Статический тепловой стенд для исследования поршня или крышки двигателя внутреннего сгорания

анизотропностью поверхности б отраяателей 5.Искусственная анизотропность поверхности 6 отражателей 5 достигается благодаря выполнению нанесения на поверхность 6 сетки (на чертеже не показана)выполненной, например, сажей или же методом химического чернения,Путем изменения размера ячеек сеткив различных зонах поверхности б соответственно изменяют и долю отраженнойэнергии в этих зонах.Кварцевые инфракрасные лампы 4 накаливания установлены в клеммниках 9,контакты 10 которых выполнены подвижными, что обеспечивает возможность смещения ламп 4 одна относительно другой.Испытываемый поршень 2 установлен нацентрирующую втулку 11, которая разобщает охлаждающие полости 12 и 13, соответственно наружную и внутреннюю. Наружная полость 12 образована экраном 7,поршнем 2, втулкой 11 и разъемным кожухом 14.Кожух 14 подвижно сопряжен с уплотнительными поясами 15 и 16 стойки (начертеже не показана).Отвод тепла от отражателей 5 и экрана 7 осуществляется водой, Вода из напорного бака 17 через вентили 18, 19 и 20подводится к отражателям 5 и экрану 7.Из отражателей 5 и экрана 7 вода отводится в канализацию.Отвод тепла от поршня 2 осуществляет.ся охлаждением воздухом и жидким охлаждающим агентом.При отводе тепла воздухом последнийиз пневмосети через воздуховодяной теплообменник 21, редуктор 22 и вентиль 23подводится в ресивер 24. Ресивер 24 распределяет воздух через вентили 25 на форсунки 26, которые равномерно распределены на верхнем уплотнительном поясе 15, ичерез вентиль 27 на форсунку 28. Из охлаждающих полостей 12 и 13 воздух отводится в атмосферу,Для впрыска воды в охлаждающийвоздух имеется смесительное устройство 29.Вода в смесительное устройство 29 подается из бака 17 через вентили 18, 30 и 31.При отводе тепла водой последняя подается в ресивер 24 из бака 17 через вентили 18, 30 и 32. Из охлаждающих полостей 12 и 13 вода сливается соответственног, теплоизолированные баки 33 и 34 и черезвентиль 35 отводится в канализацию.В случае, если ни воздухом, ни водойне обеспечивается съем тепла с поршня 2,то используется охлаждение высокотемпературным теплоносителем.Высокотемпературный теплоноситель изнапорного бака 36 через вентиль 37 и 38подводится к ресиверу 24, Из баков 33 и35 высокотемпературный теплоноситель через вентиль 39 теплообменник 40, вода в5 10 ,45 20 25 зо 35 40 45 50 55 60 65 который подводится из бака 17 через вечтиль 41, насосом 42 отводится в бак 36.При исследовании охлаждаемых поршней высокотемпературный теплоноситель изнапорного бака 36, через вентиль 43, насосом 44 закачивается в гидроаккумулятор45, а из него через вентиль 46 и 38, ресивер24 и вентиль 25 подается к форсункам 26.Одновременно из гидроаккумулятора 45высокотемпературный теплоноситель череззолотник 47 и вентиль 48 подводится к форсунке 28, Золотник 47 обеспечивает пульсацию подачи высокотемпературного теплоносителя к поршню 2, с частотой, крат.ной частоте пульсации, имеющей место вреальных условиях эксплуатации,На чертеже вентили 18, 19,20, 25, 38,39, 41, 43, 46 и 48 показаны в открытом состоянии, а вентили 23, 30, 31, 32, 35 и 37 -в закрытом.Для исследования теплового или теплонапряженного состояния поршня 2 последний размещают на устройстве 1, включаютрадиационный нагреватель 3, открываютсоответствующие вентили, обеспечивающиеохлаждение поршня 2 либо воздухом, либоводой или яе высокотемпературным теплоносителем.Осуществляя регулирование режима работы ламп 4, изменяя анизотропность отражателей 5 и подбирая режим охлаждения,добиваются воспроизведения температур итемпературных градиентов, характерныхдля условий эксплуатации.После этого, варьируя режимом охлаядения, величиной теплопотока и егораспределением, исследуют влияние этихфакторов на тепловое и теплонапряженноесостояние поршня.При исследовании крышки радиационный нагреватель 3 устанавливают непосредственно на крышку (на чертеже не показана) со стороны огневой поверхности.В случае исследования деталей на малоцикловую термическую усталость задают тот либо иной теплоток и режим теплоотвода, затем радиационный нагреватель 3отключают. Одновременно прекращают итеплоотвод от поршня. После того как поршень 2 остынет, цикл повторяют, то естьвключают нагреватель 3 и обеспечиваюттеплоотвод. Испытания проводят до появления в тех либо иных зонах поршня признаков разрушения,При исследовании многоцикловой термической усталости задают тот либо инойрежим теплоотвода и охлаждения поршняи затем, воздействуя механическим регулятором 8 на тепловой поток, обеспечиваютего циклическое изменение во времени счастотой, кратной частоте изменения в реальных условиях.Испытания прекращают при появлениипризнаков разрушения детали.Контроль теплового и теплонапряженно/,Ъитли перед О. Павлова едактор М. Васил рректор Р. Берков Тираж 1033 НИИПИ Государственного комитета С по делам изобретений и открытий 3035, Москва, Ж, Раугпская наб., дЗаказ 6734 одписное Загорская тппограия Упрполиграфиздага Мособлисполком 3го состояния поршня 2 в процессе исследования осуществляют посредством термопар и тензорезисторов.Таким образом, стенд позволяет плавно изменять тепловой поток в очень широком диапазоне регулированием напряжения, например с помощью автотрансформаторов.Лампы практически безинерционны, что дает возможность моделировать тепловое состояние поршней, крышек цилиндров не только на заданных стационарных режимах, но и воспроизводить изменение их теп. лового состояния, соответствующее неустановившимся режимам работы дизеля. Более того, при применении для управления трансформаторами специальных электронных схем представляется возможным осуществлять нагрев по заранее заданной программе.Испытания показали, что с помощью ламп можно производить нагрев огневой поверхности до 1200 и выше.С помощью системы отражателей, экранов, жалюзи и фокусировки представляется возможным не только обеспечить имитацию заданного температурного поля поршня, но и воспроизводить воздействие горящего топливного факела. 4При нагреве поршня лучистым потоком тензорезисторы и термопары, установленные на огневой поверхности поршня, работают в очень благоприятных условиях,о Формула изобретенияСтатический тепловой стенд для исследования поршня или крышки двигателявнутреннего сгорания, содержащий устройство для размещения и крепления исследу 1 О емой детали, систему теплоотвода и радиационный нагреватель, отличающийсятем, что, с целью упрощения моделированиятепловой нагрузки при создании высокихвеличин плотности тепловых потоков и обе.15 спечения подобия в распределении температур, характерных для двигателя дизеля,радиационный нагреватель выполнен в виде пакета автономно регулируемых кварцевых инфракрасных ламп накаливания,20 например, с йодным циклом, и индивидуально-групповых отражателей, приспособленных для образования искусственноорганизованной анизотропности поверхности отражения.,6 о Источники информации,принятые во внимание при экспертизе;1, Авторское свидетельство СССРМ 198745, кл, Сз 01 М 13/00, 1966.