Проектування стенду для діагностування ТНВД - реферат, курсова робота, диплом, 2017

Усі додатки, графічні матеріали, формули, таблиці та малюнки роботи на тему: Проектування стенду для діагностування ТНВД (предмет: Виробництво та технології) знаходяться в архіві, який можна завантажити з нашого сайту. Приступаючи до прочитання цього твору (переміщаючи смугу прокручування браузера вниз), Ви погоджуєтесь з умовами відкритої ліцензії Creative Commons Attribution (Атрибуція) 4.0 Всесвітня (CC BY 4.0) .

Міністерство Освіти та Науки Республіки Казахстан

Східно-Казахстанський Державний Технічний Університет

ім. Д. Серікбаєва

до курсового проекту з дисципліни "ОП та ЦЕ"

На тему: Проектування стенду для діагностування ТНВД

м. Усть-Каменогорськ 2010р.

1. Огляд існуючих конструкцій стендів для випробування ТНВД

2. Аналіз існуючих конструкцій стендів для випробування ТНВД

3. Технічний опис проектованої конструкції

4. Правила безпеки під час роботи зі стендом

Виконання робіт з технічного обслуговування, діагностування та ремонту автомобілів неможливо здійснити без спеціального технологічного обладнання. Використання технологічного обладнання в автотранспортних підприємствах (АТП) дозволяє полегшити важкі та трудомісткі операції, підвищити продуктивність праці та якість виконання робіт, знизити та виключити вплив шкідливих факторів виробництва на навколишнє середовище та здоров'я людини.

Цей курсовий проект присвячений розробці стенду для випробувань паливних насосів високого тиску з вимірювачем витрати палива (подачі палива секціями ТНВД).

Щороку дизельні двигуни удосконалюються, сучасні дизелі мають величезний моторесурс, вониекономічні, але для надійної роботи величезного значення набуває регулярна діагностика паливної апаратури, зокрема – регулювання ТНВД та форсунок.

Для чого потрібна своєчасна діагностика ТНВД (паливний насос високого тиску), цей захід допомагає учасно усунути несправності такі як: занадто велика витрата палива, збільшення токсичності відпрацьованих газів, кіптява, утруднений запуск двигуна, падіння потужності двигуна.

Для діагностики ТНВД використовують спеціалізовані стенди, які, імітуючи двигун, приводять у дію самий насос високого тиску.

Безумовно, стенд для випробування та регулювання ТНВД це найголовніший прилад на ділянці з ремонту паливної апаратури і в той же час це найдорожчий інструмент, що знаходиться в майстерні і пред'являються до нього жорсткі вимоги. На сьогоднішній момент існують різні модифікації та виробники даного типу обладнання. Від ціни 5 000 у. е. до 150 000 у. е., вибір даного типу обладнання залежить тільки від цілей та завдань паливної ділянки. Найідеальніший варіант на сьогоднішній момент це вибір за критерієм "ціна-якість", термін експлуатації та термін його окупності. Краще набувати універсального стенду, що дозволяє працювати з різними типами ТНВД, як вітчизняного, і імпортного виробництва, т.к. пред'являються різні вимоги до технічних можливостей стенду під час випробування різних типів ТНВД.

Так само для роботи на даному устаткуванні потрібна спеціально навчена людина, зі знанням специфік виконуваних робіт і вимог до охорони праці.

1. Огляд існуючих конструкцій стендів для випробування ТНВД

Із закордонних виробників стендів для випробування ТНВД можна виділити фірми БОШ, МОТЕРПАЛ,ХАНСМАН, СТАР, МЕРКЕЗ. Поширення на підприємствах автотранспорту знайшли стенди СТАР-12, Мотерпал НС-101, Мотерпал НС-106 та ін. За своїм функціональним призначенням та конструкцією названі вище стенди мають багато загальних ознак. Розглянемо основні елементи конструкції широко розповсюдженого стенду ДД 10-04. Порівняно зі стендами СДТА-1, НС-101 цей стенд більш сучасний та має високі показники рівня конструкції (метрологічні якості, надійність, експлуатаційна технологічність, дизайн).

Стенд обладнаний паливним баком для живлення ТНВД при випробуваннях, а також насосом, що забезпечує необхідний тиск та продуктивність для випробування ТНВД різної потужності. Мірні колби з еталонними форсунками розташовані на консольній стійці, положення якої може змінюватися її поворотом навколо осі. Дане конструктивне рішення забезпечує зручність при кріпленні насосів різного типу та їх приєднанні до еталонних форсунок. Стенд також має автономну систему термостабілізації палива, вбудовану систему пневмокорекції для ТНВД з коректорами по наддуву та систему мастила для ТНВД з циркуляційною системою мастила.

