WWW.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 

Pages:     | 1 |   ...   | 7 | 8 || 10 | 11 |   ...   | 16 |

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФГБОУ ВПО «Пензенская ГСХА» Совет молодых ученых «ВКЛАД МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ В ...»

-- [ Страница 9 ] --

Результаты экспериментальных исследований по влиянию редьково-минерального топлива на экологические показатели дизеля Д-243 (4Ч 11,0/12,5) (см. рисунок) показали, что при содержании редькового масла в смеси с ДТ не более 50% экологические показа тели улучшаются. Так, например, при работе дизеля в режиме номинальной мощности дымность отработавших газов снижается на 21,4% (с 28% до 22%), содержание оксида углерода - на 40,0% (с 0,10% до 0,06%). При дальнейшем увеличении содержания масла редьки в ДСТ дымность отработавших газов увеличивается на 21,4% (с 28% до 34%), со держание оксида углерода - на 30,0% (с 0,10% до 0,13%). После обработки редьково минерального топлива (90% РедькМ + 10% ДТ (УЗ)) ультразвуком дымность отработав ших газов увеличилась на 17,9% (с 28% до 33%), а содержание оксида углерода - на 20,0% (с 0,10% до 0,12%).

Содержание оксида углерода, % Таким образом, в результате проведённых исследований выявлено, что применение редьково-минерального топлива в дизеле позволяет улучшить его экологические показа тели (Д, СО). Наибольший эффект по экологическим показателям достигнут при работе дизеля на редьково-минеральном топливе 50%РедькМ + 50%ДТ. Также выявлено, что обработка редьково-минерального топлива ультразвуком положительно влияет на улуч шение экологических показателей дизеля.

Работа выполнена под научным руководством доктора технических наук, профес сора А.П. Уханова.

1. Уханов, А.П. Дизельное смесевое топливо: монография / А.П.Уханов, Д.А.Уханов, Д.С. Шеменев. – Пенза: РИО ПГСХА, 2012. – 147 с.

2. Уханов, А.П. Опыт применения редькового масла в качестве биологического компо нента дизельного смесевого топлива / А.П. Уханов, Е.Д. Година, Л.И. Сидорова // Из вестия Самарской ГСХА. – 2012. – №3. – С.46-50.

СЕПАРАТОР ДЛЯ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ

ОТРАБОТАННЫХ МОТОРНЫХ МАСЕЛ

Комплекс мер по реализации экономии нефтепродуктов включает в себя повтор ное использование отработанных нефтепродуктов в том числе, отработанных моторных масел. При этом актуально направление получения дизельного топлива из отработан ных моторных масел.

Для этих целей возможно использование мини-завода Шаха «Потрам-Дизель» [1], технология которого позволяет получать из отработанных моторных масел 80-85% ди зельного топлива и 4-5% бензина. Мини-завод включает в себя 6 блоков, которые уста новлены в железнодорожный контейнер (Рисунок 1).

Рисунок 1 - Схема технологического процесса мини-завода:

1- железнодорожный контейнер;

2-блок обезвоживания сырья;

3-реактор крекин га с горелкой;

4-блок стабилизации дизельного топлива;

5-блок выделения дизельного топлива;

6-блок очистки дизельного топлива;

7-комплекс приборов контроля и С целью увеличения производительности мини-завода требуется модернизация блока обезвоживания сырья, в частности введение в него центробежного сепаратора.

Нами предлагается модернизировать сепаратор для молока [2] с целью отделения воды от топливо-смазочных материалов.Сепаратор (рисунок 2) содержит барабан с крышкой, основной и дополнительный пакет тарелок, привод шестерен постоянного зацепления, подвижную пару шестерен, выполненных в виде блока. Отличительная особенность конструкции заключается в том, что дополнительный тарелкодержатель выполнен же стко связанным с блоком шестерен постоянного зацепления.

Работает сепаратор следующим образом.

После разгона барабана 1 и выхода его на рабочий режим производится подача неочищенной жидкости по вертикальному вращающемуся полому валу 3 и внутренней части конусной поверхности нижней тарелки основного пакета 5 в межтарелочные за зоры. Имея плотность больше плотности жидкости, вода под действием центробежных сил перемещаются в межтарелочных зазорах на их периферию и попадают в шламовое пространство 10. Очищенная жидкость, проходя межтарелочные зазоры, выводится из барабана. За счет различной частоты вращения основного пакета тарелок 5 и дополни тельного пакета тарелок 8, заданной зубчатой передачей 15 и 18 первой ступени, в межтарелочных зазорах обеспечивается дополнительный сдвиг жидкости, что приводит к снижению ее вязкости и повышению качества очистки. При подаче в барабан жидко сти более высокой вязкости включается вторая ступень перемещением блока 17 вверх для зацепления шестерен 16 и 19. Разность угловых скоростей основного и дополни тельного пакетов тарелок и скорость сдвига потоков жидкости в межтарелочных зазо рах увеличиваются, вязкость жидкости уменьшается, качество очистки повышается.

Рисунок 2 – Общий вид правой от оси вращения части центробежного сепаратора:

1-барабан;

2-крышка барабана;

3-полый вал;

4-тарелкодержатель;

5-пакет тарелок;

6-внутренняя отбортовка;

7-8-дополнительный пакет тарелок;

9-питающее отвер 10- шламовое пространство;

11-привод;

12-подшипники;

13 и 14-пара шестерен посто янного зацепления;

15 и 16-пара шестерен;

17-вертикальный блок;

18 и 19-пара шесте Таким образом, использование сепаратора в блоке обезвоживания позволяет уве личить производительность получения дизельного топлива из отработанных моторных масел.

Работа была выполнена под руководством профессора кафедры «Тракторы, ав томобили и теплоэнергетика» Гуськова Ю. В.

1. 1. Патент РФ №2191205, МПК C10 G69/02. Способ получения дистиллятных и масляных фракций / В. Г. Степанов, К. Г. Ионе. - №2001122729/04 ;

заявл. 13.08.2001 ;

опубл. 20.10.2002.

2. Авторское свидетельство СССР №1692042, кл. В04В 1/08, 7/08. ДСП. Заявка №4670769. Приоритет 28.02.89. Зарегистрировано 15.07.91 г.

АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ МНОГОКАНАЛЬНАЯ

ВИБРОИСПЫТАТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА

ФГБОУ ВПО «Пензенский государственный университет», г. Пенза Введение. В настоящее время к современным бортовым радиотехническим уст ройствам (БРТУ) предъявляют жёсткие требования по устойчивости к внешним воз действующим факторам, которые разделяют, в основном, на климатические и механи ческие. Все эти факторы принято называть дестабилизирующими факторами.

В процессе транспортирования и эксплуатации БРТУ подвергаются воздействию механических факторов, например, вибраций. Особо опасны те вибрации, частота ко торых близка к собственным частотам колебаний узлов и элементов конструкции, по скольку возникает явление резонанса, приводящее к отказу БРТУ. Ударно вибрационные нагрузки воздействуют на элементы конструкции БРТУ через их точки крепления. По статистическим данным, из-за негативных механических воздействий происходит до 50% отказов БРТУ [1].

Поэтому задача повышения надежности БРТУ на этапах проектирования, с учетом негативных механических воздействий является актуальной.

Аналоги. На сегодняшний день в России и в мире производится огромное количе ство виброиспытательного оборудования, общими недостатками которых является то, что измерение параметров вибрации приходится проводить вручную, что требует больших временных затрат на проведение всесторонних исследований. Также все точ ки крепления исследуемого объекта движутся синхронно и синфазно, что не соответст вует реальным условиям эксплуатации. Именно поэтому мной предложена новая мно гоканальная виброиспытательная установка с автоматизированным управлением экспе риментом и автоматизированным измерением параметров вибрации.

Экспериментальные исследования. В ходе научно-исследовательской работы нами были проведены теоретические и практические исследования, результаты кото рых легли в основу настоящей работы.

В ходе теоретических экспериментов были проведены расчёты воздействия уда ленного источника вибрации на исследуемый объект. Расчёты показали необходимость задания вибровоздействия в каждую точку крепления исследуемого объекта с различ ными фазой и амплитудой.

В ходе практических экспериментов был создан прототип будущей установки (рис.1), а именно стенд для испытаний на виброустойчивость стержневых элементов конструкций БРТУ.

Рисунок 1 – Прототип виброиспытательной установки При помощи данного стенда был проведён частотный, а также модальный анализ реальных элементов, которые подтвердили результаты теоретических исследований [2].

Таким образом, идея предлагаемой разработки имеет теоретическое и практиче ское обоснование.

Основная идея. Разработанная структура проведения испытаний на вибрацию представлена на рисунке 2.

Как видно из рисунка, ядром установки является автоматизированный многока нальный вибростенд, отличающийся от аналогов введением вибрационного воздейст вия в каждую точку крепления исследуемого объекта в зависимости от начальных ус ловий (вид воздействия, частота, амплитуда, фаза и другие). Управление и обработка результатов эксперимента осуществляется при помощи специального программного обеспечения, измерение параметров вибрации при помощи комплекта сменных дат чиков. Связь вибростенда с персональной электронно-вычислительной машиной (ПЭВМ) производится посредством модуля сопряжения, представляющего собой про граммно-аппаратный комплекс, в котором происходит многократное преобразование, усиление и передача информации. Электро-механическая обратная связь (ЭМОС) вве дена в модуль сопряжения для стабилизации вибровозбудителей и устранения различий в их характеристиках.

