Стенд для перевірки, регулювання і випробовування паливних насосів з двоімпульсними регуляторами

Винахід відноситься до області випробувальної техніки і може бути використаний для перевірки, регулювання і випробування паливних насосів високого тиску дизелів з механічними двоімпульсними регуляторами по частоті обертання і по навантаженню. Для перевірки, регулювання і випробування паливних насосів високого тиску автотракторних дизелів з одноімпульсними регуляторами, що працюють тільки за принципом відхилення частоти обертання, використовуються універсальні стенди типу СДТА-1, СДТА-2 та інші (див.кн. Тр убников Г.И. Практикум по автотракторным двигателям. Издание четвертое, переработанное и дополненное. - М.; Колос, 1975. - с.10-12). На таких стендах можна виконувати операції перевірки, регулювання і випробування паливних насосів, в яких дозуючий орган (рейка, дозатор, тощо) знаходиться під дією тільки одного регулюючого імпульсу, пропорційного відхиленню регульованого параметра - частоти обертання колінчастого вала дизельного двигуна. Виконувати операції перевірки, регулювання і випробування паливних насосів високого тиску, в яких одночасно на рейку діє два регулюючи х імпульси, по відхиленню частоти обертання і навантаження, на відомих універсальних стендах неможливо. А установлювати паливні насоси з двоімпульсними регуляторами, без попередньої перевірки і регулювання на безмоторному стенді, на дизелі небезпечно, оскільки це може привести до повної втрати керування їх швидкісним режимом і можливого при цьому розносу. Це є однією з причин, що перешкоджає впровадженню у виробництво двоімпульсних регуляторів. Тому для перевірки, регулювання і випробування паливних насосів високого тиску з двоімпульсними регуляторами необхідні безмоторні стенди, на яких можна було б визначати циклову подачу палива, а також виконувати інші операції не тільки по регулюючих сигналах змінювання швидкості обертання, але і по регулюючих сигналах від змінювання навантаження (крутного моменту). Неможливість використання відомих стендів для перевірки, регулювання і випробування паливних насосів з двоімпульсними регуляторами обмежує їх функціональні можливості і область застосування. Отже, відомі стенди мають обмежені функціональні можливості і область застосування. Тому, з метою розширення функціональних можливостей і області застосування, пропонується удосконалення стенда, суттєві ознаки якого полягають у тому, що у відомому стенді додатково, установлюється покажчик навантаження зі шкалою і стрілкою, імітатор навантаження (крутного моменту) у вигляді гідравлічної системи з масляним баком, розподільником, насосом і силовим циліндром, вихідний шток якого через рейкову передачу зв'язаний з ведучою частиною механічного вимірювача навантаження двоімпульсного регулятора, ведена частина якого з'єднана з додатково установленим на стенді вимірювачем навантаження, виконаним у вигляді підвішеного маятника, з'єднаного через вісь підвісу із стрілкою шкали покажчика навантаження. Поставлена мета досягається таким чином При установці механічного вимірювача навантаження двоімпульсного регулятора на стенд так, щоб його ведуча частина з'єднувалася з імітатором, а ведена - з вимірювачем навантаження стенда, і при переміщенні штока силового гідроциліндра ведуча частина вимірювача навантаження буде повертатися, захоплюючи за собою ведену частину вимірювача навантаження двоімпульсного регулятора, зв'язану з маятником вимірювача і покажчика навантаження стенда. В даному випадку відхилення стрілки, з'єднаної з маятником, по градуйованій шкалі вкаже величину навантаження (крутного моменту), що передається через вимірювач двоімпульсного регулятора. При цьому в механічному вимірювачі навантаження регулятора буде формуватися регулюючий сигнал, пропорційний його величині, який далі передається на рейку паливного насоса високого тиску. Величина крутного моменту може бути різною в залежності від ходу штока силового гідроциліндра імітатора навантаження стенда, а відповідно цьому відхилення маятника вимірювача і стрілки покажчика навантаження. Таким чином, відносне переміщення ведучої і веденої частини механічного вимірювача навантаження двоімпульсного регулятора з одного боку пропорційне відхиленню навантаження, що проходить через вимірювач, величина якого визначається по відхиленню маятника, а з другого - пропорційне сформованому в ньому регулюючому сигналу, який далі використовується для регулювання паливного насоса. На представленому кресленні показано принципову схему стенда для перевірки, регулювання і випробування паливних насосів з двоімпульсними регуляторами, де на фіг.1 зображений вид стенду збоку, а на фіг.2 - вид вимірювача навантаження двоімпульсного регулятора. Запропонований стенд містить стенд 1 для перевірки, регулювання і випробування паливних насосів з одноімпульсними регуляторами, до основи якого жорстко приєднана рама 2 пристрою для імітації змінювання крутного моменту (навантаження) і вимірювання його величини. На рамі 2 нерухомо закріплений кронштейн 3, на якому на підшипниках 4 установлений вал 5 з нерухомо посадженими на ньому фланцем 6 і зубчастим колесом 7. Колесо 7 знаходиться в постійному зачепленні