Способ определения массы осадка в роторе центробежного маслоочистителя

 

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАССЫ ОСАДКА В РОТОРЕ ЦЕНТРОБЕЖНОГО МАСЛООЧИСТИТЕЛЯ , включенного в масляную систему двигателя, заключающийся в том, что освобождают крышку очистителя , устанавливают на нее первичный преобразователь, проводят измерения контролируемого показателя с помощью преобразователя, а массу осадка определяют сравнением результата измерения с аналогичным показателем для чистого ротора, о т л ич а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения точности, измерения проводят на двух скоростных режимах работы двигателя, обеспечивающих заданный перепад давления масла в системе, а в качестве контролируеi мого показателя принимают изменение подъемной силы ротора. (Л о 00 4 05 4 ел

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„80„„1084645

А,3(51) G 01 M 15/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

« у ««Р

1 а .«",.", ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

00 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3523687/25-06 (22) 20.12.82 (46) 07.04.84. Бюл. ¹ 13 (72) Л.С ° Островский (71) Государственный всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский технологический институт ремонта и эксплуата-. ции машинно-тракторного парка (53) 621.43.038.5 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 392351, кл. С 01 G 17/00, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР № 907401, кл. С 01 M 15/00,1981. (54)(57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАССЫ

ОСАДКА В РОТОРЕ ЦЕНТРОБЕЖНОГО МАСЛООЧИСТИТЕЛЯ, включенного в масляную систему двигателя, заключающийся в том, что освобождают крышку очистителя, устанавливают на нее первичI ный преобразователь, проводят измерения контролируемого показателя с помощью преобразователя, а массу осадка определяют сравнением результата измерения с аналогичным показателем для чистого ротора, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности, измерения проводят на двух скоростных режимах работы двигателя, обеспечивающих заданный перепад давления масла в системе, а в качестве контролируемого показателя принимают изменение подъемной силы ротора.

1 1084

Изобретение относится к диагностированию автотракторных двигателей внутреннего сгорания, содержащих . центробежный маслоочиститель, а конкретнее к безраэборной проверке массы осадка в роторе центробежного

5 маслоочистителя при техническом обслуживании.

Известны способы определения .массы осадка в роторе центробежного маслоочистителя, согласно которым освобождают крышку очистителя и устанавливают на нее первичный преобразователь (1 1.

К недостаткам известных способов

15 следует отнести высокую трудоемкость проверки, обусловленную значительным объемом разборочно-сборочных операций (снятие-установка гайки, крышки центрифуги, ротора), необходимо

20 определенное время на слив остатков масла из центрифуги, а такте низкая точность диагноза вследствие неполного слива масла из ротора при взвешивании, влияния на результат

25 измерения вариации собственного веса чистого ротора, измерение только части веса ротора для центробежных маслоочистителей с наклонно расположенными осями, значительные потери на трение в самом первичном преобразователе-приборе

КИ-9912.

Известны способы определения массы осадка в роторе центробежного маслоочистителя, включенного в масляную систему двигателя, согласно которым освобождают крышку очистителя, устанавливают на нее первичный преобразователь, проводят измерение контролируемого показателя с помощью преобразователя, а массу осадка определяют сравнением результата измерения с аналогичным показателем для чистого ротора P2 ).

Такой способ повьппает точность 45 взвешивания за счет уменьшения потерь на трение в самом устройстве, однако, в целом точность укаэанного способа невысока. В качестве основных причин можно выделить следующие. о

При взвешивании ротора в его периферийных частях остается определенное количество моторного масла,оцениваемого как осадок при наклонном расположении оси ротора учитывается . 55 только вертикальная его составляющая (часть веса, действующая на опорные поверхности оси — горизон645 2 тальная составляющая веса. — не учитывается при взвешивании), возрастание силы трения в подшипниках ось ротора-ротор по мере вытекания на него масла при неработающем двигателе, что искажает результаты измерения.

Цель изобретения — повышение точности определения массы осадка в роторе центробежного маслоочистителя двигателя внутреннего сгорания, включенного в масляную систему.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу определения массы осадка в роторе центробежного маслоочистителя, включенного в масляную систему двигателя, заключающемуся в том, что освобождают крышку очистителя, устанавливают на нее первичный преобразователь, проводят измерения контролируемого показателя с помощью преобразователя, а массу осадка определяют сравнением результата измерения с аналогичным показателем для чистого ротора, измерения проводят на двух скоростных режимах работы двигателя, обеспечивающих заданный перепад давления масла в системе, а в качестве контролируемого показателя принимают изменение подъемной силы ротора.

На чертеже показана схема маслоочистителя, реализующая предлагаемый способ.

Иаслоочиститель содержит гайку 1 крышки центрифуги, ротор 2 с верхней 3 и нижней 4 стенками. Ротор 2 опирается на подшипник 5, а осадок

6 размещается по периферии ротора 2.

Первичный преобразователь 7, например измеритель перемещения, размещается на крышке ротора, например на гайке 1, и опирается на ротор 2.

При осуществлении способа освобождают крышку, отворачивая гайку 1.

