2173

Оценка влияния обводнённого топлива на техническое состояние плунжерных пар была установлена регрессионным анализом результатов полного многофакторного эксперимента [107] типа 22, основными факторами варьирования, в котором, выступали следующие независимые переменные:

X1 – содержание воды в топливе, %;

Х2 – содержание механических примесей в топливе, %. Матрица планирования эксперимента представлена в табл. 3.1.

Таблица 3.1 Матрица планирования полного многофакторного

эксперимента типа 22

3.2.4. Методика определения технического состояния плунжерных пар

Техническое состояние плунжерных пар оценивали по их гидравлической плотности на приборе КП-1640А (КИ-759) ГОСНИТИ. Конструкция данного прибора и принцип его работы широко известны.

41

3.2.5. Методика стендовых исследований влияния разработанного фильтра-влагоотделителя на процесс обезвоживания дизельного топлива в условиях имитирующих эксплуатационные

На втором этапе так же проводились стендовые исследования влияния разработанного фильтра-влагоотделителя на процесс обезвоживания дизельного топлива в условиях имитирующих эксплуатационные

Для этих исследований использовалась специальная установка, изготовленная на кафедре «Ремонт машин» ФГОУ ВПО «Пензенская ГСХА» (рис. 3.5) [22]. Параметры данной установки максимально приближены к системе топливоподачи трактора.

Рис. 3.5. Общий вид лабораторной установки

Рис. 3.6. Схема лабораторной установки:

1 стенд СДТА-1; 2 – фильтр-влагоотделитель; 3 – термостат ТС-24; 4 – устройство колебательное; 5 – потенциометр КСП-4; 6 ТНВД

43

Основной составляющей лабораторной установки является фильтр – влагоотделитель [86] (рис. 3.7), который содержит корпус 1 со штуцерами 2 и 3 для подвода и отвода топлива, в центре корпуса на резьбе ввёрнут фильтрующий элемент, состоящий из пакета 4 адсорбционных кассет 5, частично заполненных (на 1/150 объёма кассеты) водопоглощающим материалом 6, и закреплённого в нижней части пакета 4 при помощи резьбы усечённого конуса 7, из металлической сетки, края которой завальцованы стальными кольцами.

Рис. 3.7. Фильтр-влагоотделитель:

1 – корпус; 2; 3 – штуцеры подвода отвода топлива; 4 – пакет; 5 – адсорбционная кассета; 6 – адсорбент; 7 – сетчатый конус; 8 – стержень; 9 – канал;

10 – стакан отстойника; 11 – пробка слива отстоя; 12 – кольцо; 13 – прокладка

Кассеты изготавливались из прозрачного материала для удобства наблюдения за состоянием адсорбента 6, а их стенки имеют отверстия для прохождения топлива. Для центровки кассет используется стержень 8, имеющий осевое сверление – канал 9 для прохождения топлива. Стакан отстойника 10 (для удобства наблюдения за состоянием фильтра – прозрачный), имеющий в своей нижней части пробку 11 для слива отстоя, прижимается к корпусу 1 кольцом 12 через прокладку 13.

44

мённая передача включает в себя два шкива 5 и 6, вариатор 9 и два клиновых ремня 7 и 8, а кривошипно-шатунный механизм – кривошип 10 и шатун 11.

Мотор-редуктор является единым механизмом, в состав которого входят: трёхфазный асинхронный электродвигатель, мощностью 0,75 кВт, и понижающий редуктор, частота вращения на выходе составляет 1 с.

При помощи вариатора равномерно можно задавать период колебаний бака путём изменения передаточного числа клиноременной передачи: период колебаний бака изменяется в пределах от 0,5 до 2 с, амплитуда колебаний постоянна – 0,02 м.

Фильтр-влагоотделитель крепится с помощью кронштейна к раме стенда для регулировки топливной аппаратуры. Штуцер подвода топлива соединяется с топливным баком, а штуцер отвода – с топливным насосом высокого давления, установленным на стенде СДТА-1 при помощи топливной магистрали.