Перспектива развития проекта. Представленный проект, будучи реализован ным, представляет интерес для предприятий как военно-промышленного комплекса, поскольку позволит проводить исследования, наиболее приближенные к реальным, так и для учебного процесса в высших технических учебных заведениях, поскольку имеет широкий набор проводимых исследований, низкую стоимость и простоту управления.

Список литературы 1. Токарев М.Ф. Механические воздействия и защита РЭА / Токарев М.Ф., Талиц кий Е.Н., Фролов В.А. М.: Радио и связь, 1984, – 224 с.

2. Рындин Д.А. Система генерации тестового сигнала для исследования динами ческих характеристик элементов конструкций РЭС / Рындин Д.А., Таньков Г.В., Затыл кин А.В. // Цифровые модели в проектировании и производстве РЭС : межвуз. сб. науч.

тр. / под ред. проф. Н. К. Юркова. – Пенза : Изд-во ПГУ, 2012. – Вып. 17. – 290 с.

Научный руководитель – д.т.н., профессор, зав каф. «КиПРА» ПГУ, Юрков Нико лай Кондратьевич

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ И ТЕПЛОТВОРНЫЕ СВОЙСТВА АКТИВАТОРОВ,

ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ДЛЯ ОБОГАЩЕНИЯ ВОЗДУШНОГО ЗАРЯДА ДИЗЕЛЯ

Основными энергетическими установками, устанавливаемыми на автотракторную технику, являются поршневые двигатели внутреннего сгорания, значительную часть которых составляют дизели. Эффективным путем улучшения мощностных, топливно экономических и экологических показателей дизелей является способ обогащения воз душного заряда углеводородным активатором, подаваемым во впускной трубопровод двигателя дополнительной впрысковой системой [1, 2].

Количество подаваемого активатора обычно составляет 10 – 20 % от нормативно го часового расхода моторного топлива. Указанная доза активатора может подаваться как для замещения того же количества моторного топлива с целью улучшения эксплуа тационных показателей дизеля на всех режимах (при этом цикловая подача моторного топлива (ЦПТ) занижается на указанную величину путем регулировки ТНВД на безмо торном стенде), так и сверх нормативной ЦПТ с целью форсирования дизеля для пре одоления повышенных сопротивлений на режиме кратковременных перегрузок.

В качестве активаторов использовались низкооктановый бензин А-76, высокоок тановые бензины АИ-92и АИ-95, авиационный керосин ТС-1, минеральное дизельное топливо (ДТ) Л-0,2-62, 92%-ный раствор этилового спирта, метанол, метиловый эфир рапсового масла (МЭРМ), а также смесевые растительно-минеральные топлива: рапсо во-минеральные 50% МЭРМ + 50% ДТ и 50% РМ + 50% ДТ и сафлоро-минеральное 20% СМ + 80% ДТ.

При проведении теоретических и экспериментальных исследований дизеля с обо гащением воздушного заряда важной задачей является определение и анализ тепло творных и физико-химических свойств исследуемых активаторов (таблица).

От теплотворных свойств в значительной степени зависят мощностные и эконо мические показатели дизеля. Исходными данными для расчета низшей теплоты сгора ния активаторов и показателей дизеля являются известные значения по элементарному составу моторного топлива и активаторов [3]. Элементарный состав рапсово минеральных и сафлоро-минеральных активаторов был получен путем определения жирнокислотного состава методом хроматографического анализа. Данные по элемен тарному составу использовались для расчета низшей теплоты сгорания активаторов по формуле Менделеева [4]:

где С, Н, О – содержание в активаторе (массовые доли) соответственно углерода, водорода и кислорода;

S и W – содержание в активаторе соответственно серы и воды.

Из таблицы следует, что наилучшими теплотворными свойствами обладают акти ваторы минерального происхождения: бензины, керосин ТС-1 и минеральное ДТ. Не сколько ниже данный показатель у рапсово-минеральных и сафлоро-минерального ак тиваторов. Худшие теплотворные свойства имеют этанол и метанол, что объясняется большой массовой долей кислорода в молекулах спиртов.

Другим важным свойством, обуславливающим протекание рабочего процесса в ци линдре дизеля при обогащении воздушного заряда, является воспламеняемость активато ров. Оценочным показателем воспламеняемости является цетановое число. Данный пока затель оказывает влияние на период задержки воспламенения(ПЗВ): чем выше ЦЧ, тем меньше ПЗВ, и наоборот. Слишком большая продолжительность ПЗВ нежелательна, т.к.

это приводит к чрезмерному увеличению скорости нарастания давления в цилиндре, т.е.

«жесткой» работе дизеля.

Таблица – Физико-химические и теплотворные свойства исследуемых активаторов Вид активатора 92%-ный раствор этилового спирта 50%МЭРМ+50%ДТ 50%РМ+50%ДТ 20%СМ+80%ДТ Примечание: С, Н, О – массовые доли соответственно углерода, водорода и кислорода;

Hu – низшая теплота сгорания, МДж/кг;

ЦЧ – цетановое число;

20 – кинематическая вязкость при 20° С, мм2/с;

20 – плотность при 20° С, г/см Хорошей воспламеняемостью обладают минеральное ДТ, биодизельное топливо МЭРМ, керосин ТС-1 и смесевые растительно-минеральные активаторы. При исполь зовании в качестве активаторов бензинов справедлива зависимость: чем выше детона ционная стойкость, тем ниже цетановое число [5]:

где ОЧМ – октановое число по моторному методу.

Наиболее низкой воспламеняемостью обладают спирты – этанол и метанол (ЦЧ соответственно равно 8 и 3), поэтому при использовании данных активаторов следует ожидать несколько более «жесткой» работы дизеля.

От кинематической вязкости зависит качество распыливания активатора и его пе ремешивания с воздушным зарядом на такте впуска. Распыливание менее вязких акти ваторов происходит мельче и однороднее. При увеличении вязкости размер капель уве личивается, а распыливание и испаряемость активатора ухудшаются.

Плотность активатора оказывает влияние на наполняемость цилиндра свежим за рядом активаторно-воздушной смеси, а также на подачу активатора впрысковой систе мой (пропускную способность электромагнитной форсунки). С одной стороны, чем выше плотность, тем больше массовый расход активатора и коэффициент наполнения цилиндра свежим зарядом. С другой стороны, активаторы с высокой плотностью обла дают также повышенной вязкостью, что увеличивает гидравлические потери в нагнета тельном трубопроводе впрысковой системы.

Наибольшей плотностью и вязкостью среди исследуемых активаторов обладают МЭРМ и смесевые растительно-минеральные топлива, наименьшими керосин, спир ты и бензины.

Условно все активаторы можно разделить на 3 группы: активаторы, способст вующие повышению эффективной мощности и улучшению топливной экономичности двигателя;

активаторы, обеспечивающие снижение дымности отработавших газов;

ак тиваторы, существенно увеличивающие «жесткость» работы дизеля.

Результаты моторных исследований дизеля Д-243 показывают, что к первой груп пе можно отнести активаторы минерального происхождения: бензины, керосин ТС-1 и минеральное ДТ. Например, при заниженной ЦПТ с обогащением 10%-ной дозой бен зина АИ-92 эффективная мощность повышается на 10 %, а при обогащении 20%-ной дозой керосина ТС-1 – на 6 %. При этом удельный эффективный расход топлива уменьшается соответственно на 11 % и 6 %.

Ко второй группе относятся спирты, рапсово-минеральные и сафлоро минеральные активаторы, позволяющие снизить дымность отработавших газов в 1,1 – 2,2 раза в зависимости от вида и дозы активатора.

К третьей группе относятся бензины и спирты. Наибольшее увеличение «жестко сти» работы дизеля наблюдается при обогащении 20%-ной дозой метанола: максималь ная скорость нарастания давления цилиндровых газов возрастает до 2,3 МПа/град. п.к.в. Поэтому подачу метанола и этанола следует ограничивать 10%-ной дозой, а бензинов – 20%-ной дозой [1].

При форсировании дизеля подачей активатора сверх нормативной ЦПТ на режиме пе регрузок использование активаторов с высокой теплотворной способностью (минеральное ДТ, бензины, керосин ТС-1) позволяет повысит мощность двигателя на 3,8-7,2%, при неко тором возрастании дымности отработавших газов (до 12%). Применение смесевых расти тельно-минеральных активаторов приводит к незначительному увеличению мощности дви гателя на 2-4,5%, при снижении дымности отработавших газов до 20% [6].

Таким образом, при обогащении воздушного заряда различие теплотворных и физико химических свойств активаторов обуславливает характер изменения показателей дизеля.

Работа выполнена под руководством д-ра техн. наук, профессора Уханова А.П.

1. Рыблов, М.В. Улучшение эксплуатационных показателей тракторов обогащением воздушного заряда дизеля на впуске: Дис. …канд. техн. наук. – Пенза, 2009. – 190 с.

