Пристрій для захисту двигунів армійських машин від аварій та неекономічних режимів роботи

Реферат: Пристрій для захисту двигунів армійських машин від аварій та неекономічних режимів роботи містить вимірювач розрідження, виконаний у вигляді підпружиненої діафрагми, і виконавчий механізм, жорстко зв'язаний через шток з діафрагмою, утворюючий з впускним трактом герметичну порожнину. Додатково встановлений корегуючий фіксатор, який містить напрямну, кришку, розміщену між ними першу діафрагму, жорстко зв'язану тягою з другою діафрагмою, закріпленою на кронштейні усередині напрямної, з яким одним торцем взаємодіє пружина, а другий її торець - із виконавчою діафрагмою, з'єднаною зі штоком з роликом. Порожнина фіксатора між кришкою і першою діафрагмою із впускним трактом сполучена через пневмолінію і дросель, порожнина між першою, другою і виконавчою діафрагмами - через пневмолінії безпосередньо, порожнина між виконавчою діафрагмою і напрямною герметичної порожнини - з атмосферою, а виконавчий механізм виконаний у вигляді клапана зі штоком з упором з можливістю взаємодіяти з роликом і розміщеного в герметичній порожнині поза впускним трактом. UA 113782 U (12) UA 113782 U UA 113782 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі машинобудування, і зокрема до двигунобудування, а саме до засобів для захисту двигунів внутрішнього згоряння від аварій та неекономічних режимів роботи, за сигналами розрідження у впускному тракті. Відомий пристрій для захисту двигунів внутрішнього згоряння за сигналами розрідження у впускному тракті, містить вимірювач розрідження, виконаний у вигляді підпружиненої діафрагми, і виконавчий механізм, жорстко зв'язаний через шток з діафрагмою, утворюючою з впускним трактом герметичну порожнину. Виконавчий механізм виконаний у вигляді поворотної дросельної заслінки, установленої у впускному тракті, і при засміченні повітроочисника вище допустимого значення вказана заслінка перекриває впускний тракт, перериваючи тим самим подачу повітря в двигун. В результаті запобігають аварії і не допускається експлуатація двигуна на неекономічних режимах роботи (див. авторське свідоцтво СРСР № 706554, 1978). Однак, недоліком у відомих пристроях є наявність у впускному тракті поворотної дросельної заслінки, яка сприяє підвищенню гідравлічного опору впускної системи в цілому, що погіршує вихідні техніко-економічні показники і понижує надійність і довговічність двигуна. Таким чином, відомий пристрій має низьку надійність і довговічність, а також погіршує техніко-економічні показники двигуна. В основу корисної моделі поставлена задача підвищити надійність, довговічність і покращити техніко-економічні показники двигуна, яка досягається відповідно до даного рішення, суттєвими ознаками якого є те, що пристрій додатково містить корегуючий фіксатор, формуючий сигнали керування виконавчим механізмом, у вигляді клапана, який розміщений поза впускним трактом, пропорційно змінюванню розрідження у впускному тракті і швидкості (першій похідній) його змінювання підвищуючи цим швидкодію спрацювання пристрою. Поставлена задача вирішується тим, що у запропонованому пристрої, який містить вимірювач розрідження, виконаний у вигляді підпружиненої діафрагми, і виконавчий механізм, жорстко зв'язаний через шток з діафрагмою, утворюючий з впускним трактом герметичну порожнину. В ньому додатково установлений корегуючий фіксатор, що містить напрямну, кришку, розміщену між ними першу діафрагму, жорстко зв'язану з другою діафрагмою, закріплену на кронштейні усередині напрямної, з яким одним торцем взаємодіє пружина, а другий її торець - із виконавчою діафрагмою, з'єднаною зі штоком з роликом. Порожнина фіксатора між кришкою і першою діафрагмою із впускним трактом сполучена через пневмолінію і дросель, порожнина між першою, другою