Рознімний пристрій газовипускної труби двигуна внутрішнього згоряння броньованої машини

1 Рознімний пристрій газовипускної труби двигуна внутрішнього згоряння броньованої машини, що містить верхню і нижню секції газовипускної труби з верхнім і нижнім фланцями ВІДПОВІДНО, ЯКІ установлені з осьовим зазором відносно один одного, першу і другу обичайки, охоплюючі газовипускну трубу, одна з яких прилягає до ущільнювального підпружиненого кільця, розміщеного в нижньому фланці, який виконаний у вигляді фасонної відбортовки і встановлена з можливістю розняття з ущільнювальним підпружиненим кільцем, який відрізняється тим, що верхня секція газовипускної труби обладнана дефлектором, який виконаний у вигляді зрізаного конуса з дугоподібною стінкою і прикріплений більшою основою конуса до верхнього фланця з можливістю демонтажу, пристрій і обладнано третьою обичайкою, що охоплює дефлектор, до зовнішньої стінки дефлектора прилаштований перехідний фланець, з одного боку якого жорстко прикріплені перша та друга обичайки з утворенням кільцевої порожнини між ними, а з другого боку перехідного фланця прилаштована третя обичайка, яка другим торцем прикріплена до верхнього фланця 2 Рознімний пристрій за п 1, який відрізняється тим, що площа меншої основи зрізаного конуса дефлектора складає 0,75 0,8 площі більшої його основи, а його висота складає 0,075 0,076 довжини газовипускної труби 3 Рознімний пристрій за п 1, який відрізняється тим, що фасонна відбортовка виконана Uподібного профілю 4 Рознімний пристрій за пп 1, 3, який відрізняється тим, що фасонна відбортовка нижнього фланця обладнана шайбою, розташованою під ущільнювальним кільцем 5 Рознімний пристрій за п 1, який відрізняється тим, що на другій обичайці виконано два радіальних наскрізних отвори для подачі і відводу охолоджуючої рідини (О Корисна модель, що заявляється, стосується галузі машинобудування, зокрема рознімних пристроїв газовипускних трубопроводів двигуна внутрішнього згоряння (ДВЗ) Однією З ОСНОВНИХ задач, яка вирішується при створенні бойових машин, є зменшення габаритних розмірів складаючих и вузлів з одночасним збереженням їх технічних характеристик, оскільки в сучасних бойових машинах все більший об'єм займають засоби ураження та захисту Збільшення ж габаритних розмірів самої машини може призвести до погіршення її бойових характеристик, таких як маневреність Крім того, в разі збільшення габаритних розмірів машини потребується спеціальна доробка по зміненню компоновки її вузлів, а це пов'язано з великими матеріальними витратами Відомий рознімний пристрій газовипускної труби ДВЗ броньованої машини, що містить верхню і нижню секції газовипускної труби Секції установлені з осьовим зазором відносно до верхнього і нижнього фланців Пристрій включає також першу і другу обичайки, охоплюючи газовипускну трубу в зоні осьового зазору Нижній фланець виконаний у вигляді фасонної відбортовки Перша обичайка прикріплена до верхнього фланця, жорстко скріплена з другою обичайкою і установлена з можливістю розняття з ущільнювальним підпружиненим кільцем, розміщеним в фасонній відбортовці Поперечний переріз нижньої та верхньої секцій газовипускної труби в зоні осьового зазору, рівні між собою (Объект 447 Техническое описание и инструкция по эксплуатации Стр 334 335 Военное издательство, М ,1985г) 1161 У ВІДОМІЙ конструкції для забезпечення ефективної роботи вихлопного тракту верхня і нижня секції труби в зоні розняття мають рівні прохідні перерізи, а труба в цілому - значні габаритні розміри Просте пропорційне зменшення розмірів секцій труби без спеціальної доробки и конструкції може призвести до порушення ламшарності потоку вихлопних газів і зростанню аеродинамічного опору, який призводить до зросту величини протитиску вихлопних газів в трубі і зростанню енергетичних втрат в двигуні Крім того, ущільнювання рознімної труби, в зоні фасонної відбортовки, може бути порушено в разі деформації ущільнювального кільця під дією ваги верхньої секції труби Відома конструкція рознімного пристрою не передбачає використання ДВЗ з іншими характеристиками В цьому разі необхідно змінювати конструкцію і габаритні розміри усього газовипускного тракту В основу корисної моделі поставлено завдання створення рознімного пристрою газовипускної труби ДВЗ броньованої машини, в якому завдяки наявності дефлектора, що знімається, визначеної форми і