2. Пат. 2392481 Российская Федерация, МПК F 02 М 25/00. Обогатитель воздушно го заряда дизеля / А. П. Уханов, Д. А. Уханов, М.В. Рыблов и др. –№ 2008151468/06;

Заяв. 24.12.2008;

Опубл. 20.06.2010, Бюл. № 17.

3. Вагнер, В.А. Основы теории и практика использования альтернативных топлив в дизелях: Дис.... д-ра техн. наук. - Барнаул, 1995. - 403с.

4. Лышко, Г.П. Топливо и смазочные материалы. – М.: Агропромиздат, 1985. – 336 с.

5. Луканин, В.А. Двигатели внутреннего сгорания. Кн. 1. Теория рабочих процес сов: Учебник для вузов / В.Н. Луканин, К.А. Морозов, А.С. Хачиян [и др.];

Под ред. В.Н.

Луканина и М.Г. Шатрова. – М.: Высшая школа, 2007. – 479 с.

6. Матвеев, В.А. Улучшение тягово-скоростных показателей сельскохозяйствен ных тракторов на режиме перегрузок путем форсирования дизелей обогащением воз душного заряда: Дис…канд. техн. наук. – Пенза, 2011. – 257 с.

БИНАРНОЕ ТОПЛИВО В СИСТЕМЕ ПИТАНИЯ ДВС

ФГБОУ ВПО «Нижегогродская ГСХА» г. Нижний Новгород Улучшение экономических и экологических показателей ДВС является основной задачей автомобилестроения. Для этого проводится анализ существующих систем пи тания двигателей с искровым зажиганием, работающих на газовом и бензо-газовом то пливе. Были проведены исследования на двигателе, с искровым зажиганием работаю щем на трёх видах топлива: бензине, газе и бензо-газовой смеси.

Установка смонтирована в аудитории № 159 кафедры «Трактора и автомобили».

На электротормозном стенде установлен двигатель с двумя системами питания, разра ботана и установлена аппаратура позволяющая измерять технико-экономические и эко логические показатели двигателя.

В штатной бензиновой схеме исключены все вспомогательные системы. Система питания состоит из диффузора и главного топливного жиклера с регулируемым сечени ем, для точного дозирования подачи бензина во время эксперимента.

Газовая система питания состоит из газового баллона, запорного вентиля, газово го клапана и испарителя. В испарителе газ из жидкой фазы преобразуется в газообраз ную фазу и поступает в редуктор, где давление понижается до рабочего. Затем газ про ходит через фильтр, дозатор, газовый счетчик и поступает в топливную рампу. В топ ливной рампе газ, проходя через специальные жиклеры, поступает к впускным клапа нам каждого цилиндра.

На экспериментальной установке был проведен ряд испытаний:

- снят цикл регулировочных характеристик по углу опережения зажигания на бен зине и на газе;

- снят цикл регулировочных характеристик по составу смеси на бензине и на газе;

- снят цикл нагрузочных характеристик на бензине и на газе и на бензо-газовой смеси;

- снята внешняя скоростная характеристика на бензине, газе и на бензо – газовой смеси.

При работе на бензине показатели двигателя по мощности и крутящему моменту выше, чем на газе, но экологические и экономические показатели бензинового двигате ля хуже, чем при работе на газе.

Нами предлагается система питания, которая позволяет обеспечивать одновре менную работу двигателя на бензине и на газе, на холостом ходу в зоне низких и сред них нагрузок двигатель работает на газе. При дальнейшем повышении нагрузки к пода че газа добавляется бензин, что повышает технические характеристики ДВС, но одно временно уменьшается токсичность отработавших газов и повышается экономичность, так как бензина используется не более 20%.

В процессе снятия характеристик с помощью прибора Инфракар снимались и эко логические показатели СО, СО2, СН и.

Располагая данными скоростной характеристики, рассчитаны цикловые расходы разных видов топлива и их комбинаций на разных режимах работы двигателя.

Результаты расчетов представлены в таблице 1.

Таблица 1 - Теоретический расчет цикловых расходов топлива Цикловые подачи подчиняются следующим зависимостям, полученным в процес се расчета:

- цикловой расход бензина - цикловой расход газа - цикловой расход газа при работе на бензо-газовой смеси - цикловой расход бензина при работе на бензо-газовой смеси где Y- цикловой расход топлива, мг/цикл;

х - частота вращения коленчатого вала двигателя, мин-1.

Таким образом, применение бинарного топлива позволяет сохранить технические показатели ДВС на том же уровне что и на бензине, при этом улучшаются экономиче ские и экологические показатели.

БИМЕТАЛЛИЗАЦИЯ РАБОЧЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ГИЛЬЗЫ ЦИЛИНДРОВ

ФГБОУ ВПО «Ульяновская ГСХА им. П.А. Столыпина», г. Ульяновск Эффективные показатели работы двигателя тем выше, чем совершеннее теплоис пользование и ниже механические потери и, в частности, потери на трение. Чем мень ше потери на трение, тем меньше износ основных трущихся пар, больше срок службы и меньше число неисправностей двигателей в условиях эксплуатации.

Основным источником потерь на трение в двигателе внутреннего сгорания явля ется цилиндропоршневая группа. На её долю приходится от 30 до 70% механических потерь. Гильзы цилиндров является одной из ответственных деталей двигателя, от из носостойкости которой зависят эксплуатационные свойства. Биметаллизация рабочей поверхности гильз цилиндров заключается в том, что в теле гильзы нарезаются канав ки, которые заполняются антифрикционным материалом [1].

Анализ литературы показывает, что износостойкость деталей с биметаллизиро ванной поверхностью трения зависит от соотношения площадей трения основного и антифрикционного материалов. Антифрикционный материал должен располагаться в местах наибольшего износа при этом прочность стенки гильзы не должна снижаться [2]. Известны следующие схемы биметаллизации рабочей поверхности гильзы цилинд ров (рисунок).

Площадь касания трущихся поверхностей зависит от нагрузки в трибоузле, распо ложением неровностей по высоте, их геометрическим очертанием и механическими свойствами, из которых наиболее существенным является модуль упругости. Таким об разом, для снижения износа (предотвращения образования локальных мест деформации материала трущихся поверхностей) необходимо увеличить площадь контакта. Решение данной проблемы возможно использованием биметаллизации трущихся поверхностей цветными металлами. При покрытии трущейся поверхности более мягкими металлами, в процессе работы, происходит заполнение впадин и выравнивание общей поверхности, что позволяет увеличить площадь контакта. Кроме того, эти металлы имеют меньшую прочность на сдвиг, чем основной материал, что позволяет реализовать положительный градиент механических свойств по глубине и предотвратить переход внешнего трения во внутреннее [2,3].

Недостатками биметаллизированных гильз (рисунок а,б) являются недостаточ-ная износостойкость рабочей поверхности гильзы цилиндра в местах повышенного износа в верхней и нижней мертвых точках и нерациональное распределение цветного металла по высоте рабочей поверхности гильзы цилиндра. Кроме того, выполнение винтовых канавок в местах захода резца в тело гильзы не обеспечивает точность глубины их на резки, и, соответственно, увеличивается неравномерность заполнения канавок цветным металлом (медью).

Предложенная схема (рисунок в) расположения канавок при биметаллизации гильзы цилиндров устраняет указанные недостатки и позволит: повысить износостой кость, снизить механические потери, уменьшить неравномерность износа рабочей по верхности гильзы цилиндров по высоте, за счет равномерного распределения анти фрикционного материала.

Наилучший результат достигается тем, что на рабочей поверхности гильзы ци линдра в местах наибольшего износа, соответствующего положениям поршня в верх ней и нижней мертвых точках, выполнены канавки, имеющие форму встречных сину соид, а в средней части гильзы цилиндров, на расстоянии 13 мм от крайних точек верх ней и нижней синусоид, выполнены две канавки в виде встречных замкнутых ко лец от а) 1-гильза, 2-винтовые б) 1-гильза, 2-кольцевые ка- в) 1-гильза, 2-синусоидаль Рисунок – а) гильза с винтовыми канавками, б) гильза с кольцевыми канавками, в) гильза с кольцевыми и синусоидальными канавками дельных друг от друга с углом подъема 17 градусов к диаметральной плоскости гильзы [4]. Расстояние от начала первых синусоидальных канавок до верхнего торца гильзы равно 10±0,5 мм, при чем шаг между соседними канавками не превышает рас стояния между верхним компрессионным и нижним маслосъемным поршневыми коль цами. В поперечном сечении канавки имеют торообразную форму с глубиной и шири ной равной 1,5 мм.

Таким образом, предложенная схема биметаллизации рабочей поверхности гильзы цилиндров позволит повысить износостойкость, уменьшить неравномерность износа гильз цилиндров по высоте, улучшить равномерное «намазывание» антифрикционного материала по рабочей поверхности гильзы цилиндров, вследствие чего качество работы цилиндропоршневой группы повысится. Процесс нанесения слоя цветного металла на рабочую поверхность гильзы сопровождает весь период эксплуатации цилиндропоршне вой группы ДВС, что обеспечивает эффективность ее работы и увеличивает ресурс.

