книги из ГПНТБ / Морозов А.Х. Эксплуатация автоматических устройств мобильных сельскохозяйственных агрегатов

д,Ш

\T9P+J.9

макетного образца инвариантной САР угловой скорости вала двигателя СМД-15К, разработанная в Волгоград­ ском сельскохозяйственном институте. Момент на­ грузки Хз через ременную передачу с предварительным натяжением Т0 преобразуется в нагрузку на валу двига­ теля f(t), которая изменяет угловую скорость ор; по вто-

70

На рисунке 36, б показана стандартная характерис­ тика двигателя СМД-15К с описанной системой регули­ рования.

Эта характеристика отличается вертикальным распо­ ложением ветвей регуляторной характеристики основного и двух промежуточных режимов. Стабильность скорост­

щение колебаний угловой скорости при улучшении дина­ мики регулирования. Стабилизация угловой скорости привода рабочих органов молотилки заметно улучшает качество выполнения технологического процесса.

Все системы регулирования угловой скорости всегда включают нелинейное звено, характеризующее закон из­ менения подачи топлива на регуляторной и корректорной ветвях.

Нелинейные звенья обладают характерным в данном случае свойством: если изменения входного сигнала за­ хватывают несколько участков нелинейности, то вы-

А

Рис. 37. Искажение гармонических колебаний после прохода через нелинейность:

Я, н Я.Ср — текущее п среднее положения рейки насоса; Т| н Т]С р —текущее

н среднее положения муфты регулятора.

71

ходной сигнал искажается, и тем больше, чем больше размах колебаний входного сигнала и чем ближе будет расположен центр колебаний входного сигнала к точке перелома статической характеристики нелинейнос­ ти. Колебания входной величины носят произвольный, случайный характер. Для упрощения рассмотрим только два участка нелинейности (см. рис. 25) и гармонические колебания на входе (колебания муфты регулятора, рис. 37). Выходная величина уже не изменяется по гармони­ ческому закону: верхняя часть второй половины синусо­ иды срезана. В этом случае среднее значение положения рейки не будет соответствовать среднему положению муфты, это представит собой искажение входного сигна­ ла нелинейностью. Для эксплуатационных условий осо­

рузки двигателя всегда меньше единицы, а превышения усилия по сравнению с номинальным тяговым усилием обычно составляют 20—30%. Однако в месте сопряжения регуляторной и корректорной ветвей из-за наличия уси­

уменьшение подачи топлива отодвигает муфту регулято­ ра еще ближе к точке перелома характеристики, где ис­ кажения будут еще больше. Снижение подачи топлива уменьшает угловую скорость вала дизеля, регулятор же стремится сохранить заданный скоростной режим. Муф­ та регулятора будет сдвигаться, увеличивая ricp, но это возможно только при снижении угловой скорости. Таким образом, режим установится, но при значительно мень­ шей угловой скорости.

В этом случае двигатель снизит мощность, выше бу­ дет удельный расход топлива.

Вследствие большой инерционности дизеля колебания нагрузки высоких частот (выше 5—6 Гц) несказываются на работе САР угловой скорости, при колебаниях с боль­ шим периодом (более 10—15 с) система успевает от­ рабатывать сигнал без заметных искажений. Следует иметь в виду, что сама система обладает резонансными частотами (не меньше одной на большинстве режимов). Все это вместе приводит к заметным отклонениям харак-

72

Для проверки и регулировки снятой с двигателя топ­ ливной аппаратуры используют специальные отечествен­ ные стенды СДТА-1 и СДТА-2, а из зарубежных—стен­ ды «Моторпал» и «Фридман-Майер».

На первой ступени стенда СДТА-2 можно получить число оборотов вала привода насосов 120—420 об/мин, на второй—360—1300 об/мин, метод определения произ­ водительности насосов—объемный. Стенд снабжен при­ способлениями для проверки насосов типа ТН, насосов УТН-5, насосов типа ЯЗТА, и насосов, выпускаемых Че­ лябинским тракторным заводом.

