Диагностирование газораспределительного механизма двигателей строительных и дорожных машин

Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение

ВОЛГОГРАДСКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ КОЛЛЕДЖ

НАЗВАНИЕ ПРОЕКТА:

Диагностирование газораспределительного механизма двигателей строительных и дорожных машин.

НОМИНАЦИЯ: Проектная и творческая деятельность учащихся.

Автор: студент 3 курса группы СДМ-1-13

;

3 Курс.

Специальность: Техническая эксплуатация подъемно-транспортных, строительных, дорожных машин и

оборудования.

Руководитель проекта:

Преподаватель спец. дисциплин.

Волгоград 2015

Аннотация

Цель проекта:

- разработка нового мобильного диагностического прибора, отвечающего современным техническим требованиям.

Предполагаемые результаты проекта :

- использование приспособления на сельскохозяйственных предприятиях

- изучение по программе специальных дисциплин.

Введение.

В настоящее время вопросу топливо-энергосбережения уделяется большое внимание.

Перспективы развития мобильных диагностических приборов и приспособлений в области топливо-энергосбережения очевидны. В России, в связи с ежегодными повышениями тарифов на топливные и энергетические ресурсы, уже сегодня остро стоит вопрос об экономии невозобновляемых природных полезных ископаемых (нефти и газа) и поэтому своевременное выявление неисправностей газораспределительного механизма позволяет рационально использовать топливные ресурсы и увеличить ресурс двигателя внутреннего сгорания. Неправильная работа газораспределительного механизма приводит к потери мощности и излишнему расходу топлива.

Диагностирование обеспечивает значительную экономию средств на содержание тракторов и автомобилей за счёт сокращения их простоя во время обслуживания и ремонта, сокращение расхода запасных частей и горюче-смазочных материалов.

Проект приспособления для проверки

герметичности клапанов головки блока цилиндров двигателей внутреннего сгорания.

Разработанное приспособление для проверки на герметичность прилегания клапанов к сёдлам головки цилиндров двигателей внутреннего сгорания имеет следующие преимущества:

- простота в изготовлении;

- возможность применения в полевых условиях;

- окупаемость менее чем за 1,5 года.

Обычно для проверки герметичности клапанов используют такие методы:

- заполняют керосином впускные и выпускные каналы головки цилиндров двигателя. Керосин не должен просачиваться в сопряжении клапан-седло в течении 1,5 минут.

- наносят поперечные штрихи графитовым карандашом на рабочих фасках клапана и его седла. После этого притирочным устройством кратковременно притирают клапаны к седлу в разбеге не более 10°. Затем визуально наблюдают по смазавшимся штрихам за характером прилегания. Этот метод не является точным, после него необходима контрольная проверка.

- присоединяют индикатор расхода газов КИ-4857-И и компрессорно-вакуумную установку к отверстию под форсунку, остальные отверстия герметично закрывают пробками и подают в цилиндр (поршень в ВМТ) воздух под давлением 0,20...0,25 МПа. Индикатор расхода газов подсоединяют конусным наконечником либо к выпускному трубопроводу, либо к впускному коллектору. При не герметичности клапана воздух будет просачиваться через не плотность клапан-седло и это нам укажет индикатор расхода газов. Метод позволяет определить состояние клапанов без снятия головки цилиндров с двигателя.

Разработанное приспособление позволяет определить герметичность клапанов ГРМ быстро и эффективно. Спектр использования прибора чрезвычайно широк. Это и контроль герметичности пневмосистем, тормозных систем, топливопроводов, различных клапанов и т. д. Преимущества - это простота, надежность, возможность визуального контроля за величиной, характеризующей неплотность соединения либо сопряжения.

Схема приспособления

Приспособление включает:

1 - входной штуцер с краном ротаметрическим;

2 - фильтр – влагоотделитель;

3 - пневмоклапан ограничения давления;

4 - манометр

5 - трубка ротаметрическая

6 - колпак пневматический

детали и узлы под позициями 1,2,3,4-являются стандартными.

Узел ротаметрический включает в себя стеклянную конусообразную трубку с алюминиевым поплавком, латунную стойку, служащую корпусом и защитным кожухом, с припаянными шестигранниками, изготовленными из стали, в которые вкручиваются переходные штуцера и резиновые уплотнения.

Работа приспособления:

1.  Поставить футляр с прибором на ровную горизонтальную
поверхность.

2.  Открыть крышку футляра и зафиксировать её запорным
устройством.

3.  Вынуть из футляра колпак пневматический и размотать уложенный шланг.

4.  Поставить футляр вертикально.

5.  Открыть ротаметрический кран.

6.  Присоединить прибор к внешней пневмосети с давлением не
ниже 0,2 кг/см2 при этом поплавок поднимется в верхнюю часть трубки.

7.  Перекрыть выход воздуха из колпака пневматического резиновой пробкой.

8.  Выставить по манометру давление в пневмосистеме, при
котором откроется пневмоклапан Ро = 0,2 кг/см2. Если подача воздуха
слишком велика, её можно снизить с помощью ротаметрического крана.

9.  Подготовить головку цилиндров к проверке.

9.1.  Очистить прижимную поверхность головки

9.2.  Удалить частички из сопряжения клапан-седло.