з рейкою 8, яка жорстко зв'язана зі штоком силового гідроциліндра 9. Порожнини гідроциліндра 9 маслопроводами 10 сполучаються з порожнинами гідророзподільника 11 і масляного бака 12. Масло у вузли гідросистеми подається шестеренчастим насосом 13, який одержує привод від електродвигуна 14. Кнопки керування електродвигуном винесені на спільну панель керування стендом 1. На рамі 2 жорстко закріплений кронштейн 15, на якому установлений маятник 16 вимірювача навантаження, зв'язаний через систему 17 важелів і тяг із стрілкою 18 шкали 19 покажчика навантаження і валом 20, посадженим на двох підшипниках 21. На валу 20 нерухомо закріплений фланець 22. На стенді 1 установлюється кронштейн, на якому кріпиться важіль 23 настроювання відцентрового регулятора паливного насоса, суматорний важіль 24 і виконавчий сильфон 25 замкнутої гідролінії 26. Для прикладу, розглянемо роботу запропонованого стенда для перевірки, регулювання і випробування паливних насосів оснащених механічними двоімпульсними регуляторами, в яких для вимірювання крутного моменту (навантаження) використовується планетарний редуктор. Паливний насос 27 з всережимним відцентровим регулятором частоти обертання установлюється на стенд 1 відповідно до вказівок інструкції заводу-виготовлювача стенда. Вимірювач навантаження у вигляді планетарного редуктора 28, разом з гідравлічним демпфером 29 для гасіння високочастотних коливань і відновлювальною пружиною 30, за допомогою фланців на його вхідному і ви хідному валах жорстко з'єднується з фланцями 6 і 22 стенда. При цьому через замкнуту гідролінію 26, важіль 24 і тягу регулятор імпульсів за навантаженням зв'язується з важелем 31 керування відцентрового регулятора частоти обертання, хід якого обмежується регулювальним гвинтом 32. На стенді спочатку проводиться перевірка і регулювання відцентрового регулятора і паливного насоса за регулювальними імпульсами за частотою обертання. При цьому всі операції по перевірці і регулюванню виконуються відповідно до заводської інструкції і працює тільки стенд 1. Маятник 16 знаходиться у вертикальному положенні, а важіль 23 - в положенні, що відповідає номінальній частоті обертання кулачкового вала паливного насоса (зазор між важелем 31 і регулювальним гвинтом 32 вибраний). В даному випадку регулюючий імпульс за навантаженням через гідролінію 26 на важіль 24 не поступає. За даними регуляторної характеристики паливного насоса перевіряють циклову подачу палива і після виконання необхідних регулювальних операцій установлюють маховичком варіатора стенда 1 для вала регулятора номінальний швидкісний режим. Важіль 23 відводять в положення, що відповідає цикловій подачі палива в режимі холостого ходу роботи дизеля, утворюючи при цьому зазор між важелем 31 і регулювальним гвинтом 32, і закріплюють його в упор. Далі включають пристрій для імітації крутного моменту (навантаження) і тим самим відхиляють маятник 16 від вертикального положення настільки, щоб стрілка 18 на шкалі 19 покажчика навантаження установилась в положенні максимального крутного моменту дизеля. У випадку правильно відрегульованих вимірювача та інших вузлів регулятора навантаження зупинена ланка планетарного редуктора 28, здолавши опір відновлювальної пружини 30, переміститься і через замкнуту сильфонну гідролінію 26, важіль 24 і тягу поверне важіль 31 відцентрового регулятора до упора в регулювальний гвинт 32, вибираючи раніше утворений зазор. Якщо ж зазор вибирається при меншому (більшому) значені крутного моменту, необхідно відповідно збільшити (зменшити) зусилля відновлюючої пружини 30, за допомогою регулювальної гайки 33 вимірювача навантаження двоімпульсного регулятора. При цьому необхідно обов'язково перевірити довжину з'єднувальних тяг. Після виконання операцій регулювання проводиться остаточна перевірка циклової подачі палива відповідно на холостому і номінальному режимах роботи дизеля. Таким чином, модернізація відомих стендів для перевірки, регулювання і випробування паливних насосів розширить їх функціональні можливості і, використовуючи описані рекомендації, проводити перевірку, регулювання і випробування паливних насосів з механічними двоімпульсними регуляторами. Використання запропонованого стенда, у порівнянні з уже відомими забезпечить такі переваги: - можливість одержання і перевірки регуляторної характеристики паливних насосів високого тиску оснащеними механічними двоімпульсними регуляторами; - можливість швидкого, зручного і безпечного здійснення процесів перевірки, регулювання і випробовування паливних насосів з механічними двоімпульсними регуляторами; - запобігти аварійним ситуаціям із-за можливого розносу, обумовленого у випадку виконання операцій настроювання і регулювання паливних насосів з механічними двоімпульсними регуляторами безпосередньо на дизелі; - зменшити затрати часу і праці на виконання операцій по регулюванню і перевірці паливних насосів з механічними двоімпульсними регуляторами безпосередньо на дизелі; - можливість використання його науковим і учбово-методичним засобом, поглиблюючим поняття суті складного процесу паливоподачі насосами високого тиску, оснащеними механічними двоімпульсними регуляторами; - можливість розширити область застосування.