Установку неподвижного диска стробоскопического устройства стенда на нуль необходимо контролировать при каждой проверке насоса для устранения угловых погрешностей, которые появляются при изготовлении переходных фланцев и установке насоса на кронштейн. Плунжер первой секции надо в этот момент поставить в в. м. т. Для симметричного профиля кулачка точка в. м. т. будет находиться точно посредине двух отметок углов начала подачи топлива по мениску при вращении вала в противоположных направлениях.

Рассмотрим это на примере. Пусть при вращении ва­ ла против хода часовой стрелки начало подачи опреде­ лено при 55° (визир против этого деления на подвижном

по ходу часовой стрелки и наблюдают за мениском. Пусть в

пополам, она будет равна 50°. Из сравнения полученной

73

подвижный диск ставят делением в 5° против визира и, не трогая подвижный диск, повертывают неподвижный диск (открепив его) до совпадения визира с нулевым делением на подвижном диске. После этого неподвижный диск закрепляют. Следует иметь в виду, что профиль кулачка насоса дизелей, выпускаемых Челябинским трак­ торным заводом, несимметричный и такой способ уста­ новки визира на в. м. т. первого плунжера применять нельзя.

При настройке регуляторов большое значение имеет точное измерение угловых скоростей, поэтому периодиче­ ски надо проверять показания указателя оборотов по заранее проверенному тахометру типа СК. Следует так­ же проверить точность работы датчиков стробоскопиче­ ского приспособления. После установки насоса на стенд надо убедиться, не заедает ли вал привода и нет ли воз­ духа в системе.

Важно проверять и особенно комплектовать плунжер­ ные пары по рабочим зазорам. При комплектовке насо­ са плунжерными парами с различными рабочими зазо­ рами насос будет неравномерно подавать топливо в ци­ линдры на разных скоростных режимах.

Работу плунжерных пар лучше всего проверять не­ посредственно при испытании на стенде СДТА. Следует закрепить рейку насоса в положение подачи при пуске и замерить производительность секций насоса при номи­ нальных и пусковых оборотах. Чем больше будет разница подачи, тем хуже состояние пар. При разнице в цикловой подаче в 60—70 мг на цикл такие пары не следует при­ менять (у неизношенных пар получается разность в 15—

20мг на цикл).

Вусловиях мастерских хозяйств и отделений «Сель­ хозтехника» можно рекомендовать проверку топливной аппаратуры только в комплекте: насос, регулятор, топ­

ливопроводы и форсунки. После смены распылителей форсунки необходимо отрегулировать на давление нача­ ла впрыска, проверить пропускную способность форсунок и топливопроводов высокого давления.

При замене распылителей необходимо иметь в виду, что закрытые штифтовые форсунки сейчас могут быть

ются). Следует также различать распылители для дви­ гателей, выпускаемых Харьковским заводом «Серп и

Ц

молот», у них конус ^положительным углом в 5°, а все ос­ тальные — с отрицательным в 25° (широкое основание ко­ нуса конца иглы наружу). Как показали исследования во Всероссийском НИИМЭСХ, если установить на двигатель СМД-14 распылители РШ-6-2-25 и затем заменить их распылителями РШ6-2-05, то при том же примерно ча­

Большое значение имеет и затяжка гайки крепления распылителя. Для штифтовых форсунок момент затяжки не должен превышать 12кгс-м, для сопловых 8кгс-м. Сле­ дует иметь в виду, что сопловые форсунки снабжены фильтрами топлива, а штанга форсунки намагничена для удержания мелкой металлической пыли, поэтому при ре­ монте и регулировках сопловых форсунок следует про­ мывать эти фильтры. Давление начала впрыска уста­ навливают при помощи прибора КП-1609А (при установ­ ке нового распылителя насос обкатывают в течение 10—• 15 мин). При скорости прокачки 40—80 впрысков в ми­ нуту проверяют качество распыла, он должен быть рав­ номерным, в виде тумана, без отдельных капель, струй, с четким концом впрыска. При более медленной прокач­ ке наблюдают за манометром прибора и регулируют фор­ сунку на давление начала впрыска. Для двигателей Д-54, Д-75, СМД-14, Д-48, Д-50, Д-28 и Д-20 это давление равно 125+5 кгс/См2 , для двигателя СМД-17 (СМД-18К) — 150+5 кгс/см2 , для двигателя КДМ-100 — 140- 6 кгс/см2 . Все сопловые форсунки регулируют на более высокое давле­ ние: для двигателей ЯМЗ-238 и АМ-01—150+5 кгс/см2 , дви­

до 200~8 атм.для двигателя СМД-60 и его модификаций, двигателя Д-240 — 175+5 кгс/см2 .

