Способ ускоренных испытаний поршня двигателя внутреннего сгорания на термоциклическую долговечность

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1)5 С 0 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ У достоверность тельность исп тем, что пере аналитически предельное зн и сократить продолж таний, Это достигае д испытанием определяют или экспериментально ачение перепада темпелического нагружения, яют поршень на объемы усредненными напряжеится ратур терм иусловно раздел с одинаковыми ниями, а п продолжите гружения у вки на стендмического насле устан ьность те как отношемой в матернаавный полному танавлива рассеив ние энерги риод, ля, к ле и ресу сеив ршня за энергии, расшческого нагруератур поддерньшим предельгат а 1 суемо ч терь д темп ным, м.2 ил епа а и т посжени ива ог начен азуют енными нд (фиг.1) с рамы 2, тел ствляется следующим посо зом,о овани сит и ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛ(56) Третьяченко Г,Н, и др, Термическая усталость материалов в условияхнеоднородного термонапряженного состояния, Киев: Наукова думка, 1985,с. 59-65.(54) СПОСОБ УСКОРЕННЫХ ИСПЫТАНИЙ ПОРИ -НЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯНА ТЕРМОЦИКЛИЧЕСКУЮ ДОЛГОВЕЧНОСТЬ(57) Изобретение относится к двигателестроению, служит для испытанияпоршня двигателя на термоциклическую Изобретение относится к машиностроению и может быть использованопри проведении ускоренных испытанийпоршней двигателей внутреннего сгорания (ДВС) на термоциклическую.долговечность,Цель изобретения - повышение достоверности информации о вероятностной оценке долговечности и сокращение продолжительности испытаний,На фиг. показана схема испытательного стенда, реализующего предлагаемый способ; на фиг,2 - схемаразбиения поршня на объемы с усредненными напряжениями.Испытательный сте оф лговечность и позволяет повысить ки 3, роликов 4, размещенных на раме 2, В цилиндре 5 размещен и закреплен шпилькой 6 испытуемый поршень 7, Плита 8 размещена в тележке3 и несет испытуемый поршень 7, Настойке 9 размещен экран 1 О с галогенными лампами 11, которые обрв целом нагреватель 12. Стенд имеетзону нагрева А и зону охлаждения Б,а привод тележки 3 осуществляетсяпневмоцилиндром 13,На фиг,2 показана четвния поршня (учитывая симмразбиением на объемы с усредннапряжениямиис.оТ 1Р1 с= 5 Пример реализации способа для поршня двигателя 8 ДВТ-ЗЗО, Поршень изготовлен из алюминиевого сплава10Ал, Предельно допустимая температура для поршня из такого сплава -ь350 С, При нагреве поршня на стендегалогенными лампами максимальнаятемпература кромки поршня была 320 С,оа после охлаждения водой 65 С. Поршень условно был разбит на объемы содинаковыми усредненными температурами (фиг,2). Учитывая кольцевую симметрию поршня, таких объемов было 47, 20Для каждого объема при различных режимах работы дизеля 8 ДВТв эксплуатации вычислены амплитуды напряжений, а также амплитуды напряженийпри перепаде температур на стенде 252555 С. Ресурс двигателя 8 ДВТдопервого капитального ремойта -6000 м,ч, По данным завода дизель8 ДВТпри установке на тракторТ40% работает на режиме максимального крутящего момента и,865 мин ", 40 ь на режиме номинальной мощности и= 1720 мини около207. - на минимальных оборотах холостого хода и з = 650 минИспользуя зависимость (3), в поршне рассеивается энергияФ1800 6000Й -;6,7 =1,05 10 1= 1=1 40- 2 э 474 10Лж = 2,4741 О кДжеЭкспериментально замеренные в точках температуры и напряжения в поршне после установки его на испытательный стенд показывают, что при частоте нагружения Е э = 0,15, в материалепоршня за 1 ч рассеивается энергияс=478 015 ;6 73 31,05 10 1 с= 501676193,4 Дж = 1,676 1 Оэ кДжродо. ч ельцость тер.ического ца:гружения цри поддержании постоянногоперепада температур ранца 2 474 10-д -- 1476 ч, 1,676,10 Тисо Формула и э о б р е т е н и я Способ ускоренных испытаний поршня двигателя внутреннего сгорания натермоциклическую долговечность, заключающийся в том, что поршень устанавливают на испытатсльцый стенд,создают термоциклические нагружения,нагревая и охлаждая днище поршня,регистрируют количество циклов нагружеция до разрушения, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью повышения достоверности и сокращения продолжительности испытания, условноделят поршень на объемы с одинаковыми усредненными напряжениями, определяют предельное значение перепадатемпературы термоциклического нагружения, а продолжительность термического нагружения поршня после его установки на стенд определяют как отношение энергии, рассеиваемой в материале поршня эа период, равный полному ресурсу двигателя, к величинеэнергии, рассеиваемой эа один частермического нагружения, причем перепад температур поддерживают постоянным, меньшим предельного значения,Способ ускоренных испытаний поршня ДВС позволяет повысить достоверность информации о вероятностной оценке долговечности поршня и ускорить наработку поршня при испытаниях до появления одинаковых отказов или предельного состояния, 11 ри испытании поршня на дизеле информацию о долговечности его получают через 4-5 лет работы дизеля в эксплуатации, в то время как по способу ускоренных испы" таний подобную информацию получают эа 1500-2000 ч,ФЮ 7) ФУУФ 4 Ю Составитель В,ГорбуновТехред М.Ходанич Корректор М,Максимишинец Редактор М,Товтин Заказ 1780 Тираж ц 37 ПодписноеВКИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ссы 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Производственно-издатель кий комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина 101 бб АР Ж Я РЗ ФЗбХ/ ф ФУ