Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Повышение надежности технологического процесса пневматической кукурузной сеялки СУПН-8 на основе использования энергии отработавших газов двигателя трактора Портнов Геннадий Давидович

Повышение надежности технологического процесса пневматической кукурузной сеялки СУПН-8 на основе использования энергии отработавших газов двигателя трактора
<
Повышение надежности технологического процесса пневматической кукурузной сеялки СУПН-8 на основе использования энергии отработавших газов двигателя трактора Повышение надежности технологического процесса пневматической кукурузной сеялки СУПН-8 на основе использования энергии отработавших газов двигателя трактора Повышение надежности технологического процесса пневматической кукурузной сеялки СУПН-8 на основе использования энергии отработавших газов двигателя трактора Повышение надежности технологического процесса пневматической кукурузной сеялки СУПН-8 на основе использования энергии отработавших газов двигателя трактора Повышение надежности технологического процесса пневматической кукурузной сеялки СУПН-8 на основе использования энергии отработавших газов двигателя трактора Повышение надежности технологического процесса пневматической кукурузной сеялки СУПН-8 на основе использования энергии отработавших газов двигателя трактора Повышение надежности технологического процесса пневматической кукурузной сеялки СУПН-8 на основе использования энергии отработавших газов двигателя трактора
>

Данный автореферат диссертации должен поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - 240 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Портнов Геннадий Давидович. Повышение надежности технологического процесса пневматической кукурузной сеялки СУПН-8 на основе использования энергии отработавших газов двигателя трактора : ил РГБ ОД 61:85-5/2522

Содержание к диссертации

Введение

1. Состояние вопроса механизации посева кукурузы и некоторых других пропашных культур 8

I. I. Способы посева кукурузы 8

1.2. Агротехнические требования на семейство сеялок точного высева семян пропашных культур и их анализ 9

1.3. Анализ конструкций высевающих систем кукурузных сеялок 15

1.4. Результаты теоретических и экспериментальных исследований эжекторов, предназначенных для утилизации энергии отработавших газов двигателя 35

1.5. Анализ результатов испытаний серийной кукурузной пневматической сеялки СУЇЇН-8 37

1.6. Анализ теоретических и экспериментальных исследований пневматических высевающих систем 40

Выводы 43

Цель и задачи исследования 44

2. Теоретические предпосылки к созданию стабильно работающей высевающей системы 45

2.1. Расчет параметров воздушного потока в пневмо-системе сеялки с вакуумными дисковыми высевающими аппаратами 45

2.2. Анализ рабочего процесса системы пневмопитания сеялки, оснащенной вентилятором 51

2.3. Обоснование системы пневмопитания сеялки, оснащенной эжектором 54

Выводы 71

3. Программа и методика экспериментального исследования 73

3.1. Программа экспериментального исследования 73

3.2. Методика экспериментальных исследований 81

4. Результаты исследований 120

4.1. Качественные показатели работы высевающего аппарата сеялки СУПН-8 120

4.2. Зависимость разрежения в вакуумных камерах высевающих аппаратов сеялки СУПН-8 от режимных параметров системы привода вентилятора 142

4.3. Зависимость разрежения в вакуумных камерах высевающих аппаратов сеялки СУПН-8 от расхода воздуха в пневмосистеме 144

4.4. Параметры отработавших газов дизеля Д-240 148

4.5. Зависимость разрежения, создаваемого эжектором в вакуумных камерах высевающих аппаратов сеялки СУПН-8 от режима работы дизеля Д-240 153

4.6. Зависимость разрежения, создаваемого эжектором, от расхода воздуха в пневмосистеме 161

