Стенд для исследования теплонапряженного состояния поршня двигателя внутреннего сгорания

 

Изобретение относится к двигателестроению и позволяет повысить точность исследований путем приближения условий испытания к реальным за счет дискретного подвода тепла к днищу поршня. Между радиационным нагревателем 5 и днищем поршня 2 размещена диафрагма 22 с приводом 31, выполненная в виде двух дисков 23,24 с вырезами. Диски установлены на вертикальной оси, параллельной оси поршня, с возможностью синхронного вращения от привода в противоположные стороны. Вырезы при этом образуют отверстие переменного сечения, размер к-рого изменяется от величины диаметра поршня до нуля. Контур вырезов может быть выполнен пересечением трех окружностей, сопряженных между собой, причем центры окружностей лежат на общей окружности радиусом, равным расстоянию от оси вращения дисков до вертикальной оси поршня. Диаметр центральной пересекающей окружности может быть равен диаметру поршня, а боковых - 2/5 диаметра поршня. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„A2 (5I )4 G 0l М 15 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (61) 1196721 (21 ) 4304841/25-06 (22) 08.09.87 (46) 23.05.89. Бюл. Ф 19 (71) Харьковский политехнический институт им. В.И.Ленина (72) А.ФЛеховцов, Ф.И.Абрамчук и А.M.Áà÷åâñêèé (53) 621 .43: 531 78 (088 .8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1196721, кл. G О! М 15/00, 1984. (54) СТЕНД ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕПЛОНАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ ПОРШНЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (57) Изобретение относится к двига- телестроению и позволяет повысить точность исследований путем приближения условий испытания к реальным за счет дискретного подвода тепла к днищу поршня. Между радиационным нагревателем 5 и днищем поршня 2 раз-. мещена диафрагма 22 с приводом 31, выполненная в виде двух дисков 23, 24 с вырезами. Диски установлены на вертикальной оси, параллельной оси поршня, с возможностью синхронного вращения от привода в противоположные стороны. Вырезы при этом образуют отверстие переменного сечения, размер к-рого изменяется от величины диаметра поршня до нуля, Контур вырезов м,б. выполнен пересечением трех окружностей, сопряженных между собой, причем центры окружностей лежат на общей окружности радиусом, равным расстоянию от оси вращения дисков до вертикальной оси поршня.

Диаметр центральной пересекающей окружности м.б. равен диаметру поршня, а боковых — 2/5 диаметра поршня, 2 з.п. A-лы, 2 ил.

1 48161 4

35

45

50 поршня 2.

Стенд работает следующим образом.

Низкочастотный спектр термических усталостных нагрузок создается изменением количества .теплового излучеИзобретение относится к двигателестроению, в частности к стендам для испытания поршней двигателей внутреннег о сгорания, и явля ется усов ершенствованием известного стенда по авт. св. Ф 1196721, Цель изобретения — повышение точности путем приближения условий испытания поршня к реальным за счет обес- 10 печения дискретного подвода тепла излучением .к тепловоспринимающей поверхности днища поршня.

На фиг.1 представлена принципиальная схема стенда; на фиг. 2 — форма 15 вырезов в дисках диафрагмы.

Стенд (фиг.1) содержит устройство 1 для размещения и крепления поршня 2, соединенного. с шатуном 3 посредством поршневого пальца 4, Радиа- 20 ционный нагреватель 5 выполнен в виде пакета автономно регулируемых

JIRMp 6 накаливания и индивидуально групповых отражателей 7, приспособленных дпя образования поверхности

8 отражения. Степень нагрева контро- лируется регулятором 9 температуры и задатчиком 10 программы, Поршневые кольца 11 снабжены полостью охлаждения, которая сообщена с водяной системой 1 2 охлаждения стенда, включающей в себя холодильник 13, вентиль 14, термометр 15 и расходомер 16. Воздушная система 17 содержит кожух 18 и вентиль 19, Для охлаждения внутренней поверхности поршня стенд снабжен масляной системой 20, управляемой задатчиком 21, Диафрагма 22 выполнена в виде двух дисков 23 и 24, установленных соосно на вертикальных валах 25 и 26.