Для уменьшения неравномерности подачи топлива по цилиндрам необходимо подбирать форсунки в комп­ лекты по пропускной способности (при работе их с од­ ним и тем же насосным элементом и топливопроводом

Не меньшее значение имеет подбор и проверка топли­ вопроводов высокого давления. Если топливопроводы с вмятинами, резкими изгибами (допускается изгиб по ра­ диусу не меньше 30 мм) и нестандартной длиной, нельзя

75

получить заданной неравномерности подачи и опереже­ ния начала впрыска. Так, например, если вместо топливо­ провода длиной 670 мм установить топливопровод дли­ ной 356 мм, подача топлива снизится на 4%, увеличится опережение впрыска на 1,5° (примерно 4,1° на каждый метр длины), увеличится неравномерность подачи на 4,5%. Особенно важен подбор топливопроводов высокого давления и форсунок при работе их в комплекте с насо­ сами распределительного типа.

Перед испытанием самого топливного насоса необхо­ димо проверить затяжку пружин фрикционного привода для регуляторов прежних выпусков насосов типа ТН (мо­ мент проскальзывания фрикциона 90 кгс - см) . Упругая муфта с четырьмя резиновыми элементами при момен­ те 35 кгс-см должна обеспечивать деформацию не более чем на 5°. Плунжерные шары и нагнетательные клапаны подбирают так, чтобы сохранить гидравлическую плот­

стопорного винта на секторе, а плунжеры отмечают до­ полнительной кольцевой канавкой на стержне (у лыски под ключ). Не рекомендуется устанавливать все четыре плунжера с более широким пазом.

Нажимные штуцеры, которые крепят седла нагнета­ тельных клапанов, нужно затягивать с усилием 12 кгс-м, и стопорить. Проверяют запас хода плунжера. Он дол­ жен быть не менее 0,3 мм, иначе торец плунжера будет касаться седла нагнетательного клапана. Рейка должна перемещаться свободно, без заедания.

что температура топлива на входе в плунжерные пары летом может достигать 73—75°С, а зимой 0—-2°С. Эти колебания изменяют удельный вес и вязкостьтоплива; повышение температуры топлива от 0 до 80°С уменьшает вязкость на 30%, а удельный вес на 10%. Повышение температуры топлива снижает цикловую подачу топлива; кроме того, с повышением температуры возрастает не­ равномерность подачи топлива по цилиндрам примерно вчетверо. При повышении температуры окружающего воздуха снижается мощность и увеличивается удельный расход топлива. Ухудшение экономичности связано с уменьшением коэффициента наполнения (сокращается весовой расход воздуха через двигатель).

76

Часовую подачу топлива при температуре t относи­ тельно нормальных условийможно рассчитать по фор­ муле:

топливо впрыскивается в камеру с противодавлением, а'

и приступают к обкатке. При обкатке необходимо прове­ рять, нет ли воздуха в системе. На первом этапе продол­ жительность обкатки составляет 15 мин при 500 об/мин валика насоса без форсунок, но с полностью включен­ ной подачей; продолжительность второго этапа 30 мин, при этом насос обкатывают с форсунками, отрегулиро­ ванными на требуемое давление начала впрыска при но­ минальных оборотах.

В процессе обкатки надо контролировать работу на­ соса. Не должно быть заедания, стуков и местного наг­ рева выше 70°С. Одновременно проверяют давление топ­ лива во всасывающей полости насоса: оно должно быть не меньше 0,7—1,2 кгс/см2 . В конце обкатки обороты ва­ лика увеличивают на 250—300 об/мин выше номиналь­ ных и проверяют, нет ли стуков.