Тогда у ротора 2 появляется возможность перемещения вдоль оси.

Технологически способ осуществляют следующим образом.

Снимают гайку 1 крьппки центрифуги, устанавливают на ее место первичный преобразователь 7 так, чтобы чувствительный элемент последнего упирался в ротор 2. Запускают и, при необходимости, прогревают двигатель до температуры масла не ниже 50 С.

Изменяя частоту вращения коленчатого вала, устанавливают два значения

84645 4 явление силы, направленной вверх по оси ротора (подъемной силы),необходимой для разгрузки нижнего опорного подшипника 5. Для чистого ротора подъемная сила максимальна

5 и определяется по формуле

P = Рцйй — Gp где Рч — подъемная сила чистого ротора;

Рч — давление масла в чистом роторе, и Е - разность площадей всрх15 него и нижнего подшипников;

Со — вес ротора.

Аналогично, подъемная сила ротора с осадком 6 равна

40 где

G0c ХН(Р4 ос) i

-где — высота внутренней поверхности ротора.

Окончательно получаем

+1 G С-(K+1) GÎñ

3 10 давления масла в главной масляной магистрали, отличающиеся друг от друга на 0,10 МПа (1 кг/см ). Определяют преобразователем 7 изменение подъемной силы, по которой судят о массе его 6садка, сравнивая полученное значение с расчетной величиной для чистого ротора.

Рекоменду емый диапазон изменения давления, равный О, 10 MIa, установлен из следующих соображений. Чем больше разность задаваемых значений, тем значительней изменение подъемной силы и точней диагноз. Для новых двигателей максимальный перепад давления составляет 0,250,35 МПа.Однако при износе сопряжений масляного насоса, увеличения зазоров в подшипниках коленчатого вала реально достижимый перепац дав20 ленни находится в пределах 0 100,20 MIIa. Таким образом, для новых. и изношенных двигателей практически достижимый перепад давления составляет 0,10 МПа.

В качестве первичных преобразователей могут использоваться, например, серийные датчики силы, например типа ЛХ-143, ЛХ-144.

Технико-экономическая эффективность способа определения массы осадка в роторе центрифуги получе наа за счет повышения точности оценки по существующей для этого случая методике. При существующей 57-ной относительной погрешности измерения 35 издержки, обусловленные необоснованной разборкой ротора (ошибка 1 рода) и пропуском отказавшего элемента (ошибка 2 рода) с учетом удельных эксплуатационных затрат, составляет по одному маслоочистителю

3,77 руб/тыс.ч. Расчет аналогичной величины при достигаемой 37.-ой от1 носительной погрешности диагностирования составляет 3,76 руб/тыс.ч. 45

Таким образом, эффективность внедрения предлагаемого способа на предприятии с парком 100 машин составляет 1,00 руб/тыс.ч. С учетом возможности оценки качества масла по 50 данному параметру эффективность способа еще более возрастает.

Обоснование осуществимости способа можно провести следующим образом. Известно, что давление масла в роторе центрифуги, всздействуя на разные по площади верхнюю — 3 и нижнюю — 4 стенки, обусловливает поос = ос 1 f Gp Goc где Р— подъемная сила ротора с осадком

Poc — Давление MBcJIB B РотоРе3 заполненном осадком,"

Go< — вес осадка.

Изменение подъемной силы по мере заполнения ротора осадком составляет

4" = Pч " ос=(ч вс " ос

При заполнении ротора осадком

t уменьшается площадь проходного сечения ротора и соответственно падает давление масла в нем. Используя уравнение Бернулли, полу чаем

2 F -Г ч ос

Р -Р

Ч ОС 2 - -2 р2 у — плотность масла;

Y — расход масла через ротор, F< и F — площадь проходного сечения чистого ротора и ротора, заполненного осадком.

Используя соотношение (1) и учитывая, что

5 1084645

Зависимость (2) свидетельствует, и что подъемная сила ротора более ин- т формативный параметр, чем масса его осадка, поскольку увеличение на т условную единицу массы осадка при- 5 в водит в (1+К) раз большему увелин чению разности подъемных сил. Коэф- . п фициент К вычисляют на основе из- т вестных конструктивных параметров п конкретного типоразмера центрифуги. н

Составитель Н. Патрахальцев

Техред О.Неце Корректор О. Тигор

Редактор M. Ткач

Тираж 823 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

; Заказ 1986/36

Филиал ППП "Патент", r.ужгород, ул. Проектная,4

Дальнейшему повышению точности диагноза способствует определение разности подъемных снл ротора при изменении скоростного режима двигателя. При этом устраняются следующие недостатки, свойственные рототипу. На достоверность резульата не оказывает влияние вариация собственного веса чистого роора, поскольку вес ротора одинакоо влияет на подъемную силу на одом и другом задаваемых режимах и ри определении ее изменения (разноси) взаимоисключается. По той же ричине на точности определения массы осадка в роторе центрифуги е сказываются силы трения в подшипниковых узлах, что особенно важно для роторов с наклонной осью вращения. В данном случае отсутствует необходимость удаления масла иэ полости ротора и связанные с этим затраты времени и погрешность результата.