2548
.pdf
Рис. 7.14. Развертка компрессионных поршневых колец дизеля ДC144 после типовой холодной обкатки (увеличение в 4 раза)
241
а
б
в
Рис. 7.15. Поверхности компрессионных колец дизеля ДC144:
а – до проведения обкатки; б – после холодной обкатки со статикоC динамическим нагружением; в – после типовой холодной обкатки (увеличение в 6 раз)
242
а
б
в
Рис. 7.16. Поверхность первого компрессионного кольца дизеля ДC144: а – до проведения обкатки; б – после холодной обкатки со статикоC динамическим нагружением; в – после типовой холодной обкатки (увеличение в 50 раз)
243
Ι |
ΙΙ |
а
б
в
Рис. 7.17. Поверхности второго (Ι) и третьего (ΙΙ) компрессионных колец дизеля ДC144:
а – до проведения обкатки; б – после холодной обкатки со статикоC динамическим нагружением; в – после типовой холодной обкатки (увеличение в 20 раз)
244
После обкатки на типовых режимах у первых компрессионных хромированных колец наблюдается равномерный по периметру цилиндрической поверхности приработочный поясок, но при этом хромированное покрытие в значительной степени стертое, а на некотоC рых участках по всему периметру кольца наблюдается его отсутствие. На поверхностях вторых и третьих компрессионных колец, после типовой холодной обкатки, наблюдается неравномерность пояска по всему периметру цилиндрической поверхности при различных колебаC ниях его ширины (0,1 до 1,2 мм).
Анализ результатов исследований поверхностей верхних и нижних коренных вкладышей (см. рис. 7.18) показал, что после холодной обкатки с СДН на поверхностях верхних коренных вкладышей имеютC ся пятна приработки с хорошим качеством приработанной поверхC ности, после холодной обкатки на типовых режимах на прирабаC тываемых поверхностях наблюдаются следы вкраплений и риски в плоскости вращения коленчатого вала двигателя. На прирабатываемых поверхностях нижних коренных вкладышей, после типовой холодной обкатки, наблюдаются явно выраженные риски в направлении вращения коленчатого вала, а после холодной обкатки с СДН риски практически отсутствуют, а пятна приработки характеризуются хорошим качеством приработанной поверхности.
На ненагруженных нижних шатунных вкладышах следы контакC тирования практически отсутствуют, а на верхних имеются линейные следы контакта. Наличия задиров и следов перегрева вкладышей не обнаружено. После холодной обкатки с СДН на поверхностях верхних шатунных вкладышей имеются пятна полной приработки (в зоне перпендикулярной плоскости разъема) с качеством прираC ботанной поверхности, значительно лучшим, чем после типовой холодной обкатки (см. рис. 7.19).
245
Ι |
ΙΙ |
а
б
в
Рис. 7.18. Поверхности верхнего коренного (Ι) и нижнего коренного (ΙΙ) вкладышей дизеля ДC144:
а – до проведения обкатки; б – после типовой холодной обкатки;
в– после холодной обкатки со статикоCдинамическим нагружением
(увеличение в 50 раз)
246
а
б
в
Рис. 7.19. Поверхности верхнего шатунного вкладыша дизеля ДC144:
а – до проведения обкатки; б – после типовой холодной обкатки;
в– после холодной обкатки со статикоCдинамическим нагружением
(увеличение в 50 раз)
247
Мощность, потребляемая стендом из сети, при типовой холодной обкатке на первой и второй скоростных ступенях составила 18,5 и 16,2 кВт, соответственно, а суммарное энергопотребление 9,97 кВт·ч. При холодной обкатке с СДН суммарная мощность стенда составила 3,2 кВт, а энергопотребление за весь период обкатки 2,1 кВт·ч.