4.7. Результаты лабораторно-полевых испытаний сеялки СУПН-8 с эжектором 161

4.8. Результаты хозяйственной проверки сеялки СУПН-8 с эжектором 173

4.9. Экономическая оценка 174

Общие выводы 181

Список основной использованной литературы и неопубликованных источников 185

Приложения 198

Введение к работе

В Продовольственной программе СССР на период до 1990 года, разработанной в соответствии с решениями ХХУІ съезда КПСС и принятой на майском Пленуме ЦК КПСС / 1982 г. / отмечается необходимость более полного использования возможностей кукурузы, обеспечив к 1990 г. валовой сбор зерна в количестве не менее 20 млн. т. / I /. Предусмотренное Продовольственной программой внедрение индустриальной технологии возделывания кукурузы на всей площади ее посева ставит повышенные требования к надежности машин, составляющих посевной комплекс. Особая роль в нем принадлежит посевным агрегатам, осуществляющим' пунктирный посев семян в прошедшую предпосевную обработку почву. Являясь наиболее сложными и, как правило, наименее производительными, посевные агрегаты определяют эффективность работы всего комплекса, так как условия применения гербицидов ограничивают интервал времени между их внесением и посевом семян.

В настоящее время для пунктирного посева кукурузы в нашей стране выпускается пневматическая навесная сеялка СУПН-8. Планом производства завода "Красная звезда" намечено в период с 1986 по 1990 г. выпустить 138,9 тысяч шт. этих машин. Созданная для посева на высоких скоростях, - до 12 км/час, - сеялка СУПН-8 по своим номинальным характеристикам отвечает современным требованиям. Однако опыт хозяйственной эксплуатации этих сеялок показал, что зачастую посев приходится вести на скорости 5...7 км/час из-за неудовлетворительной работы высевающей системы сеялки. Значительное количество отказов высевающей системы, ее неспособность обеспечить заданную норму высева, привели к заключению ряда государственных машиноиспытательных станций, проводивших контрольные испытания, о необходимости

- 5 -приостановить выпуск сеялки СУЇЇН-8.

Вопросы повышения надежности выполнения технологического процесса пневматических сеялок являются актуальными как в научном, так и практическом отношении; их успешное решение позволит повысить эффективность индустриальной технологии возделывания кукурузы.

Целью настоящего исследования являлось повышение надежности технологического процесса высевающей системы пиевмопитания сеялки СУПН-8 с вакуумными дисковыми высевающими аппаратами в условиях рядовой эксплуатации.

Предоставленный в данной работе анализ технологического процесса высевающей системы пневматической сеялки показал, что основной причиной нарушений высева в большинстве случаев является несоответствие режимов работы высевающих аппаратов и системы пиевмопитания сеялки, обусловленное особенностями работы систем пиевмопитания, включающих вентилятор. Перспективным направлением повышения надежности работы высевающей системы сеялки с вакуумными. аппаратами является использование энергии отработавших газов двигателя трактора посредством газового эжектора.

В настоящей работе решались следующие задачи:

  1. Определить оптимальные параметры воздушного потока в пнев-мосистеме сеялки СУПН-8; разработать методику их расчета.

  2. Определить зависимость параметров воздушного потока в ппевмосистеме сеялки СУПН-8 с вентилятором от режима работы двигателя, а также технического состояния гидросистемы трактора.

  3. Изыскать систему пиевмопитания сеялки СУП 1-8 с эжектором, обеспечивающую стабильность параметров воздушного потока независимо от технического состояния и режима работы двигателя трактора; разработать методику ее расчета.

- б -

  1. Провести лабораторно-полевые исследования и хозяйственные испытания сеялки СУШ-8, оснащенной эжектором с системой автоматической стабилизации разрежения.

  2. Определить показатели технологического процесса сеялки СУПН-8, оснащенной эжектором.

На защиту выносятся:

методика расчета параметров воздушного потока в пневмоеис-теме сеялки с вакуумными высевающими аппаратами, учитывающая условия взаимодействия семян с высевающим диском, сбрасывателем лишних семян, а также особенности пневмосети;

методика расчета режимных параметров эжектора с системой автоматической стабилизации разрежения, учитывающая изменения параметров отработавших газов в зависимости от режима работы и технического состояния двигателя трактора, а также особенности рабочего процесса эжектора;

обоснование системы пневмопитания сеялки с вакуумными высевающими аппаратами, включающей газовый эжектор с системой автоматической стабилизации разрежения, использующей энергию отработавших газов двигателя трактора.

Данные разработки позволили обосновать схему, конструктивные, и режимные параметры системы пневмопитания сеялки СУПН-8 с эжектором, способной обеспечить высев всех, предусмотренных агротехническими требованиями норм высева семян кукурузы, подсолнечника, клещевины на скорости до 12 км/ч независимо от режима работы и технического состояния (в пределах технически обоснованных норм), двигателя трактора.