В каждом диске выполнено по два симметричных выреза 27 (фиг.2), контур которых образован тремя пересекающимися окружностями 28 — 30, сопряженными между собой, Диски 23 и 24 приводятся во вращение от электродвигателя 31 постоянного тока через дифференциальный редуктор 32. Блок

33 управляет работой электродвигателя 31.

Диафрагма 22 размещена между радиационным нагревателем 5 и тепловоспринимающей поверхностью днища ния ламп 6 накаливания по заданной программе при помощи регуляторов температуры и задатчиков программы стенда. Чаложение высокочастотного спектра, т.е. создание на поверхности днища поршня 2 температурных волн, происходит путем перераспределения теплового потока диафрагмой 22, Происходит это следующим образом.

Размещенная между радиационным нагревателем 5 и тепловоспринимающей поверхностью днища поршня 2 диафрагма 22 открывается и закрывается с высокой частотой. При синхронном вращении в противоположные стороны дисков 23 и 24 на валах 25 и 26, параллельных оси поршня 2, кромки вырезов 27 одновременно встречаются над центром днища испытуемого поршня 2 (вертикальной осью поршня) и образуют отверстие переменного сече" ни я.

Так. как контур (сечение) вырезов

27 сформирован из трех пересекающихся и сопряженных между собой окружностей 28 — 30 с диаметрами, соответственно равными центральной окружности - диаметру поршня и боковых окружностей — 2/5 диаметра поршня, то сечение вырезов 27 снача-, ла увеличивается до диаметра поршня, причем равномерно от центра и периферии по всем радиальным направлениям, а затем уменьшается до нуля (полное закрытие диафрагмы). Открытие или закрытие диафрагмы 22 происходит над центром днища поршня 2, поскольку центры окружности 28 - 30 лежат на общей окружности, радиус которой равен расстоянию от оси вращения дисков 23 и 24 до вертикальной оси поршня 2.

Частота "вспышек" (открытия диафрагмы) над испытуемьпч поршнем 2 зависит от частоты вращения вала электродвигателя 31, изменение которой осуществляют путем изменения величины питающего напряжения при помощи блока 33 управления, При этом синхронное вращение соосных дисков

23 и 24 в противоположные стороны осуществляют посредством электродвигателя 31 через дифференциальный редуктор 32.

Суммарный спектр полученных циклических температур и термических напряжений с повышенной точностью соответствует реальным условиям работы

1481614

Формула изобретения

28 27

Составитель В,Горбунов

Техред Л. Сердюкова

Редактор Н,Бобкова

Корректор 3 Лончакова

Заказ 2678/42 Тираж 790 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãoðîä, ул. Гагарина,101 поршня двигателя внутреннего сгорания, что дает необходимое установленное основание для ускоренных испытаний поршней, что является весьма важным и эффективным средством в процессе создания и доводки перспективных конструкций.

l . Стенд для исследования теплонапряженного состояния поршня двигателя внутреннего сгорания по авт.св.

91196721,отличающийся тем, что, с целью .повышения точности путем приближения условий испытания к реальным эа счет обеспечения дискретного подвода тепла к днищу поршня, стенд дополнительно содержит диафрагму с приводом, причем диафрагма размещена между радиационным нагревателем и днищем поршня и выполнена в виде двух дисков с вырезами, причем диски установлены на вертикальной оси, параллельной оси поршня, с возможностью синхронного вращения от привода в противоположные стороны и образования вырезами отверстия переменного сечения, размер которого изменяется от величины диаметра порпHSI PO H R o

2. Стенд по п.l о т л и ч а юшийся тем, что контур вырезов выполнен пересечением трех окружностей, сопряженных между собой,причем центры окружностей лежат на общей окружности радиусом, равным расстоянию от оси вращения дисков до вертикальной оси поршня.

3. Стенд по п.2, о т л и ч а юшийся тем, что диаметр центральной пересекающей окружности ра- . вен диаметру поршня, а боковых—

2/5 диаметра поршня,