додаткової обичайки, зменшуються габаритні розміри газовипускної труби з одночасним збереженням високої ефективності функціонування газовипускного тракту з мінімальними енергетичними втратами в ДВЗ Рознімний пристрій газовипускної труби ДВЗ броньованої машини містить встановлені з осьовим зазором, верхню і нижню секції газовипускної труби, з верхнім і нижнім фланцями, першою і другою обичайками, які охоплюють газовипускну трубу в зоні осьового зазору Одна з обичайок прилягає до підпружиненого ущільнювального кільця, розміщеного в нижньому фланці, виконаному у вигляді фасонної відбортовки і встановлена з можливістю рознімання з підпружиненим ущільнювальним кільцем Новим є те, що верхня секція газовипускної труби споряджена дефлектором, який виконаний у вигляді зрізаного конусу з дугоподібною стінкою Дефлектор прикріплений більшою основою конуса до верхнього фланця з можливістю демонтажу Пристрій споряджений також третьою обичайкою, що охоплює дефлектор, до зовнішньої стінки якого прикріплений перехідний фланець 3 одного боку перехідного фланця жорстко прикріплені перша та друга обичайки з утворенням кільцевої полості між ними 3 другого боку перехідного фланця приєднана третя обичайка, яка другим торцем прикріплена до верхнього фланця Крім того, площа меншої основи зрізаного конусу дефлектора складає 0,75 0,8 площі більшої його основи, а його висота складає 0,075 0,076 довжини газовипускної труби Фасонна відбортовка виконана U-подібного профілю Фасонна відбортовка нижнього фланця споряджена шайбою, розташованою під ущільнювальним кільцем На другій обичайці виконано два радіальних наскрізних отвори для подачі і відводу охолоджуючої рідини Рознімний пристрій, що заявляється, має менші габаритні розміри газовипускної труби, у порі внянні з прототипом, при одночасному збереженні ефективності функціонування газовипускного тракту і з мінімальними енергетичними втратами в ДВЗ Завдяки наявності дефлектора у вигляді зрізаного конусу з дугоподібною, стінкою, сопряженою з верхньою секцією газовипускної труби і у якого площа меншої основи конусу складає 0,75 0,8 площі більшої його основи, а його висота складає 0,075 0,076 довжини газовипускної труби, забезпечується, у менших габаритних розмірах газовипускної труби, ефективна робота випускного тракту з заданими параметрами тиску і аеродинамічного опору, не перевищуючих Р = 0,16кг/см і G = 0,165кг/с, а також створюється стійкий ламінарний потік при любих режимах роботи ДВЗ По-друге, завдяки з'єднання секцій газовипускної труби за допомогою фланців, один з яких виконаний у вигляді фасонної відбортовки, обичаєк, охоплюючих трубу в зоні осьового зазору, і дефлектора, прикріпленого до верхнього фланця і обичайкам через другий перехідний фланець, дозволило як і в прототипі, використати два охолоджуючих контуру, забезпечивши при цьому, задану температуру в вихлопному тракті, не перебільшуючу 650°С До того ж вищевказане з'єднання секцій труби дозволило створити самоущільнювальний вузол, який забезпечує щільне прилягання першої обичайки до ущільнювального кільця з шайбою за рахунок власної ваги труби Додатковими перевагами рознімного пристрою є те, що воно дозволяє в мінімально відведений час і з мінімальними витратами виконати технічний догляд вихлопного тракту До того ж при використанні ДВЗ з іншими технічними характеристиками не обов'язково змінювати конструкцію газовипускного тракту і габаритні розміри газовипускної труби, для цього достатньо виконати заміну дефлектора з іншими габаритними співвідношеннями Суть технічного рішення пояснюється кресленням, на якому подано загальний вигляд рознімного пристрою газовипускної труби ДВЗ броньованої машини Рознімний пристрій газовипускної труби ДВЗ броньованої машини містить встановлені по ходу руху вихлопних газів з осьовим зазором 1, нижню і верхню секції газовипускної труби 2,3, з верхнім і нижнім фланцями 4,5, а також першу, другу і третю обичайки 6,7,8, перший і другий перехідні фланці 9,10 ВІДПОВІДНО і дефлектор 11 Нижній фланець 5, виконаний у вигляді фасонної відбортовки U-подібного профілю, в якому на рівній відстані один від одного розташовані, наприклад, 20 пружин 12 На пружинах 12 розміщені шайба 13 і ущільнювальне кільце 14 Під ущільнювальним кільцем 14 та шайбою 13 в фасонній відбортовці нижнього фланця 5 створена перша кільцева порожнина 15, яка з'єднана з джерелом подачі