Электрообработка дизельного топлива для строительных и дорожных машин

• Автор: Мясищев, Виталий Николаевич
• Шифр специальности: 05.05.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Орел
• Количество страниц: 130 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

Глава 1. Состояние вопроса и задачи исследования

1.1. Условия работы дорожно-строительных машин и надежность их двигателей

1.2. Изнашивание плунжерных пар, методы расчета

1.3. Использование электрообработки для улучшения противоизнос-

ных свойств жидкостей на нефтяной основе

1.4 Выводы, цель и задачи исследования

Глава 2, Определение ресурса плунжерных пар топливных насосов

высокого давления

2.1. Взаимодействие абразивных частиц с поверхностями трения

2.2. Аналитическое определение ресурса плунжерных пар
2.3. Исследование влияния основных факторов на ресурс плунжерных пар
2.4. Выводы
Глава 3. Экспериментальное исследование электрообработки дизельного топлива
3.1. Цели и задачи исследования
3.2. Степень загрязнения дизельного топлива и ресурс топливных насосов двигателей СДМ
3.3. Влияние электрообработки на толщину гишжи дизельного топлива на поверхностях трения
3.4. Результаты опытов с натурными машинами
3.5.Сопоставление экспериментальных и расчетных данных
3.6. Выводы
Глава 4. Практические рекомендации и оценка эффективности результатов исследования
4.1. Рекомендации по установке устройства для электрообработки дизельного топлива
4.2. Методика определения ресурса плунжерных пар топливных насосов высокого давления
4.3. Методика определения запаса плунжерных пар к топливным насосам высокого давления двигателей СДМ
4.4. Оценка экономической эффективности результатов исследования
4.5. Выводы
Основные результаты и выводы
Литература
Приложение
Приложение
Прил ожениеЗ
Приложение

ВВЕДЕНИЕ
Переход страны к рыночной экономике обострил проблему конкурентоспособности строительных, дорожных и подъемно-транспортных машин (СДМ). Особую актуальность приобретают вопросы повышения надежности строительной техники, которая по этим показателям все еще отстает от зарубежной.
Строительная техника является одним из основных потребителей дизельного топлива в стране. Практика эксплуатации строительной техники показывает, что по количеству отказов в работе машин приходящихся на двигатель, последние делят первые места с гидроприводом дорожных и строительных машин. При этом существенную роль играют отказы в работе топливной аппаратуры и в частности дизельных двигателей. Некачественная работа топливной аппаратуры приводит к неравномерной подаче топлива по цилиндрам, неравномерному распределению нагрузок на основные детали кривошипно-шатунного механизма, дополнительной вибрации, перерасходу топлива, интенсивному снижению ресурса и мощности. Надежность работы топливной аппаратуры, главным образом, зависит от безотказной работы прецизионной плунжерной пары топливных насосов высокого давления. На их долю приходится 50% всех расходов на запасные части.
Проблеме повышения надежности топливной аппаратуры дизельных двигателей посвящены исследования Багирова Д.Д., Бахтиярова H.H., Гур-вича И.Б., Григорьева М.А., Луканина В.Н., Лозовского В.Н. и др. Многие из этих исследователей полагают, что ведущим видом износа плунжерных пар топливных насосов высокого давления является абразивный износ. В тоже время ряд исследователей полагают, что изнашивание прецизионных пар трения происходит вследствие их схватывания. Вместе с тем оснащение дизельных двигателей фильтрами грубой и тонкой очистки топлива, их постоянное совершенствование, служащее повышению надежности топ-

ливной аппаратуры, свидетельствует о преимущественно абразивном износе плунжерных пар топливных насосов.
Благодаря трудам отечественных ученых Крагельского И.В., Добы-чина Н.И., Икрамова У.А. и др. разработаны основы теории трения и износа, построены методы расчета пар трения на абразивный износ. Однако эти работы не в полной мере учитывают специфику работы дорожностроительных машин, режимы работы их двигателей, топливной аппаратуры, что делает эти методы расчета мало эффективными.
В последние годы определилось направление повышения надежности агрегатов машин улучшением противоизносных свойств эксплуатационных материалов. Большинство этих методов основано на использовании новых физических эффектов. Среди этих методов особое внимание заслуживает способ электрообработки эксплуатационных материалов, при котором возрастает толщина пленки жидких материалов, адсорбируемой на поверхностях трения. Как показали последние исследования, использование электрообработки рабочих жидкостей позволяет повысить ресурс гидроагрегатов строительных и дорожных машин в 1.8 раза и более. Однако применительно к дизельному топливу таких исследований до сих пор не проводилось. Между тем именно применение таких методов к дизельному топливу делает их практически безальтернативными.
Целью работы является повышение ресурса топливных насосов двигателей дорожно-строительных машин электрообработкой дизельного топлива.
Научная новизна работы:
разработана уточненная аналитическая модель определения ресурса плунжерных пар топливных насосов высокого давления, учитывающая условия эксплуатации дорожно-строительных машин и режимы работы их двигателей, конструктивно-кинематические факторы топливных насосов, свойства конструкционных материалов, микрогеометрию пар трения и свойства дизельного топлива;

ємного износа от множества частид к площади изнашиваемом поверхности:
для плунжера:
н И " И "
И и =^^-п= п ; (2.40)
5 " п-а -Iа к ’
для втулки:
я И " Я "
и"_ш_.п=---------------'^—П, (2.41)
Я. *4,„’С
где 8пл, 8ВТ - соответственно площадь поверхности трения для плунжера и втулки;
4Пл, Фп - соответственно диаметр плунжера и втулки;
1„, 1ВТ - соответственно длина плунжера и изнашиваемой поверхности втулки;
па - число абразивных частиц, вызывающих износ в течении одного цикла. Длина поверхности трения втулки
1 = 1 = 1 (2 42)
вт пл э
1Э - эквивалентный ход плунжера, определяемый рабочим ходом плунжера, обеспечивающим подачу топлива для эквивалентного режима работы двигателя.
Число частиц, вызывающих износ за один цикл, определяться количеством жидкости, поступившей в зазор за один цикл, концентрацией содержащихся в ней частиц е, долей в общем количестве частиц опасных размеров кч и долей абразивных частиц в общей массе загрязнений [32].
6 е V к ук "
па = ——ъ , (2.43)
100 7гД у
ср • и
где уа,у - соответственно объемная масса абразивных частиц и топлива.
Коэффициент, учитывающий количество абразивных частиц в общей массе загрязнений, принимают равным: к" =0,7...0,95 , [32].