1. Салахутдинов, И.Р. Гильза цилиндров двигателя УМЗ – 417 с изменёнными фи зико-механическими свойствами / И.Р. Салахутдинов, А.Л. Хохлов, А.А. Глущенко // Вклад молодых учёных в инновационное развитие АПК России: Материалы НПК мо лодых учёных – Пенза: ПГСХА, 2010. – С. 132-135.

2. Симдянкин, А.А. Контактно-силовое взаимодействие деталей цилиндро поршневой группы: Монография:

- Саратов., 2003. - 144 с.

3. Салахутдинов, И.Р. Обоснование геометрических параметров вставок при би металлизации рабочей поверхности гильзы цилиндров двигателя УМЗ 417 / И.Р. Сала хутдинов, А.Л. Хохлов, К.У. Сафаров // Молодёжь и наука ХХI века: Материалы меж дународной НПК молодых учёных – Ульяновск: УГСХА, 2010. – С. 99-104. ISBN 5-902532-68- 4. Патент на изобретение. Цилиндро-поршневая группа двигателя внутреннего сгорания / Д.А. Уханов, И.Р. Салахутдинов, А.А. Хохлов. - №2451810 РФ Опубл.

27.05.12;

Бюл. № Работа выполнена под научным руководством к.т.н., доцента Хохлова А.Л., к.т.н., ст. преподавателя Салахутдинова И.Р.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ МИКРОТВЕРДОСТИ И ПОРИСТОСТИ

ПОРШНЯ С ОКСИДИРОВАННЫМ ДНИЩЕМ

ФГБОУ ВПО «Ульяновская ГСХА им. П.А. Столыпина», г. Ульяновск Поршни из алюминиевых сплавов чаще всего выходят из строя по причине дефек товки днища поршня и канавок под поршневые кольца. В процессе эксплуатации поршни подвергаются воздействию высоких температур и давления газов, возникаю щих при сгорании топлива. Одним из методов повышения ресурса и работоспособно сти поршня является нанесение специальных упрочняющих покрытий.

Наибольшее распространение в машиностроении получили оксидокерамические покрытия, по своему составу эти покрытия состоят из корунда.

Корундовый слой состоит, в основном, из твердых компонентов -Al2O3 и Al2O3, а также окислов и соединений, которые входят в состав алюминиевого сплава и электролита. К положительным качествам корундового слоя можно отнести высокие микротвердость и износостойкость, низкий коэффициент трения. Особенностью корун дового слоя является развитая пористая структура.

Образование на поршнях поверхностного оксидированного слоя толщиной до 25 – 30 мкм осуществлялось методом микродугового оксидирования (МДО) в водном рас творе на основе ортофосфорной кислоты (Н3РО4)-180г/л. в течение 60 мин. при плотно сти тока 4А/дм2, напряжение 250 В [1].

Принципиальным отличием МДО от других традиционных способов нанесения покрытий (гальванический, плазменный, детонационный и др.) является наращивание слоя внутрь основного материала без изменения геометрических размеров изделий [2].

Измерение микротвердости покрытий, сформированных МДО, осуществляли на поперечных микрошлифах по толщине оксидированного слоя методом восстановлен ного отпечатка на приборе ПМТ-ЗМ, учитывая требования ГОСТ 9450-76. Нагрузка на алмазный наконечник в форме четырехгранной пирамиды с углом при вершине 136°20' составляла 1,96 Н. Микрошлиф размещался на предметном столике прибора таким об разом, чтобы при измерении он не смещался, не прогибался и не поворачивался. По грешность измерения отпечатка составляла не более 0,3 мкм.

Рисунок – а) общий вид микрошлифа поршня с оксидированным днищем, В результате определения микротвердости типового и оксидированного днища поршня получены следующие результаты. Твердость типового поршня составила МПа, поршня с оксидированным днищем – 720 МПа.

Таким образом, микродуговое оксидирование днища поршня позволит увеличить твердость поверхностного слоя на 25%.

На изнашивание упрочненного слоя существенное влияние оказывает его порис тость. Поры уменьшают площадь поперечного сечения и действуют как концентраторы напряжений, которые приводят к более интенсивному изнашиванию слоя.

Оксидированный слой, сформированный МДО инертен по отношению к боль шинству агрессивных сред. Однако в результате проникновения этих сред через сквоз ные поры оксидированного слоя коррозионному разрушению подвергается алюминие вая основа. Поэтому основной характеристикой покрытий обеспечивающей их корро зионную стойкость, будет являться минимальная сквозная пористость упрочненного слоя. На пористость существенное влияние оказывают плотность тока, а также состав и температура электролита [2].

Увеличение плотности тока позволит повысить энергию микродуговых разрядов и способствует разрыхлению оксидированного слоя, это приведет к увеличению количе ства пор.

Наличие в электролите водного раствора приведет к уменьшению пористости, а также к увеличению коррозионной стойкости.

Увеличение температуры приведет к увеличению интенсивности горения микро дуговых разрядов, что приведет к увеличению пористости оксидированного слоя.

Метод исследования пористости основан на взаимодействии основного металла или металла подслоя с реагентом в местах пор с образованием окрашенных соедине ний.

Перед определением пористости, защитных и функциональных свойств покрытий, поршни выдерживали до температуры помещения, в котором проводили контроль, и обезжиривали этиловым спиртом.

После обезжиривания поршни промывали дистиллированной водой и высушивали на воздухе, затем протравливали раствором 32:

калий железосинеродистый - 3 г/дм3;

натрий хлористый - 10 г/дм3.

Среднее число пор (Nср) вычисляли по формуле где Nобщ - общее число пор на контролируемой поверхности;

S - площадь контро лируемой поверхности.

При проведении контроля деталь погружали в раствор 32 и выдерживали в тече ние 5 мин при температуре 22 °C. На контролируемой поверхности подсчитывали чис ло синих точек, соответствующее числу пор.

При измерении пористости установлено, что оксидированный слой покрытия ха рактеризуется наибольшей пористостью, которая находится в интервале 2…3 %.

В результате лабораторных исследований установлено, что микродуговое оксиди рование днища поршня позволит увеличить твердость поверхностного слоя на 25%, при этом пористость оксидированного слоя составит 3%, что обеспечит защиту днища поршня от коррозионного воздействия агрессивной среды.

1. Патент на изобретение 2439211 Россия, МПК F02F 3/12. Способ обработки поршней двигателей внутреннего сгорания из алюминия, титана, и их сплавов/ И.А. Ка занцев, А.О. Кривенков, С.Н. Чугунов, А.Л. Хохлов, В.А. Степанов, К.У. Сафаров. – № 2010140537/02;

Заяв.04.10.2010;

Опубл. 10.01.2012, Бюл. № 1.

2. Черноиванов, В.И. Перспективы применения нанотехнологий как прорывного фактора повышения качества обслуживания и ремонта машин / В.И. Черноиванов // Сельскохозяйст венная техника: обслуживание и ремонт, 2011, №6 – с. 3 – 9.

Работа выполнена под научным руководством к.т.н., доцента Хохлова А.Л.

СМЕСЕВОЕ СУРЕПНО-МИНЕРАЛЬНОЕ ТОПЛИВО: РЕЗУЛЬТАТЫ

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕШЕНИЯ

По всему миру с каждым годом увеличивается количество автотракторной техни ки работающей на дизельном смесевом топливе (ДСТ). Его разработкой и производст вом занимаются множество институтов. Проводятся различные исследования, направ ленные на улучшение показателей топлива. Наиболее перспективными распространен ным ДСТ является топливо, производимое из семян рапса, подсолнечника, рыжика.

Однако не стоит исключать возможность использования и других биокомпонентов ДСТ. К такому компоненту можно отнести и сурепное масло.

Для оценки влияния смесевого сурепно-минерального топлива на мощностные и топливно-экономические показатели тракторного дизеля проводились исследования на экспериментальной моторной установке, включающей в себя дизель Д-243-648, дина мометрическую машину КS-56/4 с контрольно-измерительными и измерительно регистрирующими приборами.

Сравнительные исследования дизеля проводились на различных нагрузочно скоростных режимах при работе на товарном минеральном дизельном топливе Л-0,2- (100% ДТ) и на смесевых топливах 25% СурМ + 75%ДТ;

50% СурМ + 50% ДТ;

75% СурМ + 25% ДТ;

90%СурМ + 10%ДТ;

50%СурМ + 50%ДТ (УЗ) – обработка топлива на корректорной ветви регуляторной характеристики.

Результаты исследований показывают, что на номинальной частоте вращения к.в.

2200 мин-1 максимальное снижение мощности и увеличение часового расхода топлива отмечается при работе на ДСТ 90%СурМ + 10%ДТ. При этом мощность дизеля упала на 6,7% (с 61,0 кВт до 56,9 кВт), часовой расход топлива возрос на 10,3% (с 14,6 кг/ч до 16,1 кг/ч) по сравнению с работой на минеральном ДТ. На частоте вращения макси мального крутящего момента эти показатели изменились соответственно на 2,0% (с 44,7 кВт до 43,8 кВт) и на 15,3% (с 11 кг/ч до 12,8 кг/ч).