У комплектацію до стенду ДД 10-04 включений стробоскоп, що забезпечує спостереження та реєстрацію моменту початку упорскування палива форсункою. На валу з приводним шпинделем встановлено відградуйований лімб зі шкалою в градусах повороту кулачкового валу насоса, що в поєднанні зі стробоскопом дозволяє вимірювати момент подачі палива кожною секцією ТНВД.

Для вимірювання витрати палива, що подається секціями насоса, використовуються мірні колби з прозорого матеріалу з поділами на бічній поверхні для відліку порцій палива, що надійшли від секцій насоса. Кількість вимірювальних колб-12. Число циклів роботи насоснихсекцій за процедуру вимірювання циклової подачі визначається спеціальним відліковим пристроєм (пультом управління). Для вимірювання продуктивності паливопідкачувальних насосів на стенді встановлена мірна колба об'ємом 4дм 3 . Колби розташовані у нижній частині поворотної консолі. Подача палива до ТНВД здійснюється через спеціальні магістралі стенду. На відміну від стенду ДД 10-04, стенди для випробування та регулювання ТНВД більш раннього випуску, такі як СДТА-1, НС-101 мають такі недоліки:

нижчі метрологічні характеристики;

обмежені функціональні можливості;

великі габаритні розміри та велику масу та металомісткість;

невисоку експлуатаційну технологічність.

Наприклад, максимальне число секцій, що перевіряються, у стенду СДТА-1 всього 6, а у стенду НС-1 цей параметр дорівнює 8. Тоді як у стенду ДД 10-04 максимальна кількість одночасно секцій, що перевіряються, дорівнює 12. Крім того, названі стенди не мають можливості перевірки моменту початку подачі палива у динаміці. Початок подачі палива перевіряється лише у статиці за застарілою методикою за допомогою моментоскопа, що різко погіршує метрологічні характеристики стендів. У свою чергу, відхилення початку подачі палива по секціях ТНВД та кута випередження упорскування від оптимальних величин знижує потужність, погіршує паливну економічність, збільшує димлення дизелів.

Але, незважаючи на перевагу стенду ДД 10-04 над вище зазначеними, тут має місце недолік, який характерний для всіх типових моделей стендів для діагностики ТНВД, а саме: під час проведення робіт з регулювання паливних апаратур виділяються пари розпиленого палива від працюючих форсунок, що знаходяться в цей момент у місцях їх встановлення в поворотній консолі.

Для доопрацювання даногоНедоліки можна застосувати місцеву вентиляцію, підведену до місць встановлення форсунок на поворотній консолі і тим самим проводити витяжку парів розпиленого палива у витяжну вентиляцію.

Аналіз особливостей конструкцій та технічних характеристик стендів для випробувань та регулювання ТНВД останніх розробок показав, що намітилися такі тенденції у вдосконаленні стендів:

- Підвищення метрологічних характеристик;

- Поліпшення технологічності та надійності конструкції;

- зниження габаритних розмірів та маси;

- Розширення функціональних можливостей.

Метрологічні показники виражаються головним чином відносної похибкою. Розмір відносної похибки становить стендів більш ранніх розробок (2 -2,5) %, з використанням моментоскопа - 3 %. Для сучасних розробок відносну похибку знижено до (1,5 - 1 %). Підвищення метрологічних характеристик досягнуто за рахунок застосування розтягнутих шкал аналогових приладів, використання цифрових методів вимірювань, застосування нових рішень при вимірюванні параметрів. Одним із таких рішень є нова конструкція вузла для вимірювання витрати палива через форсунки. Традиційно такий пристрій представляв мензурки зі шкалами, які збиралося паливо від форсунок за певну кількість циклів. Зчитування результатів проводилося візуально з можливістю суб'єктивних помилок. Новизна альтернативного варіанту мірного вузла полягає в тому, що паливо, що подається секціями, надходить у відтарований обсяг. Час заповнення цього обсягу, кількість обертів та кількість циклів подачі фіксується пультом управління і в результаті перетворень на індикацію виводиться результат з мінімальною похибкою (менше 1%).

Збільшення ергономічності досягається за рахунок застосування принципово нових елементів: стробоскопа, пульта управління з цифровою індикацією, що дозволяє знизити витрату електроенергії та часу, за рахунок точніших показників.

Зниження габаритних розмірів і маси стенду і відповідно металомісткості досягається за рахунок заміни литих конструкцій стендів на більш легкі, профільні конструкції, що не поступаються надійності.

Розширення функціональних можливостей - додавання певних функцій до базової комплектації стенду: термостабілізація палива, пневмо корекція та система мастила, беззора гнучка приводна муфта, маховик приводу, динамічне гальмо

Безсоромна гнучка муфта

Беззора гнучка муфта своєю надійною та міцною конструкцією, забезпечуючи безпеку та дозволяє тестувати найсучасніші паливні насоси високого тиску.