стисненого повітря, наприклад, з нагнітачем ДВЗ (на фіг не показаний), через трубку 16 приєднану до фланця 5 в зоні наскрізного отвору 17, виконаного на фланці Дефлектор 11 виконаний у вигляді зрізаного конусу з дугоподібною стінкою, прикріплений більшою основою конуса до верхнього фланця 4, наприклад, через болтовез'єднання і сполучений з 1161 верхньою секцією газовипускної труби 3 Площа меншої основи конуса дефлектора 11 складає 0,75 0,8 площі його більшої основи, а його висота складає 0,075 0,076 довжини газовипускної труби Обичайка 8 одним торцем прикріплена до верхнього фланця 4 в зоні кріплення дефлектора 11, а другим торцем з'єднана з другим перехідним фланцем 10, прилаштованим до зовнішнього боку дефлектора 11 Обичайки 6,7 одним торцем приєднані до другої сторони фланця 10, наприклад, через зварку, а другий торець другої обичайки 7, прикріплені до першої обичайки 6, яка іншим торцем прилягає до ущільнювального кільця 14 Скріплені обичайки 6,7 утворюють другу кільцеву порожнину 18, сполучену з каналом (на фіг не показана) охолоджуючої рідини для ДВЗ через трубки (на фіг не показані), які прикріплені до другої обичайки 7 в зоні вхідного і вихідного радіальних наскрізних отворів 19,20, які виконані на ній, для подачі і відводу охолоджуючої рідини Проміж зовнішньої стінки труби 2 фасонною відбортовкою нижнього фланця 5 і першим перехідним фланцем 9, прилаштованого до них, утворена третя кільцева порожнина 21, яка сполучена з каналом охолоджуючої рідини для ДВЗ (на фіг не показаний) через трубки (на фіг не показані), які прикріплені до фасонної відбортовки нижнього фланця 5 в зоні вхідного і вихідного, радіальних наскрізних отворів 22,23, виконаних на ньому, для подачі і відводу охолоджуючої рідини Функціонує рознімний пристрій газовипускної труби ДВЗ наступним чином При працюючому двигуні вихлопні гази з випускного патрубка (на фіг не показаний) надходять в нижню секцію газовипускної труби 2, де відбувається упорядкування вихлопних газів, тобто створюється ламінарний потік В зоні осьового зазору 1 швидкість вихлопних газів збільшується, тиск зменшується При різних режимах роботи двигуна може статись відрив потоку від стінок труби 2 та виникнення вихорів, що викличе хід вихлопних газів в зворотному напрямку Це явище призведе до різкого зростання аеродинамічного опору і збі льшенню енергетичних втрат в ДВЗ В дефлекторі 11 швидкість потоку зменшується, при цьому тиск вирівнюється Це дозволяє знизити можливість відриву потоку від стінок труби 2 і дефлектора 11 та зменшити аеродинамічний опір і енергетичні втрати в двигуні при ЗМІНІ режимів роботи Вибір форми дефлектора 11 у вигляді зрізаного конусу з дугоподібною стінкою, у якого площа меншої основи складає 0,75 0,8 площі більшої його основи, а його висота складає 0,075 0,076 довжини газовипускної труби, здійснюється експериментальним шляхом Вихідним критерієм вибору було забезпечення найменшого опору на кожному відрізку секцій труби 2,3 і дефлектора 11 При порушенні цих співвідношень в бік зменшення або збільшення спостерігається відрив потоку вихлопних газів від стінок, виникнення турбулентних вихорів і протитиску і, як слідство, зростання аеродинамічного опору і енергетичних втрат в ДВЗ Розміщення дефлектора 11 і труби 2 з зазором запобігає їх деформації при нагріванні в процесі експлуатації Одночасно від нагнітача (на фіг не показаний) по трубці 16 та через отвір 17 в фасонній відбортовці нижнього фланця 5, стиснуте повітря подається в кільцеву полость 15, створюючи в зоні пружин 12 і ущільнювального кільця 14 з шайбою 13 підвищений тиск, збільшуючи тим самим ефективність ущільнення роз'ємного пристрою Одночасно з цим, охолоджуюча рідина з каналу по трубках (на фіг не показані), які прикріплені до обичайки 7 в зоні вхідного і вихідного отворів 19,20, циркулює в кільцевій порожнині 18, яка відбирає тепло від дефлектора 11 в зоні осьового зазору 1 Одночасно з цим, охолоджуюча рідина з каналу по трубках (на фіг не показані), які прикріплені до фасонної відбортовки нижнього фланця 5 в зоні вхідного і вихідного радіальних наскрізних отворів 22,23, циркулює в порожнині 21, охолоджуючи газовипускну трубу 2 в зоні осьового зазору 1 Далі вихлопні гази з дефлектора 11 надходять в верхню секцію труби 3, а потім ежектуються в атмосферу 1161 Фіг. ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044) 456 - 20 - 90