Таким образом, сравнительные исследования холодных обкаток показали, что при холодной обкатке с СДН получены значительно лучшие результаты по показателям приработки, чем при типовой холодной обкатке. Установлено, что при проведении холодной обкатки с СДН общая площадь приработанных поверхностей коренных и шатунных вкладышей, при значительно меньшем снижении веса, существенно превышает значения полученные при типовой холодной обкатке, при этом величина износа на 1 м2 приработанной поверхности имеет меньшие значения; значения общей площади приработанных цилиндрических поверхностей компрессионных колец значительно меньше, чем при типовой холодной обкатке, но при меньших значениях снижения веса и величины износа на 1 м2 приработанной поверхности; момент прокрутки и суммарная протяженность просветов между поршневыми кольцами и калибром имеют меньшие значения, а суммарная мощность стенда и энергопотребление за весь период холодной обкатки значительно снижаются [46, 89, 107, 108, 109, 110].
7.5. Результаты лабораторных исследований автоматизированной системы управления обкаткой ДВС
Анализ осциллограммы перемещения каретки ИМ (рис. 7.20) при линейном изменении нагрузки от 15 до 85 Н, напряжении питания моторCредуктора U=17 В и ходе каретки hк = 17 мм, показывает, что она содержит участок начала движения каретки tн (кривая 1), который характеризуется значительными пусковыми токами (до 8 А) (кривая 2) и просадкой до 12 В напряжения питания на моторCредукторе (кривая 3), вследствие ограниченной мощности используемого источника питания. Это несколько снижает скорость каретки на начальном участке, однако ее увеличение, например повышением мощности источника питания моторCредуктора приведет к значительному росту потребляемого ИМ тока и как следствие к электрическим и механическим перегрузкам. На основном участке напряжение питания стабилизируется на уровне 17В [42, 90].
248
Рис. 7.20. Осциллограмма перемещения каретки, напряжения питания и тока потребляемого моторCредуктором АСУCДН
После завершения начального участка и увеличения частоты вращения моторCредуктора потребляемый ток экспоненциально снижаC ется, а затем по мере роста нагрузки и хода каретки незначительно возрастает до момента остановки каретки в зоне максимального радиуса кулачка.
При работе АСУCДН в режиме «Испытания» после выхода кулачка ИМ на максимальный радиус по сигналу датчика угла поворота (датчика Холла) происходит его электродинамическое торможение в зоне tт. Торможение осуществляется за счет электромагнитного тормозC ного момента, возникающего вследствие перемыкания тормозным транзистором выводов электродвигателя моторCредуктора, который после срабатывания датчика и отключения питания работает в режиме генератора постоянного тока. Величина тока торможения определяется сопротивлением коллекторCэмитерного перехода тормозного транзисC тора и величиной напряжения развиваемого электродвигателем моторC редуктора. На осциллограмме напряжения в этот период отражается напряжение соответствующее напряжению насыщения коллекторC эмитерного перехода тормозного транзистора блока управления.
Далее происходит фиксация кулачка и каретки на время паузы tп, на протяжении которой ток и напряжение на моторCредукторе равны нулю. Максимальная длительность паузы в этом положении опреC деляется настройкой таймера блока управления. По ее истечении на
249
моторCредуктор поступает полное напряжение питания и происходит быстрый поворот кулачка и перемещение каретки в исходное положение (участок tум). Во время поворота срабатывает второй датчик угла поворота, сигнал которого снова запускает таймер, который отключает питание моторCредуктора и подает сигнал на систему торможения. Происходит остановка кулачка и каретки на участке tт на время паузы tП2. Пауза в этот период необходима для осуществления выбега угловой скорости коленчатого вала до исходного значения и ее стабилизации. Далее циклы продолжаются аналогично.
На рис. 7.21 представлена осциллограмма последовательных циклов перемещения каретки ИМ при напряжении питания 17В и переменной нагрузке от 15Н до 85Н. Ее анализ показывает высокую стабильность амплитудноCвременных параметров перемещения каретки в последовательных циклах, что предопределяет и высокую стабильность реализуемых данной АСУCДН нагрузочноCскоростных режимов обкатки с динамическим нагружением.
Рис. 7.21. Осциллограмма перемещения каретки ИМ АСУCДН (1), напряжения питания (2) и тока (3),
потребляемого моторCредуктором 161.3730
По полученным данным были построены зависимости средней скоC рости перемещения каретки на участке увеличения радиуса кулачка от напряжения питания (рис. 7.22) при переменной возрастающей от 15Н
250