Последовательность операций при регулировке узла

2)проверка и регулировка начала действия регуля­

тора;

3)предварительная регулировка подачи топлива;

4)регулировка момента начала подачи;

5)повторная проверка и регулировка подачи топ­

лива;

77

8)проверка степени нечувствительности регулятора;

9)проверка работы корректирующего устройства;

ло действия регулятора й номинальную подачу топлива, неравномерность подачи и полное выключение подачи.

Особенности настройки систем регулирования

Топливные насосы типа ТН и регуляторы типа РВ.

Ход рейки должен быть не менее 10,5—11 мм, до упора регулировочного винта 25 (см. рис. 23) в призму и назад до отказа. Предварительно этот винт устанавливают так,

50 мм от наружной привалочной плоскости насоса (при упоре винта в призму), остальные хомутики устанавли­ вают на расстоянии 40 мм один от другого. Если завер­ тывать винт 25 в вилку, то ход рейки будет уменьшаться.

Обороты валика топливного насоса, при которых на­ чинает действовать регулятор, должны быть на 10—-15 об/мин больше номинальных оборотов валика насоса, при которых устанавливается номинальная подача топ­ лива. Начало действия регулятора определяют при по­ стоянном увеличении числа оборотов. Поэтому сначала устанавливают обороты на 50—100 об/мин меньше номи­ нальных и, постепенно увеличивая обороты валика, отме­ чают начало движения рейки. Рычаг управления регуля­ тором должен стоять в положении максимальных оборо­ тов холостого хода.

гулировочного болта 46. Спиральная пружина 38 коррек­ тирующего устройства будет деформироваться и тем больше, чем меньше будет прокладок 47 под головкой ре­ гулировочного болта 46. При оборотах валика насоса, близких к номинальным, работают обе пружины регуля­ тора, а их предварительное сжатие определяется прок­ ладками 18 и 22.

78

За начало действия регулятора принимают обороты валика насоса, при которых начинается отход винта 25 от призмы. Между винтом и призмой появляется зазор.

Если обороты начала действия регулятора отличают­ ся от необходимых для данного насоса, то для неболь­ шого их увеличения вынимают одну-две прокладки 47 из-под головки болта 46. Для большего увеличения обо­ ротов добавляют прокладки 22 наружной пружины и прокладки 18 внутренней пружины. При снятии или по­ становке одной прокладки 47 число оборотов начала дей­ ствия регулятора изменяется на 10—15 в минуту, прок­ ладки 22 — на 25 в минуту, прокладки 18 — на 30—35 в минуту. Не рекомендуется регулировать только проклад­ ками 47. Общее число этих прокладок должно быть в пределах от 4 до 10, а прокладок 18 больше четырех.

Подачу топлива насосными секциями или производи­ тельность насоса регулируют при номинальных оборотах валика насоса и закрепленном положении рычага уп­ равления регулятором. Подачу топлива определяют по количеству его, собранного в мензурки, за время 2 мин. Следует иметь в виду, что сокращение времени сбора топлива снижает точность измерения.

Для насосов типа ТН подачу топлива секциями ре­ гулируют перемещением хомутиков на рейке топливного насоса. Перемещение хомутика на 0,1 мм изменяет пода­ чу топлива на 1 см3/мин. При проведении предваритель­ ной регулировки подачи допускается отклонение от но­ минальной подачи в 3—4 см3 .

Момент начала подачи топлива регулируют измене­ нием длины толкателя. При этом момент начала подачи первой секцией отсчитывают от в. м. т. этого плунжера в градусах поворота валика насоса, следующие по по­ рядку секции насоса должны впрыскивать топливо через один и тот же угол поворота.валика насоса (90°, 60° или 45°). В распределительных насосах момент начала пода­ чи регулируют только для первого цилиндра, момент на­ чала подачи остальных цилиндров обеспечивается рас­ пределителем (подобно установке момента зажигания карбюраторного двигателя).

Следует иметь в виду, что нельзя компенсировать ошибки при установке момента начала подачи (или на­ чала впрыска) при регулировке насоса на стенде соот­ ветствующей корректировкой при установке насоса на двигатель. Изменение длины толкателя определяет око-

79