і виконавчою діафрагмами - через пневмолінію безпосередньо, а порожнина між виконавчою діафрагмою і напрямною герметичної порожнини з атмосферою. Виконавчий механізм виконаний у вигляді клапана зі штоком з упором з можливістю взаємодіяти з роликом фіксатора і розміщеного в напрямній герметичної порожнини поза впускним трактом. Таке технічне рішення дає можливість, заміною дросельної заслінки на клапан установлений поза впускним трактом, усунути вплив гідравлічного опору на впускну систему, чим підвищити вихідні техніко-економічні показники двигуна, а залучення корегуючого фіксатора з одержанням сигналів керування виконавчим механізмом, пропорційних змінюванню вхідного розрідження і першій похідній його змінювання, підвищити швидкодію спрацювання пристрою, зменшити тривалість роботи двигуна на неекономічних режимах і час аварійної зупинки, що підвищить його надійність і довговічність, а також розширить область застосування пристрою з корегуючим фіксатором і у вигляді клапана виконавчим механізмом. Суть корисної моделі пояснюють креслення. На представленому кресленні схематично показано загальний вигляд пристрою для захисту двигунів армійських машин від аварій та неекономічних режимів роботи. Запропонований пристрій містить виконавчий механізм 1, виконаний у вигляді діафрагми 2, яка жорстко зв'язана зі штоком 3 і знаходиться під постійною взаємодією пружини 4, один кінець якої впирається в регулювальний гвинт 5. В одній частині штока 3 закріплена рукоятка 6, в протилежній частині - клапан 7, а в середній частині штока 3 розміщений упор 8, обернений нахилом до ролика 9 корегуючого фіксатора 10. Останній включає гофрований чохол 11, щільно з'єднаний з циліндричною напрямною 12 герметичної порожнини і штоком 13, зв'язаним протилежним кінцем з виконавчою діафрагмою 14 розміщеними в циліндричній втулці 15. Втулка 15 жорстко з'єднана з циліндричною напрямною 16 з розміщеним усередині кронштейном 17 з регулювальною гайкою 18, взаємодіючою через пружину 19 із виконавчою діафрагмою 14. До напрямної 16 кришкою 20 притиснена перша діафрагма 21 жорстко зв'язана тягою 22 з другою діафрагмою 23 кронштейна 17. Порожнина "А" між кришкою 20 і першою діафрагмою 21 із впускним трактом 24 сполучена через пневмолінію 25 і дросель 26, порожнина "В" між діафрагмами 21, 23, 14 - пневмолініями 1 UA 113782 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 25, 27 безпосередньо, а порожнина "С" між виконавчою діафрагмою 14 і напрямною 12 постійно сполучена з атмосферою. Напрямними штока 3 служать перегородки 28, 29 з отворами, що сполучають герметичну порожнину 30 із впускним трактом 24. Повітря в двигун із атмосфери надходить через впускний тракт 24 і повітроочисник 31. Перекриття надходження повітря забезпечується посадкою клапана 7 в сідлі 32. Пристрій паралельно приєднаний до впускного тракту працює наступним чином. При непрацюючому двигуні або при його роботі на швидкісному режимі, що становить 50…60 % від гранично допустимого значення частоти обертання, розрідження у впускному тракті 24 незначне і клапан 7 знаходиться поза впускним трактом, забезпечуючи вільне надходження повітря від повітроочисника 31 в циліндри двигуна. При цьому ролик 9 під дією пружини 19 впирається в нижню частину упора 8. У міру зростання частоти обертання від 50…60 % і вище до гранично допустимих, розрідження у впускному тракті 24 збільшується і через зазор між клапаном 7 і корпусом тракта 24, отвори в перегородках 28, 29 передається в герметичну порожнину 30. В результаті дисбаланса сил атмосферного тиску і розрідження в порожнині 30, діючих на діафрагму 2, остання, долаючи зусилля ролика 9, переміщає шток 3, а разом з ним клапан уліво. Таким чином, у вказаному діапазоні змінювання частоти обертання колінчастого вала двигуна ролик 9 переміщається