Рисунок 1 – Изменение показателей дизеля Д-243-648 в условиях регуляторной харак теристики при работе на топливах различного состава: 1–100% ДТ;

2–25%СурМ+75%ДТ;

3–50%СурМ+50%ДТ (УЗ);

4–50%СурМ+50%ДТ;

Для обеспечения работы автотракторной техники на двух видах топлива (мине ральном ДТ и ДСТ), на кафедре «Тракторы автомобили и теплоэнергетика» разработа на двухтопливная система питания дизеля (пол. решение по заявке на изобретение №2011128953), которая, наряду со штатной системой питания, дополнительно содер жит бак растительного топлива 2, топливный фильтр 4 и смеситель 5. При этом во входных каналах 6, 7 смесителя установлены дозаторы 9, 10 с приводом от шаговых (или линейных) электродвигателей 11, 12 электрически соединенных с электронным блоком управления 13 и датчиками нагрузочного 14, скоростного 15 и температурного 16 режимов дизеля.

Работает двухтопливная система питания дизеля следующим образом.

Пуск дизеля и его прогрев осуществляется на минеральном топливе. При этом до затор минерального топлива 10 полностью открыт, а дозатор растительного топлива полностью закрыт. Минеральное топливо из бака 1, пройдя фильтр грубой очистки 3, и смеситель 5 подается топливоподкачивающим насосом 21, через фильтр тонкой очист ки 19, в, топливный насос высокого давления 18, форсунки 17 и далее впрыскивается в цилиндры дизеля.

После прогрева дизеля на минеральном топливе до температуры охлаждающей жидкости, равной 40-50 0С, по информационным сигналам датчика температурного ре жима 16 электронный блок управления 13 начинает подавать командные сигналы в цепь электродвигателей 11, 12.

Начинается подача растительного топлива из бака 2, через топливный фильтр 4 в смеситель 5. Минеральное топливо при этом подается в смеситель 5 аналогично работе дизеля в режиме пуска и прогрева. В смесителе 5 оба вида топлива перемешиваются и полученное смесевое минерально-растительное топливо подается топливоподкачи вающим насосом 21 через фильтр тонкой очистки 19 в топливный насос высокого дав ления 18, форсунки 17 и далее впрыскивается в цилиндры дизеля.

При работе дизеля на режимах холостого хода и малых нагрузок по сигналам дат чиков нагрузочного 14 и скоростного 15 режимов срабатывают электродвигатели 11, 12, устанавливающие дозаторы 9, 10 в положение, при котором в смеситель 5 поступа ет, к примеру, 10-25% минерального топлива и 90-75% растительного топлива.

При работе дизеля на режимах средних и полных нагрузок дозаторы 9, 10 уста навливаются в положение, при котором в смеситель 5 поступает, к примеру, 75-90% минерального топлива и 10-25% растительного топлива.

Данная система питания дизеля обеспечивает работу трактора не только на двух видах моторного топлива, но и обеспечивает требуемое процентное соотношение ми нерального и растительного топлив в смеси в зависимости от нагрузочного и скорост ного режимов дизеля, что улучшает мощностные и топливно-экономические показате ли дизеля на эксплуатационных режимах.

Научный руководитель – доктор технических наук, профессор, Уханов А.П.

ПОДБОР ДВИГАТЕЛЯ ПРИВОДНОЙ СТАНЦИИ ДЛЯ ЛАБОРАТОРНОЙ

УСТАНОВКИ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ

ИССЛЕДОВАНИЙ ЗАДЕЛЫВАЮЩИХ ОРГАНОВ ПОСЕВНОЙ МАШИНЫ

Снижение себестоимости производства лука зависит от многих факторов. Одним из них является уменьшение энергозатрат при выполнении технологического процесса, в частности при посеве луковиц лука – севка.

Целью данной работы является расчет привода для лабораторной установки при проведении экспериментальных исследований заделывающих органов посевной маши ны.

Для проведения лабораторных исследований по заделке луковиц в борозде разра ботана и изготовлена переносная лабораторная установка (рисунок 1),позволяющая проводить исследования заделывающих рабочих органов на различных почвах. Уста новка представляет собой сварную конструкцию, состоящую из направляющих 1, по которым передвигается приводная тележка 2, установленная на четыре колеса 3 и при водимой в движение электродвигателем 4 с частотным преобразователем 5, через гиб кую канатную связь 6. Рабочий орган крепится к кронштейну 7, который установлен на приводной тележке 2.

Рисунок 1 - Схема лабораторной установки по заделке луковиц в борозде после их 1-направляющая;

2-тележка приводная;

3-ролик стальной;

4 - электродвигатель;

5-преобразователь частотный;

6-связь канатная;

7 – кронштейн;

8 – ось тележки;

9 – продольный пруток;

10 – вал привода тележки;

11- муфта предохранительная;

12- подшипник;

13 – катушка с ребордами ограничительными При этом приводная станция должна обеспечивать линейную скорость П пере движения заделывающих органов в диапазоне 0,8…1,2 м/с. Тяговое усилие на пере движение заделывающего рабочего органа при данном диапазоне скоростей по резуль татам предварительных экспериментальных исследований составляет 50…60 Н.

Кинематическая схема привода лабораторной установки приведена на рисунке 2.

Рисунок 2 – Кинематическая схема привода лабораторной установки:

1-электродвигатель;

2-муфта предохранительная;

3-подшипники качения;

4 – тележка с заделывающим органами;

5-связь канатная;

6 – вал привода тележки Определим максимальную частоту вращения вала 6 привода тележки:

где в диаметр вала, м Принимаем в = 0,06 м Определим максимальную требуемую мощность РТР, на валу:

где F усилие на передвижение заделывающих рабочих органов, Н.

Определяем мощностьP на валу электродвигателя:

где ПР КПД привода При последовательном расположении передач и их ступеней общий КПД привода вычисляют по формуле:

где М КПД муфты, М =0,97;

П.К КПД подшипников качения, П.К =0,99;

n- число пар подшипников качения, n= По ГОСТ 19523 – 81 выбираем электродвигатель 4А63А6У3 для которого мощ ность РЭ =0,18 кВт, частота вращения nЭ =885 об/мин.

Для обеспечения необходимой скорости передвижения рабочих органов допол нительно был установлен частотный преобразователь, позволяющий изменять частоту вращения электродвигателя в заданном диапазоне.

Работа выполнена под руководством Емельянова П.А., Овтова В.А., Сибирёва А.В.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПРОЧНОСТИ

ДЕТАЛЕЙ СОЕДИНЯЕМЫХ С НАТЯГОМ

ФГБОУ ВПО «Пензенский государственный университет», г. Пенза В функциональном отношении соединения с натягом (ССН) в основном предна значены для передачи осевых усилий, крутящего и изгибающего моментов (в условиях как статического, так и динамического нагружения). В ряде случаев к ним предъявля ются повышенные требования к нормальной и касательной жесткости стыка.

Функциональные характеристики ССН с течением времени, особенно в условиях динамического нагружения, изменяются из-за наличия относительных микросдвигов контактирующих поверхностей в пределах величины предварительного смещения и протекания процесса фреттинг-коррозии.

По мнению большинства исследователей, наиболее перспективным методом обеспечения функциональных свойств соединений является управление контактным взаимодействием сопрягаемых деталей. При этом, как показывает практика, простым и экономичным является введение в зону контакта деталей анаэробных материалов (АМ).

АМ представляют собой однокомпонентные полимерные составы, способные длительное время находится в жидком состоянии и сравнительно быстро полимеризо ваться на металлических поверхностях при отсутствии контакта с кислородом воздуха, например, попадая в закрытые объемы. После полимеризации АМ имеет достаточную прочность на сдвиг, что приводит к существенному повышению силы трения в ССН (коэффициент трения f увеличивается в 2-5 раз) [1].

В настоящей работе исследуется влияние анаэробных материалов на контактную касательную жесткость ССН методом конечных элементов. Применение численных методов для решения этой задачи позволяет учесть: деформирование сопрягаемых по верхностей, неравномерные контактное давление и условия контактного взаимодейст вия сопрягаемых деталей.

При расчете реализовывалась схема нагружения ССН, показанная на рисунке 1, а также учитывалось трение между сопрягаемыми поверхностями.

Ставилась задача исследовать величину перемещений вала ( uв ) и втулки ( uвт ) в зоне их контакта (по оси Z) при сборке с АМ (f=0,4) и без АМ (f=0,1). Натяг в соедине нии принимался равным N=0,03 мм. Материал втулки и вала – сталь 20.

Результаты расчета ССН, нагруженного внешней осевой нагрузкой F=25МПа, приведены на рисунке 2.

а) без АМ (F=25МПа, f=0,1) б) с АМ (F=25МПа, f=0,4) На рисунке 3 показана разность перемещений вала и втулки u u в u вт.

Таким образом, результаты расчета показывают, что при сборке с АМ (увеличение силы трения) перемещения вала уменьшились по абсолютной величине и поменяли знак. Перемещения втулки также уменьшились. Однако наиболее важным критерием является абсолютная разность перемещений вала и втулки в приконтактной зоне. При увеличении разности перемещений, может быть достигнут предел, при превышении которого может наступить относительный микросдвиг сопрягаемых поверхностей.