9.3.  Положить головку блока цилиндров на горизонтальную

поверхность

9.4. Расположить прибор рядом с головкой так, чтобы

ротаметрическая трубка была перпендикулярна взгляду.

10. Плотно приложить колпак пневматический к поверхности головки испытуемого клапана с кратковременным увеличением усилия прижима.

Если клапан герметичен, поплавок стремительно упадет вниз и будет там находится до тех пор, пока колпак пневматический прижимается к головке с достаточным усилием. Если клапан не герметичен, то поплавок либо останется в верхнем положении, либо зависнет в трубке. При этом допускается слегка постучать по тарелке клапана и вновь повторить испытание.

После окончания работы прибор необходимо протереть и уложить в ящик. Если работа с прибором проводится при высокой влажности подаваемого воздуха, то, после работы необходимо просушить фильтрующий элемент.

Так как при работе с прибором необходимо прижимать колпак пневматический к головке цилиндров с усилием, достаточным для того, чтобы между резиновым уплотнением колпака пневматического и прижимной поверхностью не было утечки воздуха, необходимо правильно расчитать давление под колпаком. По имеющимся данным усилие на колпаке, развиваемое человеком не должно превышать 70Н.

Исходя из этой величины рассчитываем давление воздуха под колпаком пневматическим.

Дано:

KN = AB = 4,5mm; KB = AN = 62 mm;

AC = ON;

Угол ABC = α=15°

ОС - диаметр окружности.

Найти: S - площадь круга с диаметром ОС.

Решение:

1. ОС = AN = 2 АС (т. к. АС = ON)

2.  Найдем АС:

АС = АВ ∙ tg α = 4.5 ∙ tg 15°= 1,2 (мм)

3. ОС = AN + 2АС = 62 + 2 ∙ 1,2 = 64,4 (мм)

4.

S = 3257.33 (мм2) = 32,57 (см2)

Определим допустимое давление под колпаком пневматическим по формуле:

где:

Р — давление воздуха в пневмосистеме

F - сила (Н)

S - площадь воздействия, (см2)

F = 55H = 55∙ 9.81=5,6 (кг)

S = 32,57 (см2)

= 0,2 (кг/см2)

Таким образом, давление в пневмосистеме прибора не должно превышать 0,2 кг/см2 . Это обеспечивается работой клапана, регулируемого на давление открытия 0,2 кг/см2; при давлении в системе выше указанного клапан производит выпуск излишков воздуха в атмосферу. Если давление на входе значительное мы можем снизить с помощью ротаметрического крана.

Расчёт ротаметрического узла при давлении в пневмосистеме 0,2 кг/см2 .

1. Расчёт веса поплавка:
F1 = m∙g; (H),

где: m - масса поплавка

m = 0,06 гр. = 0,00006 кг. ; g = 9,81 м/с2

F 1 = 0,00006 ∙ 9,81 = 6 ∙ 10-4 (Н),

2. Расчёт силы противоположной весу поплавка, силы давления
воздуха на поплавок при изначальном его положении - F2 (H).

D - диаметр окружности поплавка; D = 0,54 см.

а) Расчёт площади поплавка на которую действует давление воздуха при изначальном положении поплавка.

б) F2 = Р ∙ S;

где Р - давление воздуха,

Р = 0,2 (кг/ см2) = 19612 (Н/ м2)

S - площадь воздействия,

S = 0,299 (см2) = 2,99 ∙ 10-7 м2

F2 = 19612 Н/ м2 ∙ 2,99 ∙ 10-7 м2 =0,006 (Н)

Таким образом, стартовая сила подъема поплавка больше силы его тяжести в 10 раз. Сила подъема обусловлена не только поршневым действием за счет перепада давления, но и зависит от расхода воздуха. Такая чувствительность поплавка достаточна для качественного контроля герметичности в сопряжении гнездо - клапан головки цилиндров двигателя.

Заключение.

Разработка этого приспособления для диагностирования сельскохозяйственной техники является актуальной в области технического обслуживания и ремонта двигателей внутреннего сгорания в условиях фермерских хозяйств и малых сельскохозяйственных предприятий.

Новизна и оригинальность идей, положенных в основу выполненных исследований, заключается в простоте и мобильности устройства.

Основные результаты исследований, их теоретическая и практическая значимость:

- при внедрении данного устройства возможно, определение на ранней стадии неисправностей газораспределительного механизма двигателя внутреннего сгорания, что в свою очередь обеспечивает экономию топлива и сокращает затраты на ремонт.

Список используемой литературы.

1.  Практикум по эксплуатации машинно – тракторного парка: Учебное пособие, 2006.

2.  Трактора и автомобили и запасные части. М «Колос», 2000

3.  , , и др. Техническое обслуживание и ремонт машин в сельском хозяйстве. – М.:Издательский центр «Академия», 2003.

4.  Бродский, A. M. Инженерная графика/ .- М., Академия, 2003г.

5.  Дунаев, узлов и деталей машин/ , .- М., Академия, 2003г.

6.  Сельскохозяйственные машины : Академия, 2009

7.  Эксплуатация машинно – тракторного парка: Учебник для средних профессиональных учебных заведений. (ГРИФ)