Установка для исследования тепловой и механической напряженности поршня и гильзы цилиндра двигателя внутреннего сгорания
" сесе о--,iñ.;:.»
5 НАС С i: С 7М
О Ан И Е
Союз Соаетсимк
Социалистически
Республик
< l)652455 (6l) Дополнительное к авт. саид-ву(22) Заявлено 20,06.77 (21) 249916М25-06 с присоединением заявки №(23) ПриоритетОпубликоваио15.03.79.Бюллетень № 10
Дата опубликования описания 18.03.79 (51} М. Кл.
Я 01 M 13/00
Гвщдарвтввииы1 ивиатвт
СИР вв двлвм взвбрвтвнва и втв} впво (Я) +@+621.43:
:620.1 78,4 (088.8) В. A. Пенев
Всесоюзный заочный политехнический институт (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕПЛОВОЙ
И МЕХАНИЧЕСКОЙ НАПРЯЖЕННОСТИ ПОРШНЯ И ГИЛЬЗЫ
ПИЛИНДРА ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ
Изобретение относится к области машиностроения и, в частности к истЫтаниям узлов и деталей двигателя внутреннего сгорания, и может быть использовано при исследовании тепловой и мехайи-, ческой напряженности поршня и гильзы цилиндра.
Известны установки для исследования тепловой и механической напряженности поршня и гильзы цилиндра двигателя внутреннего сгорания, содержащие корпус 1 с охлаждаемой гильзой, в которой размешен поршень, сочлененный с кривошипно шатунным механизмом, и крышку с оптическим нагревателем н перераспределителем теплового потока.
Однако при таком выполнении установки может быть воспроизведена только лишь тепловая нагрузка и нагрузки, обусловленные инерционными силами, что
26 ограничивает возможности установки, так как в реальном двигателе на детали пи линдро-поршневой группы воздействуют еще и силы давления газов.
Пелью изобретения является приближение условий исследования к реальным путем комплексного нагружения цилиндро-. поршневой группы газовой и тепловой нагрузками.
Пель достигается тем, что крышка выполнена с иллюминатором из оптически прозрачного материала и размещена на корпусе между нагревателем и поршнем.
На чертеже приведен пример выполнения установки.
Установка содержит корпус 1 с охлаждаемой гильзой 2, в которой размещен поршень 3, сочленетпый с кривошипно-ша тунным механизмом 4, и крышку 5 с оптическим нагревателем 6 и перераспределителем (на черт. ие показан) теплового потока. Крышка 5 выполнена с иллюминатором 7 из оптически прозрачного материала и размещена на корпусе 1 между нагревателем 6 и поршнем 3, Перераспределитель выполняется на иллюминаторе 7 путем зачернения (либо
3 65 иатирования) иллюминатора 7, что достигается применением суспензии сажи в четыреххлористом углероде ипи жидком стекле. При использовании зачернения иллюминатор 7 должен охлаждаться, например путем обдува воздухом. В йротивном случае зачерненне быстро вы"йдет из строя.
Зачернеи е иллюминатора 7 может быть выполнено платиновой ипи золотой чернью, а также окисью кобальта.
Эти вешества обладают высокой тер мостойкостью.
Выполняя чернение на иллюминаторе
7 с различной проницаемостью для излучения, обеспечивают перераспределение теплового потока к йоршню 3 и гильзе
2 в соответствии с программой исследо
Вани я.
Камера 8 сжатия подключена через
Обратный клапан 9, вентиль 1О и редуктор
11 к источнику 12 сжатого воздуха.
Вентиль 13 предназначен для сообщения камеры 8 с атмосферой.
При моделировании тепловой нагрузки нагрев поршня 3 и гильзы 2 осуществляе>ся через иллюминатор 7 оптическим нагревателем 6. Воспроизведение заданного температурного поля поршня 3 и гильзы
2 "осуществляют посредством перераспределителя и заданного режима теплооФв ода
От гильзы 2 и поршня 3.
При исследовании напряженного состое ния без учета влияния сил инерции поршень 3 йаходится в гильзе 2 в неподвижном состоянии. Нагружение газовыми сйлами осуществляется сжатым воздухом, поступаюшим в камеру 8 от источника
Х2. Редуктор 11 автоматически компенсирует утечки воздуха, обеспечивай поддержание в камере 8 заданного давления.
Моделйрование напряженного-состояния при комплексном воздействии всех на грузок, как ето-имеет мест6 в"реальном
Йййгатепе, Осушес является следуюшим образом, Посредством- кривошипно-ша>тунного механизма 4 поршню 3 сообщается возвратнсо>-поступательное движение с заданной частотой. Это позвопяет воспрочзвести инерционные силы. Воспроизведение напряжений в поршне 3 и гйльзе
55 ф
2 от сил давления газов в етом случае достигается в результате сжатия воздуха в камере 8 при возвратно .поступатепь ном движении поршня 3, Необходимое по величине максималь . ное давление сжатия имитирует давпейие сгоранйя, устанавливается при помоmm вентиля 13, При полностью перекрытом, вентиле 13 имеет место максимальное давление. Приоткрывая вентиль 13, можно уменьшать давление сжатия. Одновременно к поршню 3 и гильзе 2 подводят тепло от нагревателя 6 через иллюминатор 7. Тепловой поток, подводимый от нагревателя 6, в результате возвратно-поступательного движения поршня 3 будет циклически изменяться.
При перемешении поршня 3 в верхнее положение теплопоток возрастает и уменьшается при перемещении поршни в нижнее положение.
В случае, если при возвратно-поступательном движении поршня 3 потребуется исключить сжатие, вентиль 10 перекрывается, а вентиль 13 открывается попностью.
Таким образом, установка позволяет осушествпять как дифференцированные исследования напряженного состояния пяльзы и поршня так и комплексные иж
У следовании в условиях, максимально прибпижен плх к реальным.
Формула изобретения
Установка для исследования тепловой и механической напряженности поршня и .гильзы цилйндра двигателя внутреннего сгорания, сьдержащая корпус с охлаждае мой гильзой, в которой разме>цен поршень, сочлененный с кривошипно-ша".умным меха низмом, и крышку с оптическим нагревателем и церераспределителем теплового пОтока, о т. л и ч а 1О щ а я с я темр -ло, с целью приближения условий исследо,ванйя к реальным путем комплексного нагру>кения цилиндр&поршневой r pyrmû газовой и тепловой нагрузками, крышка выполнена с иллюминатором из ОптичеО ки прОзрачнОгО материала и разме>цена на корпусе между пагреватепем я поршию4е
652455
Составитель С. Голованов
Редактор JL Баглай Техред 3. Фанта
Заказ
Корректор С. Шекмар
1Î41/4Î, Тираж 1089 Подлисное
ЯНИИПИ Государственного комитета СССР до делам изобретений и открытий
11ЗО35, Москва, Ж-35, Раущская наб., д. 4/5
Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