Этот предел равен максимальному значению предварительного смещения в неподвиж ном контакте, зависящего от его касательной податливости (жесткости). Результаты расчета (рисунок 3) показывают, что разность перемещений при сборке без АМ весьма значительна и достигает максимального значения равного 8,7 мкм у торца соединения, где приложена внешняя нагрузка. В этой зоне вероятность микросдвигов повышена.

При сборке с АМ разность перемещений существенно уменьшается, жесткость соеди нения повышается, и появление микросдвигов становится маловероятным.

Таким образом, применение АМ не только повышает статическую прочность ССН, но и прочность при действии циклической сдвиговой нагрузки, приводящей к микросдвигам и развитию фреттинг-коррозии в зоне контакта.

Библиографический список 1. Воячек И.И. Интеграционное проектирование неподвижных соединений / Мо нография. – Пенза: Изд-во Пенз. гос. ун-та, 2006. – 199 с.

ПУТИ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ХОЛОДНОЙ ОБКАТКИ ДВС

В современных условиях, когда материально-техническая база большинства предприятий АПК является устаревшей, а обновление машинно-тракторного парка происходит крайне медленно, проблема совершенствования технологий ремонта яв ляется особенно актуальной.

Обкатка двигателя является завершающим этапом в технологии ремонта и вме сте с тем начальным этапом эксплуатации ДВС. Во время обкатки двигателя проис ходит приработка деталей и сопряжений, формирование макро- и микрогеометрии.

Повышение качества приработки наряду с одновременным сокращением ее продол жительности способствует увеличению ресурса и надежности работы двигателя.

Холодная обкатка двигателя – начальный этап приработки сопряжений, кото рый затем продолжается в процессе горячей обкатки под нагрузкой и в начальный период эксплуатации ДВС. Важность этапа холодной обкатки подтверждается боль шинством отечественных и зарубежных исследований и опытом производства. Это объясняется тем, что на данном этапе износы составляют от 20 до 70 % начального износа деталей, причем большие значения относятся к отремонтированным ДВС, имеющим значительные отклонения микро- и макрогеометрии сопрягаемых дета лей. Поэтому вопрос интенсификации и рационализации этапа холодной обкатки яв ляется достаточно актуальным.

В результате проведенного патентного анализа существующих способов хо лодной обкатки ДВС и средств для их реализации были выявлены основные направ ления совершенствования холодной обкатки, такие как разработка оптимальных на грузочно-скоростных режимов, совершенствование технических средств для прове дения холодной обкатки, разработка эксплуатационных материалов, позволяющих интенсифицировать процесс приработки сопряжений и улучшить его качество.

Качество поверхности наиболее ответственных сопряженных деталей зависит от нагрузочных и скоростных режимов приработки, однако, на данный момент мне ния ученых относительно оптимального нагрузочно-скоростного режима различны.

Так, некоторые исследователи, например Дейнека А.В., предлагают начинать холод ную обкатку на максимальных оборотах, контролируя при этом концентрацию ме таллических частиц, удаляемых маслом, и после достижения заданной величины концентрации снижают обороты до минимальных.

С другой стороны ряд ученых рекомендуют начинать холодную обкатку с по ниженных частот. Так, исследования Савченко Н.З., показали отсутствие вредного влияния малой подачи масла в зону трения, при этом существенное улучшение при работки и снижение начального износа наблюдается при начале холодной обкатки ДВС с частот вращения 50…70 мин-1.

При большой скорости скольжения процесс улучшения качества трущихся по верхностей вкладышей, вала, колец и гильз требует более длительного времени в связи с наличием гидродинамической смазки. С уменьшением скорости скольжения качество поверхностей сопряженных деталей улучшается более интенсивно из-за появления граничного трения. Это указывает на целесообразность проведения нача ла приработки на низких частотах вращения коленчатого вала ДВС.

Существующие типовые технологии характеризуются повышенным скорост ным режимом (500…600 мин-1) первой ступени холодной обкатки ДВС, составляю щим 20…40% от номинальной частоты вращения ДВС, назначаемым, как правило, исходя из возможностей серийных обкаточно-тормозных стендов.

Существенными недостатками серийных обкаточных стендов являются боль шие габариты, повышенная начальная частота прокрутки, а также линейное сниже ние коэффициента использования электроэнергии от 0,75, при частоте вращения близкой к синхронной, до 0,1 при минимальных частотах, что приводит к перерасхо ду электроэнергии при обкатке на пониженных скоростных режимах. В связи с этим актуальной является разработка и применение альтернативных средств для холодной обкатки.

Исследования, проведенные под руководством профессора Н.С. Ждановского, подтвердили возможность и целесообразность проведения холодной обкатки трак торных дизелей после текущего ремонта путем прокрутки коленчатого вала от пус кового двигателя, сначала с декомпрессией, а затем с компрессией в течение пяти минут.

В Пензенской ГСХА разработано, запатентовано и апробировано устройство позволяющее проводить холодную обкатку ДВС после текущего ремонта с помо щью штатного или технологического электростартера, при питании последнего от специального сетевого источника питания. Проведенные исследования подтвердили работоспособность устройства и эффективность способа (кандидатская диссертация Моисеева К.Л.) К недостаткам указанных способов можно отнести невозможность проведения обкатки в течение длительного времени, так как существует возможность перегрева системы охлаждения ДВС при прокрутке на малых пусковых частотах вращения пусковым двигателем, а также необходимость принудительного охлаждения элек тростартера, коэффициент полезного действия которого не превышает 0,5.

Одним из новых, оригинальных методов холодной обкатки является метод с увеличенными газовыми нагрузками и повышенным скоростным режимом, обеспе чивающий более высокую степень приработки сопряжений (кандидатская диссерта ция Морункова А.Н.).

Принципиально отличается от известных способ холодной обкатки с статико динамическим гидроимпульсным нагружением, в котором нагружение сопряжений и перемещение деталей ЦПГ и КШМ осуществляется силами давления масла в цилин дре и моментом торсиона. Способ обеспечивает снижение начального износа и уп рочнение поверхностей путем их наклепа, при существенном снижении энергозатрат (кандидатская диссертация Царева О.А.) В Пензенской ГСХА, совместно с ОАО «Завод коммунальной энергетики» и ГНУ ГОСНИТИ разработан универсальный обкаточный стенд КИ-28263 ГОСНИТИ, в котором холодная обкатка осуществляется с помощью стационарной приводной станции на 5 фиксированных скоростных режимах в диапазоне от 250 до 1500 мин-1, что обеспечивает типовые режимы обкатки автотракторных ДВС после капитально го ремонта. Некоторым недостатком стенда является ступенчатость изменения ско ростного режима. Этот недостаток устранен в разработанном и запатентованном ав торами стенде для обкатки ДВС с микропроцессорным управлением, в котором хо лодная обкатка осуществляется асинхронным электродвигателем с короткозамкну тым ротором, питание которого осуществляется от преобразователя частоты. При менение преобразователя частоты позволяет плавно регулировать скорость прокрут ки коленчатого вала ДВС в широком диапазоне. Устройство может использоваться для холодной обкатки ДВС в течение длительного времени, что позволяет проводить обкатку как после текущего, так и после капитального ремонтов на требуемых ско ростных режимах.

Задачами дальнейшего совершенствования методов и средств холодной обкат ки является снижение габаритов, мощности и стоимости оборудования для холодной обкатки, а также снижение ее трудоемкости.

Научный руководитель – доктор технических наук, профессор Тимохин С.В.

ТЕПЛОВЫЕ АККУМУЛЯТОРЫ

ФАЗОВОГО ПЕРЕХОДА ДЛЯ ТЕПЛОВОЙ ПОДГОТОВКИ

АГРЕГАТОВ АВТОМОБИЛЕЙ

Тепловая подготовка агрегатов автомобилей, в частности двигателей, особенно актуальна при их эксплуатации в условиях низких температур окружающего воздуха.

Известно, что энергии, запасенной в бортовой аккумуляторной батарее, вполне доста точно для нескольких десятков пусков автомобильного двигателя. Но это при положи тельных температурах окружающего воздуха. При наступлении же холодов картина резко меняется: пуск становится затруднительным, а иногда и просто невозможным.

Все дело в том, что на пуск двигателя в холодную погоду отрицательно влияет целая комбинация факторов - плохая испаряемость топлива, увеличение необходимого для прокручивания коленчатого вала момента из-за загустевания масла, рост внутреннего сопротивления аккумуляторной батареи, что уменьшает ток стартера и развиваемый им момент. Поэтому в настоящее время предлагаются различные способы, позволяющие снизить вредное влияние перечисленных факторов. Например, рекомендуется приме нение пусковых жидкостей, улучшающих воспламенение топливовоздушной смеси;

зимних сортов масел;

подогревателей масел, охлаждающей жидкости и аккумулятор ных батарей и т. п. При этом предпусковой разогрев двигателя - наиболее кардинальное решение проблемы надежного пуска при низких температурах окружающего воздуха.

