Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Технологии и средства технического обслуживания в сельском хозяйстве

Диссертационная работа:

Спиридонов Сергей Борисович. Повышение долговечности топливных насосов высокого давления распределительного типа : Дис. ... канд. техн. наук : 05.20.03 Омск, 2006 170 с. РГБ ОД, 61:06-5/3240

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

Условные обозначения - 4 Введение - 7 Глава 1. Состояние вопроса и задачи исследований -11

1.1. Анализ работ по исследованию износа плунжерных пар топливных насосов высокого давления -11

1.2. Анализ существующих конструкций топливных насосов высокого давления распределительного типа -16

1.3. Исследования износа плунжерных пар топливных насосов распределительного типа семейства НД - 22

1.4. Выводы -29

1.5. Задачи исследований -35

Глава 2. Разработка математической модели работы экспериментальной системы питания - 36

2.1. Теоретическое исследование процесса износа плунжерной

пары топливного насоса распределительного типа НД-21/4 - 3 7

2.1.1 Определение износа частицами абразива, размер которых меньше величины зазора плунжерной пары - 39

2.1.2 Определение износа частицами абразива, размер которых больше величины зазора плунжерной пары - 44

2.1.3 Результаты расчета величины износа плунжерных пар серийного топливного насоса НД-21/4 с впускными окнами втулки и при их отсутствии в предлагаемой конструкции топливного насоса - 51

2.2 Определение параметров экспериментального топливного насоса распределительного типа с впускным клапаном, обеспечивающих оптимальный закон топливоподачи - 55

2.2.1 Гидродинамическая модель процесса топливоподачи с учетом волновых явлений в топливо-проводе - 56

2.2.2 Расчет рабочего процесса в насосе - 63

2.2.3 Расчет рабочего процесса в форсунке - 74

2.4. Выбор метода численного интегрирования уравнений

3 2.5. Выявление основных зависимостей рабочего процесса, расчет оптимальных параметров системы. - 79

2.6. Расчет пружины наполнительного клапана - 86

2.7. Выводы -90

Глава 3. Методика экспериментальных исследований -92

3.1. Программа исследований. -92

3.2. Объекты исследований. - 93

3.3. Исследования процесса топливоподачи топливной системой с экспериментальным насосом. - 97

3.3.1 Методика исследования процесса топливоподачи. - 97

3.3.2 Методика определения оптимальных параметров экспериментального насоса. -107

3.4 Ускоренные стендовые сравнительные износные испытания. -109

3.4.1 Методика проведения ускоренных стендовых сравнительных износных испытаний. -109

3.4.2 Методика обработки результатов ускоренных стендовых сравнительных износных испытаний. -114

3.5 Моторные испытания топливной системы с экспериментальным насосом на двигателе Д-240Л -119

3.5.1 Методика моторных испытаний -119

3.5.2 Методика обработки результатов моторных испытаний -124

Глава 4. Результаты экспериментальных исследований -127

4.1 Результаты исследований параметров топливоподачи экспериментального и серийных насосов -127

4.2 Результаты ускоренных стендовых сравнительных износных испытаний серийного и экспериментального насосов -134

4.3 Результаты моторных испытаний -137

Глава 5. Расчет экономической эффективности переоборудования насосов серии НД-21/4 на новый рабочий процесс. -138

Выводы -142

Библиографический список использованных источников -144

Приложения 

Введение к работе:

Надёжность, экономичность и устойчивость работы дизелей тракторов, автомобилей и сельскохозяйственных машин зависит от надежности и совершенства топливной аппаратуры [9,11,52]. На работу дизелей значительно влияет состояние топливоподающей системы, особенно ее прецизионных деталей. Существующие топливные фильтры не обеспечивают достаточной степени очистки топлива от механических примесей и пропускают абразивные частицы размером до 10 мкм [22,24,25,66,70], что вызывает абразивный износ поверхностей деталей плунжерных пар, утечки топлива через увеличивающиеся в результате износа зазоры и нарушение характеристик топливоподачи системой питания дизельного двигателя. Некачественная работа топливной аппаратуры ведет к снижению ресурса дизеля, падению мощности, а порой и к его аварийной остановке. Наибольшее количество отказов дизелей, до 40 %, происходит вследствие неисправностей топливных систем [9,52,70].

Актуальность работы. Основными элементами, определяющими долговечность топливной аппаратуры дизелей, являются прецизионные детали, в частности, плунжерные пары. Исследованиями характера износа плунжерных пар рядных топливных насосов установлено, что изнашиваемыми участками являются зоны поверхности гильзы плунжера, прилегающие к наполнительным отверстиям и поверхности плунжера, перекрывающие впускные отверстия гильзы [9,52]. Износ поверхностей плунжера и гильзы в районе отсечных отверстий значительно меньше. Это объясняется тем, что в начале подачи, по мере перекрытия плунжером впускного отверстия, происходит гидроудар и защемление абразивных частиц, содержащихся в топливе, между кромками наполнительных отверстий втулки и торца плунжера. Из этого следует, что долговечность плунжерной пары определяется интенсивностью износа плунжера и гильзы в зоне наполнительных отверстий [9 ,52,70].

Плунжерные пары топливных насосов высокого давления распределительного типа в сравнении с парами рядных насосов имеют большую цикличность работы и как следствие большую скорость изнашивания, определяющую ресурс топливных насосов данного вида, равный 2300-2800 моточасам. В связи с этим повышение долговечности топливных насосов распределительного типа имеет большое научно-практическое значение [9 ,52,70,81,84].

Диссертационная работа выполнена в соответствии с планом НИР ФГОУ ВПО «Омский государственный аграрный университет» в рамках государственной темы № 0120.0 601331 «Совершенствование топливных систем автотракторных дизелей».