Змонтований безпосередньо на приводному валу електродвигуна маховик з інерцією 1,0 кГм2 дозволяє досягти плавного обертання приводу навіть для ТНВД, що мають кулачковий вал, поглинаючи ударні навантаження і дозволяючи випробовувати найсучасніші ТНВД на низьких обертах.

Система контролю та стабілізації температури випробувальної рідини

Цифровий термостат, вбудований в основну систему контролю параметрів, дозволяє встановлювати та підтримувати температуру в діапазоні від 15° до 50° С. Система охолодження має власний вентилятор і не вимагає підключення до джерела охолоджуючої води. Нагрівач, що складається з двох елементів по 2 кВт потужністю, разом із системою охолодження дозволяють підтримувати задану температуру випробувальної рідини з високою точністю.

Система термостабілізації випробувальної рідини дозволяє у стандартному виконанні проводити випробування.ТНВД і легко підтримувати задану температуру з точністю ±2° С в діапазоні від 15° до 50° С.

Вбудоване джерело стисненого повітря

Стенд має вбудований повітряний компресор, що дозволяє створювати регульований тиск повітря в діапазоні від 0 до 2.5 бар для регулювання пневматичних коректорів наддуву ТНВД.

Система контролю швидкості обертання дозволяє здійснювати динамічне гальмування приводу при зменшенні швидкості обертання компенсуючи значний момент інерції маховика.

2. Аналіз існуючих конструкцій стендів для випробування ТНВД

Виходячи з аналізу технічних характеристик існуючих стендів та вимог заводів виробників паливної апаратури та дизельних двигунів було встановлено, що проектований стенд повинен мати такі функціональні елементи:

- механізм безступінчастого регулювання числа обертів;

- пристрій для встановлення та закріплення насоса високого тиску з регулятором та муфтою;

- паливну систему, що забезпечує тиск у голівці ТНВД до 30 кг/см 2 і складається з фільтрів тонкого і грубого очищення палива, паливопроводів низького тиску з внутрішнім діаметром не менше 8 мм;

- пристрій для вимірювання порцій палива, що подаються кожною секцією ТНВД;

- пристрій для вимірювання кута подачі палива кожною секцією;

- тахометр для вимірювання частоти обертання шпинделя;

- манометри та вакуумметри для вимірювання тиску на вході в ТНВД та розрідження на вході в паливопідкачуючий насос;

- Набір трубопроводів високого тиску.

Для забезпечення необхідної точності регулювання ТНВД стенд повинен відповідати таким вимогам:

> привід стенду повинен забезпечувати стабільну частоту обертання кулачкового валю насоса.з відхиленням не хворіє ±5 об/хв протягом заданої кількості циклів;

> лічильник кількості ходів плунжера повинен відраховувати з точністю до 1-го ходу плунжера;

> тахометр повинен забезпечувати замір числа оборотів з точністю + - 2, 5 об/хв;

> результуюча точність виміру подачі палива за цикл повинна бути не гіршою за 1-й клас точності;

> діапазони вимірювання тиску палива повинні бути в межах 0-4 кг/см2 і 0-40 кг/см2;

> діапазон вимірювання розрядження у паливній магістралі 0-0,5;

> клас точності вимірювачів тиску та розрядження не гірше одного;

> реєстрація моменту початку подачі палива з точністю до 0,5 градусів повороту валу; фільтр тонкого очищення палива повинен відповідати ГОСТ14146-89 та мати гідравлічний опір не більше 0,5 кг/см2 при витраті палива 4 л/хв;

> висота розташування паливного бака та стан паливопроводів та фільтра грубого очищення повинні забезпечувати розрядження у вхідних штуцерів підкачувальних насосів 150-170 мм рт.ст. при витраті палива 4 л/хв;

> гідравлічні елементи стенду повинні бути герметичними і забезпечувати зниження тиску не більше 10% протягом 5 хв при опресовуванні тиском 1,5 кг/см2;

> стендові трубопроводи при випробуваннях ТНВД двигуна ЯМЗ-240 повинні мати довжину 415 + - 3 мм та обсяг внутрішніх порожнин (1,2-1,4) смЗ.

Показники рівня досконалості конструкції

У процесі діагностування можна визначити такі параметри:

величина та рівномірність подачі палива секціями (продуктивність насосних секцій);
частота обертання валу ТНВД на момент початку дії регулятора;
частота обертання валу ТНВД у момент припинення подачі палива;
тисквідкриття нагнітальних клапанів;
кут початку нагнітання та кінця подачі палива по повороту валу ТНВД та чергування подачі секціями ТНВД; кут дійсного початку та кінця впорскування палива (при діагностуванні) характеристика автоматичної муфти випередження упорскування.