Тем не менее, время разогрева двигателей до температур, обеспечивающих надежный их пуск и подготовку к принятию эксплуатационных нагрузок, не всегда удовлетворяет потребителей. Например, чтобы запустить дизель при температурах окружающего воз духа, равных -45...-50 °С, подогреватель типа "Вебасто" должен проработать 30... мин [1].

Учитывая сказанное, специалисты ищут новые решения. В частности, разрабаты вают так называемые тепловые аккумуляторы фазового перехода (ТАФП), которые способны в процессе работы двигателя аккумулировать часть теплоты, содержащейся в охлаждающей жидкости, моторном масле или отработавших газах, хранить ее в тече ние довольно большого периода времени, а затем отдавать при предпусковом разогреве элементов двигателя [2].

Накопление ТАФП тепловой энергии осуществляется при работе ДВС за счет те плообмена его охлаждающей жидкости с теплоаккумулирующим материалом (ТАМ), находящимся в трубчатых капсулах. При этом ТАМ нагревается в твердой фазе до тем пературы плавления, плавится, а затем нагревается в жидкой фазе до некоторой темпе ратуры, при которой наступает равновесие между ним и охлаждающей жидкостью.

Хранение тепловой энергии осуществляется за счет наличия в конструкции акку мулятора теплоизолированного вакуумированного корпуса.

Разогрев ДВС мобильной машины происходит за счет теплообмена охлаждающей жидкости (ОЖ) с расплавленным ТАМом, при котором последний претерпевает обра тимый фазовый переход из жидкого состояния в твердое и выделяет скрытую теплоту кристаллизации. Выделяющаяся тепловая энергия переносится ОЖ и передается двига телю [3].

На сегодняшний день имеется большое количество ТАФП, которые различаются по конструкции, виду теплоаккумулирующего материала, способу нагрева и характеру применения. Рассмотрим некоторые из них.

Рисунок 1 – Тепловой аккумулятор фазового перехода (патент № 2187049 РФ) 1. ТАФП (патент № 2187049 РФ) [3] состоит из вакуумированного корпуса 1 (ри сунок 1), съемной крышки 2, имеющей входное 3 и выходное 4 отверстия, в которые запрессованы впускная 5 и выпускная 6 трубы. Внутри корпуса находится теплообмен ник, состоящий из коаксиально расположенных цилиндрических капсул 7 с зазорами для прохода жидкости. Вся конструкция теплообменника смонтирована на съемной крышке 2, которая закреплена при помощи болтового соединения 10 к кольцу 9, прива ренному к корпусу.

Достоинство данного устройства – компактность и простота в заполнении капсул.

2. ТАФП (патент № 2150603 РФ) [4] состоит из наружного 1 (рисунок 2) и внут реннего 2 корпусов, между которыми установлен слой тепловой изоляции 3 (минераль ная вата). Внутри корпуса 2 размещено теплоаккумулирующее ядро, представляющее собой замкнутую полость, которая заполнена ТАМом 4 и через которую проходят тру бы газового 5 и жидкостного 6 теплообменников. На поверхности труб 5 и 6 закрепле ны ребра 7.

Для ликвидации между корпусами 1, 2 и трубами 5, 6 "тепловых мостов" установ лены втулки 8 из материала с небольшим коэффициентом теплопроводности.

75...80 %.

Рисунок 2 – Тепловой аккумулятор фазового перехода (патент № 2150603 РФ) 3. ТАФП для разогрева трансмиссионного масла (патент № 65190 РФ) [6] пред ставляет собой теплообменный аппарат, состоящий из наружного 1 (рисунок 3) и внут реннего 2 корпусов, между которыми располагается слой тепловой изоляции 3. Во внутреннем корпусе 2 размещены трубопроводы-змеевики 5 с охлаждающей жидко стью и 6 с трансмиссионным маслом (последний соединен с резервуаром 4). На змееви ках предусмотрены входной и выходной патрубки, причем на входном патрубке трубо провода-змеевика 6 установлен насос 8 для подачи трансмиссионного масла из картера коробки передач (КП) и датчик температуры 10. Свободное пространство внутреннего корпуса 2 заполнено фазопереходным теплоаккумулирующим материалом 7.

Достоинство данного аккумулятора в том, что одновременно прогревается и трансмиссия мобильной машины и ДВС, так как соединение трубопровода-змеевика 6 с резервуаром 4 позволяет при пуске двигателя после длительной остановки подавать подогретое трансмиссионное масло в картер КП и тем самым сократить время его разо грева.

Рисунок 3 – Тепловой аккумулятор фазового перехода (патент № 65190 РФ) Таким образом, каждый ТАФП имеет свои достоинства и недостатки. Выбор того или иного аккумулятора будет зависеть от потребителя, исходя из массогабаритных показателей, характера применения и стоимости оборудования.

Работа выполнена под руководством докт. техн. наук, профессора зав. кафедрой «Ремонт машин» Спицына И.А., канд. техн. наук, доцента кафедры «Ремонт машин»

Орехова А.А.

1. Яковлев, В.Ф. Передвижные устройства для пуска автомобильных ДВС / В.Ф.

Яковлев // Автомобильная промышленность – 2006. - №6.- С. 27-28.

2. Ильчук, И.А. ТАФП и грамотная организация системы подвода теплоты – осно ва эффективности предпускового подогрева двигателя / И.А. Ильчук, И.И. Ильчук // Автомобильная промышленность – 2006. - №4.- С. 26-27.



Pages:     | 1 |   ...   | 7 | 8 || 10 | 11 |   ...   | 16 |
 




Похожие материалы:

«МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ НАУЧНО-ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ИННОВАЦИОННОГО РАЗВИТИЯ АПК (ИНФОРМАГРО – 2010) МАТЕРИАЛЫ V Международной научно-практической конференции Москва 2011 УДК 002:338.436.33 ББК 73 Н 34 Составители: Д.С. Буклагин, Э.Л. Аронов, А.Д. Федоров, В.Н. Кузьмин, О.В. Кондратьева, Н.В. Березенко, С.А. Воловиков, О.В. Гришина Под общей научной редакцией члена-корреспондента Россельхозакадемии В.Ф. Федоренко Научно-информационное обеспечение ...»

«Московский педагогический государственный университет Географический факультет Труды второй международной научно-практической конференции молодых ученых Индикация состояния окружающей среды: теория, практика, образование 25-28 апреля 2013 года Москва, 2013 УДК 574 ББК 28 И 60 Рецензент: кандидат географических наук А.Ю. Ежов Труды второй международная научно-практической кон ференция молодых ученых Индикация состояния окружаю щей среды: теория, практика, образование, 25-28 апреля 2013 года : ...»

«Е . С. У ланова, В. Н . Забелин М ЕТОДЫ КОРРЕЛЯЦИОННОГО И РЕГРЕССИОННОГО А Н А Л И ЗА В АГРОМ ЕТЕОРОЛОГИИ ЛЕНИНГРАД ГИДРОМЕТЕОИЗДАТ 1990 УДК 630 : 551 + 551.509.314 Рецензент д-р физ.-мат. наук О. Д . Сиротенко П ервая часть книги содерж ит основы корреляционного и рег­ рессионного анализа. Рассмотрено применение статистических мето­ дов для нахож дения линейных и нелинейных связей. Д аны примеры расчета различных уравнений регрессии из агрометеорологии. Во второй части книги главное внимание ...»

«V bt J, / ' • r лАвНбЕ У П РА В Л Е Н И Е Г И Д Р О М Е Т Е О Р О Л О Г И Ч Е С К О Й С ЛУ Ж БЫ П Р И СОВЕТЕ М И Н И С ТРО В СССР Ц Е Н Т Р А Л Ь Н Ы Й И Н С Т И Т У Т П РО Г Н О З О В с. У Л А Н О В А Е. Применение математической статистики в агрометеорологии для нахождения уравнений связей сч БИБЛИОТЕК А Ленинградского Г идрометеоролог.ческого Ии^с,титута_ Г И Д РО М Е Т Е О РО Л О Г И Ч Е С К О Е И ЗД А Т Е Л Ь С Т В О (О Т Д Е Л Е Н И Е ) М осква — УДК 630:551.509. АННОТАЦИЯ В книге в ...»

«ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА РОССИИ ПО ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИИ И МОНИТОРИНГУ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ГЛАВНАЯ ГЕОФИЗИЧЕСКАЯ ОБСЕРВАТОРИЯ им. А. И. ВОЕЙКОВА Е. Н. Романова, Е. О. Гобарова, Е. Л. Жильцова МЕТОДЫ МЕЗО- И МИКРОКЛИМАТИЧЕСКОГО РАЙОНИРОВАНИЯ ДЛЯ ЦЕЛЕЙ ОПТИМИЗАЦИИ РАЗМЕЩЕНИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ КУЛЬТУР С ПРИМЕНЕНИЕМ ТЕХНОЛОГИИ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО РАСЧЕТА Санкт -Петербург ГИДРОМЕТЕОИЗДАТ 2003 УДК 551.58 Данная книга посвящена методам мезо- и микроклиматического райониро вания на основе новых ...»