Ввод воды в топливо осуществлялся капельным способом, с помощью специально изготовленного дозирующего устройства. При данном способе ввода воды во избежание оседания капель в емкости, трубопроводах и т.д.

46

47

[19, 46, 58, 75, 107, 138], основными факторами варьирования в котором выступали следующие переменные:

X1 – температура топлива в баке, °С;

Х2 – частота вращения вала ТНВД, мин-1; ХЗ – масса полимерного адсорбента, г.

Согласно теоретическим выкладкам в качестве функции отклика была выбрана адсорбционная способность полимера.

Анализ исследований [9, 24, 42, 47] режима работы систем топливоподачи тракторов [78, 99, 108, 119, 122] позволили определить значения уровней факторов (табл. 3.3) и режим проведения исследований.

С целью сокращения числа опытов эксперимент проводили по плану, близкого к D-оптимальному [58] с опытом в центре плана (табл. 3.4).

Таблица 3.4 План трехфакторного эксперимента второго порядка,

близкий к D-оптимальному с опытом в центре плана

48

Для облегчения обработки полученных результатов применяли кодирование факторов. Кодирование факторов осуществлялось по следующим формулам [107, 138]:

где хj – кодированное значение j-го фактора; Хj – натуральное значение j-го фактора;

Хj0 – натуральное значение основного уровня; Хjmin – натуральное значение нижнего уровня; Хjmax – натуральное значение верхнего уровня; Ij – интервал варьирования j-го фактора:

j – номер фактора.

Опыты проводились в трехкратной повторности с доверительной вероятностью 0,95 [19, 46, 58, 75, 107, 138]. За результат опыта принималось среднеарифметическое значение адсорбционной способности.

3.2.6. Методика эксплуатационных исследований эффективности работы топливных систем, оснащенных разработанным фильтром-влагоотделителем

Эксплуатационные исследования разработанного фильтра-влагоотде- лителя проводились в хозяйствах Пензенской области: РАО «Кондольское», ОАО «Агрофирма Евросервис-Беково». Целью данного этапа является проверка работоспособности и эффективности фильтра.

Для проведения исследований важно выбрать необходимое число объектов наблюдения. Согласно рекомендациям [95], выбраны относительная ошибка 0,15 и доверительная вероятность 0,90, которым соответствует число объектов исследований N=8 при коэффициенте вариации 0,3.

Таким образом, в эксплуатационных исследованиях было задействовано две группы тракторов по 8 тракторов в каждой группе.

Первая группа являлась контрольной, на тракторы второй группы устанавливались разработанные фильтры-влагоотделители [86]. Перед проведением исследований со всех агрегатов топливной системы был слит отстой и установлены новые фильтрующие элементы.

49

На тракторы второй группы устанавливались разработанные фильтрывлагоотделители. Корпус фильтра для каждого из восьми тракторов, как правило, устанавливался на передней полураме трактора (рис. 3.12).

Рис. 3.12. Место установки фильтра-влагоотделителя на трактор

Эффективность работы систем топливоподачи оценивалась по количественному содержанию воды в отстое, сливаемом из фильтров тонкой и грубой очистки топлива.

Слив отстоя производился через каждые 2500 литров израсходованного топлива [108, 121].

3.2.7. Методика отбора проб топлива

При проведении лабораторных, стендовых и эксплуатационных исследований использовалось дизельное топливо Л-0,2-62 высший сорт

(ГОСТ 305-82).

ГОСТ 2517–85 устанавливает методы отбора проб нефти и нефтепродуктов из резервуаров, подземных хранилищ, нефтеналивных судов, железнодорожных и автомобильных цистерн, трубопроводов, бидонов, бочек и других средств хранения и транспортирования [36].

Согласно данному стандарту, пробы жидких нефтепродуктов из бочек, бидонов, бутылок и банок отбирают при помощи специальной пробоотборной трубки, которую опускают до дна, затем её верхнее отверстие закрывают пальцем и извлекают из тары. Пробу сливают, открывая закрытый конец трубки.

50