по всій нахиленій поверхні упора 8, однак не в змозі перейти на його протилежний бік. При цьому клапан 7 не перешкоджає надходженню повітря в двигун. Як тільки розрідження в порожнині 30 перевершує своє допустиме значення в результаті надмірного засмічення повітроочисника 31 або перевершення допустимої частоти обертання колінчастого вала двигуна, спрацювання виконавчого механізму 1 відбувається по каналу дії діафрагми 2 і каналу дії ролика 9 корегуючого фіксатора. В першому випадку через перевершення розрідження в порожнині 30 збільшується дисбаланс сил, діючих на діафрагму 2, яка, здолавши зусилля ролика 9, переміщає шток 3 уліво на таку величину, що ролик 9 переміщається на протилежний бік упора 8, але через тертя і змінювання об'єму повітря, а також інерцію рухомих деталей здійсниться з певним запізненням. Одночасно по другому каналу спрацювання пристрою розрідження із впускного тракта 24 через пневмолінію 25 і дросель 26 надходить в порожнину "А", а через пневмолінії 25, 27 в порожнину "В", змінюючи в них розрідження. Однак, через наявність дроселя 26 розрідження в порожнині "А" буде змінюватися менш інтенсивно, ніж в порожнині "В", від чого перша діафрагма 21, разом з нею друга діафрагма 23 опускаються донизу, збільшуючи об'єм порожнини "В", а отже в ній розрідження, яке буде пропорційне змінюванню розрідження і швидкості його змінювання у впускному тракті 24. Отже, по першому каналу спрацювання пристрою під дією розрідження і пружини 4 діафрагма 2 переміститься уліво до положення, при якому клапан 7 сідатиме в сідло 32, при цьому швидкодії його переміщення сприятиме сигнал по другому каналу, сформованому від дисбалансу сил, діючих на виконавчу діафрагму 14 розрідження в порожнині "В" і атмосферного тиску в порожнині "С", який, долаючи зусилля пружини 19, різко перемістить догори шток 13 і ролик 9, забезпечуючи швидке звільнення корегуючим фіксатором упора 8. Таким чином, результуюча дія пристрою по основному каналу виконавчого механізму і каналу корегуючого фіксатора остаточно і з більшою швидкістю перекриє надходження повітря в циліндри двигуна. У вихідне положення діафрагма 2, а разом з нею фіксатор 10 і клапан 7 повертаються вручну за допомогою рукоятки 6. При цьому пружини 4, 19 стискаються, а ролик 9 підсилюється і фіксується в лівому положенні упора на шток 3. Застосування запропонованого пристрою дасть можливість підвищити вихідні технікоекономічні параметри двигунів, надійність і довговічність в процесі експлуатації, вилучаючи їх роботу на неекономічних і аварійних режимах. 50 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 55 60 Пристрій для захисту двигунів армійських машин від аварій та неекономічних режимів роботи, що містить вимірювач розрідження, виконаний у вигляді підпружиненої діафрагми, і виконавчий механізм, жорстко зв'язаний через шток з діафрагмою, утворюючий з впускним трактом герметичну порожнину, який відрізняється тим, що в ньому додатково установлений корегуючий фіксатор, який містить напрямну, кришку, розміщену між ними першу діафрагму, жорстко зв'язану тягою з другою діафрагмою, закріпленою на кронштейні усередині напрямної, з яким одним торцем взаємодіє пружина, а другий її торець - із виконавчою діафрагмою, з'єднаною зі штоком з роликом, причому порожнина фіксатора між кришкою і першою 2 UA 113782 U 5 діафрагмою із впускним трактом сполучена через пневмолінію і дросель, порожнина між першою, другою і виконавчою діафрагмами - через пневмолінії безпосередньо, порожнина між виконавчою діафрагмою і напрямною герметичної порожнини - з атмосферою, а виконавчий механізм виконаний у вигляді клапана зі штоком з упором з можливістю взаємодіяти з роликом і розміщеного в герметичній порожнині поза впускним трактом. Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3