Сравнительными испытаниями сеялки СУПН-8 с разработанной системой пневмопитания и серийной сеялки СУПН-8 на машиноиспытательных станциях установлено, что использование новой системы пневмо-

- 7 -питания,в зависимости от условий эксплуатации сеялки;

повышает эксплуатационную производительность на 3,3... 22,7%;

сникает мощность, затрачиваемую на агрегатирование сеялки на 10...30%;

- снижает погектарный расход топлива на 4,8...25,3%.
Сеялка СУПН-8, оснащенная эжектором, прошла хозяйственные

испытания в хозяйствах Кировоградской, Одесской областей, Молдавской ССР.

По результатам приемочных государственных испытаний сеялка СУПН-8 с эжектором рекомевдована Южно-Украинской МИС и Молдавской МИС к постановке на производство, КубНИИТИМ и ВПИИМОЖ рекомендовали выпуск опытной партии с целью широкой хозяйственной проверки.

Годовой экономический эффект от применения новой системы пневмопитания сеялки СУПН-8 составляет 66...241,6 руб.

Конструкторская разработка сеялки СУПН-8 с новой системой пневмопитания выполнена Кировоградским ПКЙ по посевньм и почвообрабатывающим машинам при участии автора настоящей работы.

Агротехнические требования на семейство сеялок точного высева семян пропашных культур и их анализ

Среди агротехнических требований, предъявляемых к посеву, одним из наиболее важных является требование равномерного распределения семян по посевной площади.

В действующих агротехнических требованиях на семейство сеялок точного высева семян пропашных культур / 3 / это положение нашло отражение в пунктах, оговаривающих допустимые отклонения от заданной нормы высева и от расчётного интервала между расположенными в рядке семенами. Использование системы допускаемых отклонений позволило повысить объективность агротехнической оценки сеялок /II, 31, 57 /.

Однако, допустимые отклонения, оговоренные действующими агротехническими требованиями ( АТТ ), на наш взгляд, необоснованно жестки, что приводит к значительным трудностям при разработке сеялок и постановке их на производство /24, 42, 101 /.

Как показывают работы Л.В.Погорелого, В.В.Брея, А.И.Будко и других авторов / 14, 69, 70 /, обоснование уровня показателей качества посева может быть выполнено лишь на основе установления связи этих показателей с урожаем.

Согласно действующим АТТ ( Приложение I ), "Допускаемое отклонение от заданной нормы высева не должно превышать 2 % для нормы высева до 60 тыс. шт. и 3 % для нормы высева от 60 до 150 тыс. шт. на га" ( п.2, разд. ІУ ).

В этом требовании выражено стремление получить оптимальную густоту стояния растений.

Выбор нормы высева в каждом конкретном случае является центральным вопросом посева.

В настоящее время на основании многочисленных исследований для основных зон возделывания кукурузы рекомендуется дифференцированная густота стояния растений.

Как видно из приведенных в табл. І.І данных оптимальное значение нормы высева без учета страховой надбавки устанавливается с" допуском +8 % и более. Рекомендации по нормам высева подсолнечника и клещевины не отличаются по точности от приведених в табл. I.I / 49, 71 /. Очевидно, что требование соблюдения с точностью до 2...3 % установленной нормы высева в этих условиях необосновано.

Согласно АТТ, "Сеялка должна обеспечивать равномерное распределение семян в рядке. Допускается отклонение от расчётного интервала ±10 %. В заданном интервале с допускаемым отклонением должно быть не менее 90 % семян. Высев 2-х и более семян одновременно не допускается" ( п. 3 разд. ІУ. Приложение I ).

Опыт исследований высевающих аппаратов показывает, что повышение точности высева представляет собой достаточно сложную задачу, которая не может быть решена без соответствующего технологического обеспечения высокой точности изготовления деталей, применения новых материалов и покрытий. При этом предполагается, что соответствующее удорожание производства оправдано повышением урожая.

Установление зависимости меж,пу урожайностью и точностью размещения семян кукурузы являлось предметом многих исследований, давших противоречивые результаты.