Цель исследования - повышение надежности топливных насосов высокого давления распределительного типа путем увеличения ресурса плунжерных пар.

Объект исследования - процессы изнашивания и топливоподачи плунжерной парой топливного насоса высокого давления распределительного типа.

Предмет исследования - закономерности влияния организации процесса наполнения надплунжерного пространства на скорость износа плунжерной пары и характеристику впрыска топливным насосом высокого давления распределительного типа.

Рабочая гипотеза - исключение перепуска топлива во впускные окна втулки на ходе нагнетания плунжера позволит увеличить ресурс плунжерной пары насосов распределительного типа, не ухудшая при этом характеристику процесса топливоподачи.

Задачи работы:

1. Исследовать процесс абразивного изнашивания на различных участках прецизионной поверхности плунжерной пары топливного насоса распределительного типа семейства НД.

2. Определить рациональные конструктивные и регулировочные параметры предлагаемой конструкции топливного насоса на основе изучения их влияния на наполнение полости и процесс топливоподачи.

3. Определить износостойкость плунжерных пар топливных насосов высокого давления распределительного типа серийной и предлагаемой конструкции насоса методом стендовых ускоренных сравнительных износных испытаний.

4. Определить экономическую эффективность переоборудования серийного топливного насоса НД-21/4 на новый способ организации рабочего процесса.

Научная новизна:

- разработано приспособление для определения гидравлической плотности плунжерных пар насосов высокого давления распределительного типа семейства НД, новизна устройства защищена свидетельством на интеллектуальный продукт № 73200600010, зарегистрирована ФГУП "ВНГИЦ" 17 янв. 2006 г. [78,79];

- разработаны программа расчета процесса изнашивания плунжерной пары на различных участках ее прецизионной поверхности и программа расчета процесса топливоподачи насосом высокого давления распределительного типа;

- предложена конструкция топливного насоса высокого давления распределительного типа с новым способом организации рабочего процесса. Определены рациональные конструктивные и регулировочные параметры предлагаемого насоса, исследована износостойкость плунжерной пары. Новизна защищена патентом на полезную модель № 50608 U1 [61,75].

На защиту выносятся:

- зависимость скорости и характера абразивного изнашивания плунжерных пар топливных насосов распределительного типа от способа организации рабочего процесса насоса и параметров загрязнителя;

- зависимость влияния основных параметров переоборудованного топливного насоса на характеристику топливоподачи.

Практическая значимость. Применение нового рабочего процесса в топливном насосе распределительного типа позволяет в несколько раз уменьшить

-10-локальный износ прецизионных поверхностей плунжерной пары и тем самым увеличить ее ресурс.

Реализация работы. Опытные образцы усовершенствованного топливного насоса установлены на тракторы МТЗ-80, работающие в Сибирской МИС. Устройство для определения гидроплотности плунжерных пар насосов распределительного типа используется на предприятиях, занимающихся поставкой запасных частей к данным насосам, среди которых база снабжения «Омск-Дизель». Программы расчетов процесса изнашивания плунжерной пары и процесса топ-ливоподачи насосом высокого давления распределительного типа, а также установка для осциллографирования параметров топливоподачи системой питания включены в учебный процесс факультета технического сервиса в АПК ОмГАУ.

Апробация работы. Основные положения отдельных вопросов и результаты работы докладывались на научных конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов ФГОУ ВПО ОмГАУ (Омск, 2003-2006 гг.); на региональной научной конференции молодых ученых аграрных вузов Сибирского федерального округа «Аграрная наука России в новом тысячелетии» (Омск, 2003 г.); на научно-технической конференции, посвященной 55-летию факультета технического сервиса в АПК ФГОУ ВПО ОмГАУ (Омск, 2005 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 печатных работ, в том числе патент на полезную модель, свидетельство о регистрации интеллектуального продукта.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти разделов, заключения, библиографического списка и приложений. Общий объем составляют 168 страниц основного текста, 51 рисунок, 6 таблиц, 5 приложений. Библиографический список включает 101 источник. 

Подобные работы
Бадышев Дмитрий Павлович
Повышение долговечности шестеренчатых насосов высокого давления применением антифрикционных присадок в смазочно-охлаждающую жидкость при восстановлении втулок
Сульдин Сергей Петрович
Повышение долговечности шестеренных насосов восстановлением и упрочнением изношенных поверхностей деталей электроискровой обработкой (На примере насоса НШ-50 У)
Нуянзин Евгений Анатольевич
Повышение долговечности шестеренных гидронасосов восстановлением изношенных рабочих поверхностей комбинированным методом :На примере насоса НШ-50А-3
Петров Алексей Анатольевич
Повышение надежности рабочих органов кормодробилок молоткового типа
Усова Елена Владимировна
АВТОРЕФЕРАТ Повышение долговечности и совершенствование технического обслуживания цепных передач сельскохозяйственного назначения
Шитов Андрей Николаевич
Повышение долговечности рабочих органов почвообрабатывающих машин с применением импульсного электроконтактного нагрева :На примере лемеха плуга
Ветров Виктор Павлович
Повышение долговечности дизелей введением противоизносных присадок в моторное масло в послеремонтный период (На примере двигателя Д-240)
Кисенков Николай Евгеньевич
Повышение долговечности соединений колец подшипников качения при ремонте сельскохозяйственной техники методами оптимизации точностных параметров
Брызгалов Алексей Владимирович
Повышение долговечности подшипников скольжения двигателей внутреннего сгорания путём применения специальных добавок в моторное масло
Тюрева Анна Анатольевна
Повышение долговечности плужных лемехов наплавочным армированием в условиях песчаных и супесчаных почв

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net