«В. Г. Бешенцев В. И. Завершинский Ю. Я. Козлов В. Г. Семенов А. В. Шалагин Именной справочник казаков Оренбургского казачьего войска, награжденных государственными наградами Российской империи Первый военный отдел Челябинск, 2012 Именной справочник казаков ОКВ, награжденных государственными наградами Российской империи. Первый отдел УДК 63.3 (2)-28-8Я2 ББК 94(47) (035) И51 На полях колхозных, после вспашки, На отвалах дёрна и земли, Мы частенько находили шашки И покорно в кузницу несли… Был ...»

«С.Н. ЛЯПУСТИН П.В. ФОМЕНКО А.Л. ВАЙСМАН Незаконный оборот видов диких животных и дикорастущих растений на Дальнем Востоке России Информационно-аналитический обзор Владивосток 2005 ББК 67.628.111.1(255) Л68 Оглавление Предисловие 5 Ляпустин С.Н., Фоменко П.В., Вайсман А.Л. Незаконный оборот животных и растений, попадающих под требова Л98 Незаконный оборот видов диких животных и дикорастущих расте- ния Международной конвенции по торговле видами фауны и флоры, ний на Дальнем Востоке России. ...»

«НАУЧНО-ПОПУЛЯРНАЯ ЛИТЕРАТУРА Серия Из истории мировой культуры Л. С. Ильинская ЛЕГЕНДЫ И АРХЕОЛОГИЯ Древнейшее Средиземноморье Ответственный редактор доктор исторических наук И. С. СВЕНЦИЦКАЯ МОСКВА НАУКА 1988 доктор исторических наук Л. П. МАРИНОВИЧ кандидат исторических наук Г. Т. ЗАЛЮБОВИНА Ильинская Л. С. И 46 Легенды и археология. Древнейшее Средиземно­ морье / М., 1988. 176 с. с пл. Серия Из истории мировой культуры. ISBN 5 -0 2 -0 0 8 9 9 1 -5 В книге рассказано не только о подвигах, ...»

«ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ЭТИКА Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования ГОРНО-АЛТАЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра геоэкологии и природопользования И. А. Ильиных Экологическая этика Учебное пособие Горно-Алтайск, 2009 2 Печатается по решению методического совета Горно-Алтайского госуниверситета ББК – 20.1+87.75 Авторский знак – И 46 Ильиных И.А. Экологическая этика : учебное пособие. – Горно-Алтайск : РИО ГАГУ, 2009. – ...»

«ЗАПОВЕДНИК ЯГОРЛЫК ПЛАН РЕКОНСТРУКЦИИ И УПРАВЛЕНИЯ КАК ПУТЬ СОХРАНЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКОГО РАЗНООБРАЗИЯ Eco-TIRAS Дубоссары – 2011 ЗАПОВЕДНИК ЯГОРЛЫК ПЛАН РЕКОНСТРУКЦИИ И УПРАВЛЕНИЯ КАК ПУТЬ СОХРАНЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКОГО РАЗНООБРАЗИЯ Eco-TIRAS Дубоссары – 2011 CZU: 502.7 З 33 Descrierea CIP a Camerei Naionale a Crii Заповедник Ягорлык. План реконструкции и управления как путь сохранения биологического разнообразия / Международная экол. ассоциация хранителей реки „Eco-TIRAS”. ; науч. ред. Г. А. Шабановa. ...»

«РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК УФИМСКИЙ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР Институт геологии Башкирский государственный аграрный университет Р.Ф. Абдрахманов ГИДРОГЕОЭКОЛОГИЯ БАШКОРТОСТАНА Уфа — 2005 УДК 556.3 (470.57) АБДРАХМАНОВ Р.Ф. ГИДРОГЕОЭКОЛОГИЯ БАШКОРТОСТАНА. Уфа: Информреклама, 2005. 344 с. ISBN В монографии анализируются результаты эколого гидрогеологичес ких исследований, ориентированных на охрану и рациональное ис пользование подземных вод в районах деятельности нефтедобывающих, горнодобывающих, ...»

«Дуглас Адамс Путеводитель вольного путешественника по Галактике Книга V. В основном безобидны пер. Степан М. Печкин, 2008 Издание Трансперсонального Института Человека Печкина Mostly Harmless, © 1992 by Serious Productions Translation © Stepan M. Pechkin, 2008 (p) Pechkin Production Initiatives, 1998-2008 Редакция 4 дата печати 14.6.2010 (p) 1996 by Wings Books, a division of Random House Value Publishing, Inc., 201 East 50th St., by arrangement with Harmony Books, a division of Crown ...»

«Министерство образования и науки Российской Федерации Костромской государственный технологический университет Костромское научное общество по изучению местного края В.В. Шутов, К.А. Миронов, М.М. Лапшин ГРИБЫ РУССКОГО ЛЕСА Кострома КГТУ 2011 2 УДК 630.28:631.82 Рецензенты: Филиал ФГУ ВНИИЛМ Центрально-Европейская лесная опытная станция; С.А. Бородий – доктор сельскохозяйственных наук, профессор, декан факультета агробизнеса Костромской государственной сельскохозяйственной академии Рекомендовано ...»

«РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК КОЛЬСКИЙ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР Полярно-альпийский ботанический сад-институт им. Н. А. Аврорина О.Б. Гонтарь, В.К. Жиров, Л.А. Казаков, Е.А. Святковская, Н.Н. Тростенюк ЗЕЛЕНОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО В ГОРОДАХ МУРМАНСКОЙ ОБЛАСТИ АПАТИТЫ 2010 RUSSION ACADEMY OF SCIENCES KOLA SCIENCE CENTRE N.A. Avrorin’s Polar Alpine Botanical Garden and Institute O.B. Gontar, V.K. Zhirov, L.A. Kazakov, E. A. Svyatkovskaya, N.N. Trostenyuk GREEN BUILDING IN MURMANSK REGION Apatity Печатается по ...»

«РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК ОТДЕЛЕНИЕ БИОЛОГИЧЕСКИХ НАУК ГОРНЫЙ БОТАНИЧЕСКИЙ САД РОЛЬ БОТАНИЧЕСКИХ САДОВ В ИЗУЧЕНИИ И СОХРАНЕНИИ ГЕНЕТИЧЕСКИХ РЕСУРСОВ ПРИРОДНОЙ И КУЛЬТУРНОЙ ФЛОРЫ Материалы Всероссийской научной конференции 1-5 октября 2013 г. Махачкала 2013 1 Материалы Всероссийской научной конференции УДК 58.006 Ответственный редактор: Садыкова Г.А. Материалы Всероссийской научной конференции Роль ботанических садов в изучении и сохранении генетических ресурсов природной и куль турной флоры, ...»

«Зоны, свободные от ГМО Экологический клуб Эремурус Альянс СНГ За биобезопасность Москва, 2007 Главный редактор: В.Б. Копейкина Авторы: В.Б. Копейкина (глава 1, 3, 4) А.Л. Кочинева (глава 1, 2, 4) Т.Ю. Саксина (глава 4) Перевод материалов: А.Л. Кочинева, Е.М. Крупеня, В.Б. Тихонов, Корректор: Т.Ю. Саксина Верстка и дизайн: Д.Н. Копейкин Фотографии: С. Чубаров, Yvonne Baskin Зоны, свободные от ГМО/Под ред. В.Б. Копейкиной. М. ГЕОС. 2007 – 106 с. В книге рассматриваются вопросы истории, ...»

«Министерство образования и науки Российской Федерации ГОУ ВПО Тамбовский государственный технический университет В.П. КАПУСТИН, Ю.Е. ГЛАЗКОВ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЕ МАШИНЫ НАСТРОЙКА И РЕГУЛИРОВКА Рекомендовано Учебно-методическим объединением вузов Российской Федерации по агроинженерному образованию в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению Агроинженерия Тамбов Издательство ТГТУ 2010 УДК 631.3.(075.8) ББК ПО 72-082я73-1 К207 Рецензенты: Доктор ...»

«Н.Ф. ГЛАДЫШЕВ, Т.В. ГЛАДЫШЕВА, Д.Г. ЛЕМЕШЕВА, Б.В. ПУТИН, С.Б. ПУТИН, С.И. ДВОРЕЦКИЙ ПЕРОКСИДНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ КАЛЬЦИЯ СИНТЕЗ • СВОЙСТВА • ПРИМЕНЕНИЕ Москва, 2013 1 УДК 546.41-39 ББК Г243 П27 Рецензенты: Доктор технических наук, профессор, заместитель директора по научной работе ИХФ РАН А.В. Рощин Доктор химических наук, профессор, заведующий кафедрой общей и неорганической химии ФГБОУ ВПО Воронежский государственный университет В.Н. Семенов Гладышев Н.Ф., Гладышева Т.В., Лемешева Д.Г., Путин ...»

«Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное агентство по образованию Тихоокеанский государственный университет Дальневосточный государственный университет О. М. Морина, А.М. Дербенцева, В.А. Морин НАУКИ О ГЕОСФЕРАХ Учебное пособие Владивосток Издательство Дальневосточного университета 2008 2 УДК 551 (075) ББК 26 М 79 Научный редактор Л.Т. Крупская, д.б.н., профессор Рецензенты А.С. Федоровский, д.г.н., профессор В.И. Голов, д.б.н., гл. науч. сотрудник М 79 Морина О.М., ...»






 
© 2013 www.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.