим требованиям:
> привод стенда должен обеспечивать стабильную частоту вращения кулачкового валя насоса с отклонением не болеет ±5 об/мин в течении заданного количества циклов;
> счетчик количества ходов плунжера должен отсчитывать с точностью до 1-го хода плунжера;
> тахометр должен обеспечивать замер числа оборотов с точностью +- 2, 5 об/мин;
> результирующая точность замера подачи топлива за цикл должна быть не хуже 1-го класса точности;
> диапазоны измерения давления топлива должны находится в пределах 0-4 кГ/см2 и 0-40 кГ/см2;
> диапазон измерения разряжения в топливной магистрали 0-0,5;
> класс точности измерителей давления и разряжения не хуже 1-го;
> регистрация момента начала подачи топлива с точностью до 0,5 градуса поворота вала; фильтр тонкой очистки топлива должен соответствовать ГОСТ14146-89 и иметь гидравлическое сопротивление не более 0,5 кГ/см2 при расходе топлива 4 л/мин;
> высота расположения топливного бака и состояние топливопроводов и фильтра грубой очистки должны обеспечивать разряжение у входных штуцеров подкачивающих насосов 150-170 мм рт.ст. при расходе топлива 4 л/мин;
> гидравлические элементы стенда должны быть герметичными и обеспечивать снижение давление не более 10% в течение 5 мин при опресовке давлением 1,5кГ/см2.;
> стендовые трубопроводы при испытаниях ТНВД двигателя ЯМЗ-240должны иметь длину 415 +- 3 мм и объем внутренних полостей (1,2-1,4) смЗ.
Показатели уровня совершенства конструкции
Показатели назначения.
В процессе диагностирования можно определить следующие параметры:
· величина и равномерность подачи топлива секциями (производительность насосных секций);
· частота вращения вала ТНВД в момент начала действия регулятора;
· частота вращения вала ТНВД в момент прекращения подачи топлива;
· давление открытия нагнетательных клапанов;
· угол начала нагнетания и конца подачи топлива по повороту вала ТНВД и чередование подачи секциями ТНВД; угол действительного начала и конца впрыскивания топлива (при диагностировании) характеристика автоматической муфты опережения впрыска.
Таблица 2.1 метрологические показатели.
| № | параметр | ед. измерения | диапазон | точность |
| 1 | частота вращения | мин-1 | 0 — 4000 | ±1 |
| 2 | объем измерительных мензурок | см³ | 44/260 | ±1% |
| 3 | давления системы питания бар | 0 — 4 | ±1% | |
| 4 | давление воздуха в пневмосистеме | бар | 0 — 2.5 | ±2.5% |
| 5 | разрежение в пневмосистеме | мм.ртут.ст. | 0 — 760 | ±2.5% |
| 6 | измерение угла начала подачи | град | 0 — 360 | ±1 |
| 7 | давление фазировки | бар | 0 — 60 | ±2 |
Показатели экономичности: за счет внедрения новых технологий можно уменьшить расход электроэнергии и времени, потраченных на проведения диагностических работ, сюда можно отнести такой узел как пульт управления, за счет которого можно добиться таких показателей.
Показатели эффективности конструкции: для удобства проведения работ по диагностике на стол стенда смонтирована поворотная консоль с измерительными колбами, что обеспечивает подход к стенду с разных сторон.
Анализ и оценка технического уровня
Таблица 2.2 – Основные технические характеристики стендов
| № | Характеристики стендов (показатели уровня конструкции) | ДД 10-04(Базовый) | ДД 10-01 | ДД 10-04К |
| 1 | Количество одновременно испытываемых секций, шт. | 12 | 8 | 12 |
| 2 | Частота вращения приводного вала -n | 170-3000 | 170-3000 | 170-4000 |
| 3 | Точность измерения, % | ±1 | ±1 | ±1 |
| 4 | Приводная мощность, Квт. | 13 | 9.3 | 13 |
| 5 | Стоимость, тг. | 1658250 | 1185750 | 1928250 |
| 6 | Масса, кг. | 475 | 475 | 640 |
Таблица 2.3 – Сравнительная оценка характеристик стендов
| Характеристика стендов (показатели качества конструкции) | Весомость показателя, mi | Значение относительных показателей, qi | ||
| ДД 10-04(Базовый) | ДД 10-011 | ДД 10-04К2 | ||
| 1. Количество одновременно испытываемых секций, шт. | 0.15 | 1 | q1=8/12q1=0.66 | q1=12/12q1=1 |
| 2. Частота вращения приводного вала -n | 0.25 | 1 | q2=3000/4000q2=0.75 | q2=4000/3000q2=1.33 |
| 3. Точность измерения, % | 0.3 | 1 | q3=1/1q3=1 | q3=1/1q3=1 |
| 4. Приводная мощность, Квт. | 0.1 | 1 | q4=13/9.3q4=1,39 | q4=13/13q4=1 |
| 5. Стоимость, тг. | 0.15 | 1 | q5=1658250/1928250q5=0.86 | q5=1658250/1185750q5=1.39 |
| 6. Масса, кг. | 0.05∑=1 | 1∑ mi qi =1 | q6=475/475q6=1∑=0,967 | q6=475/640q6=0.74∑=1,117 |
Кб = 1
К1 = 0,66*0,15+1*0,25+1*0,3+1,39*0,1+0,86*0,15+1*0,05=0,967.
К2 =1*0,15+1,33*0,25+1*0,3+1*0,1+1,39*0,15+0,74*0,05=1,117.
Выполнив сравнительную оценку стендов для диагностирования ТНВД, указанных в таблице 2, видно, что технический уровнь стенда ДД 10-04К выше уровня базового, по некоторым показателям или находится на одном уровне с ним, что говорит о высоком уровне технического уровня.
3. Техническое описание проектируемой конструкции
Назначение стенда ДД 10-04, стенд предназначен для диагностирования систем питания дизельных двигателей (ТНВД), а именно при помоши данного стенда можно определить работоспособность топливной аппаратуры, наблюдая за колличеством подаваемого топлива каждой секцией насоса.
Технические характеристики
1. Тип Стационарный
2. Привод Электропривод
3. Кол-во одновременно испытываемых секций высокого давления ТНВД, шт., не более 12
4. Диапазон воспроизведения:
4.1. Частоты вращения приводного вала, мин -170….3000
4.2. Отсчета числа оборотов (циклов), об. (циклов) 1….9999
4.3. Температуры топлива, 0С 20….45
4.4. Давление топлива, МПа (кгс/См2) 0….3 (0….30)
5. Диапазон измерения:
5.1. Частоты вращения приводного вала, мин -1 25….3100
5.2. Объема топлива сосудами СТА, мл:
Первого ряда 6….135
Второго ряда 2….40
5.3. Температуры топлива, 0С 0….50
5.4. Давления топлива, МПа (кгс/См2) — 0,1….4 (-1….40)
5.5. Угла начала нагнетания топлива, град. 0….360
5.6. Угла начала впрыскивания топлива, град. 0….360
5.7. Угла разворота полумуфт автоматической муфты опережения впрыска, град. 10….0….10
5.8. Цикловая подача, мм3/цикл до 200
6. Вместимость топливного бака, л, не более 45
7. Питание от сети переменного тока
7.1. Напряжение, В 220/380
7.2. Частота, Гц 50±1
8. Установленная мощность, кВт 13 в т.ч электродвигателя гидропривода, кВт 11
9. Количество обслуживающего персонала, чел 1
10. Габаритные размеры, мм, не более 1760 х 800 х 1925
11. Масса сухая стенда, кг, не более 475 (С комплектом принадлежностей), кг не более 600