По данным В.А.Гребцова ( Воронежский СХИ )„точным размещением семян можно добиться увеличения урожайности продуктивной массы кукурузы на 8...9 % / 23 /.

Опыты, проведенные на Украинской МИС показали, что урожай зелёной массы кукурузы "при равномерном и неравномерном распределении семян оказывается примерно одинаковым" / 112, 116 /.

Исследования проведенные во ВНИИ кукурузы в степной зоне УССР показали, что неравномерность размещения растений кукурузы в рядах в пределах коэффициента вариации между ними от 43 до 196 % при оптимальной густоте не оказывает существенного влияния на выровненность по высоте и диаметру стеблей, индивидуальной продуктивности растений / 4 /.

По мнению М.В.Кречетова ( ВНИИ механизации сельского хозяйства ), допустима любая неравномерность размещения каждого из 3-х зерен относительно друг друга при пунктирном посеве / 55 /.

Хорошим комментарием к приведенным выше результатам является замечание А.И.Будко; "...Чтобы отразить существо исследуемых явлений..., необходимо исходить из потребностей растений, а не уровня показателей машин.... Для формирования высокого

урожая растениям необходимы в оптимальном количестве свет, тепло, влага, углекислый газ и минеральные питательные вещества. Они реагируют только на изменение этих факторов и прямо не отзываются на ... равномерность распределения и другие, определяемые при испытаниях машин показатели .... Поэтому в первую очередь должна устанавливаться связь между агротехническими показателями и факторами жизни растений, а на втором этапе - между факторами жизни растений и величиной урожая" / 14, с. 32 /.

Однако исследования по биологии кукурузы, подсолнечника, клещевины в настоящее время не позволяют дать ответ на вопрос о влиянии равномерности размещения растений на эти факторы.

По данным доктора биологических наук Н.И.Володарского, большое значение для будущего урожая кукурузы имеет дружность всходов, равномерность развития растений и их цветения / 16, с. 71 /. Среди факторов, определяющих эти явления, расположение растений не фигурирует, зато отмечается, что мнение о значительности влияния взаимного затемнения растений на их развитие преувеличено /16, с. 91 /. Правда, чрезмерно загущенные участки могут отставать в росте из-за взаимной конкуренции между корневыми системами /16, с. 130 /. Но при равной густоте стояния растений кукуруза хорошо переносит загущение в гнёздах до 3-х штук в гнезде / 16, с. 136 /. Урожай в этом случае практически не снижается по сранению с поодиночным расположением растений /16, с. 135 /.

Результаты теоретических и экспериментальных исследований эжекторов, предназначенных для утилизации энергии отработавших газов двигателя

В теории струйных аппаратов газовым эжектором называется аппарат, в котором полное давление одного газового потока ( пас— сивный газ ) увеличивается под действием струи другого, более высоконапорного газового потока ( активный газ ).

В общем случае струя активного газа, истекая из активного сопла I ( рис. I.I4 ) эжектора, проникает в камеру смешения 3, где турбулентно смешивается с пассивньм газом, поступающим через пассивное сопло 2. В дальнейшем происходит сжатие смеси газов в дифузоре 4 и выброс ее из эжектора.

Существующие конструкции эжекторов различаются по взаимному расположению активного и пассивного сопел, их форме и количеству, формами камеры смешения и диффузора. Наиболее простым по конструкции является эжектор с центральным подводом активного газа, цилиндрической камерой смешения, конусными диффузором и соплами. Известные эжекторы с периферийным подводом активного газа, с увеличенным числом активных сопел, со ступенчатым диффузором применяются при необходимости обеспечить минимум продольного габарита эжектора /36, 75, 124 /. Коническая форма камеры смешения применяется преимущественно в высоконапорных эжекторах. Вихревые эжекторы, а также эжекторы, использующие эффект Коан-дэ / 127 / имеют относительно большие поперечные габариты и неудобны для установки на выхлопную трубу двигателя трактора. Современное состояние теории струйных аппаратов позволяет определить основные размеры эжектора расчетным путем. Исходными величинами для расчета являются : - полное давление, температура, массовый расход активного газа ( отработавшие газы ) ; - полное давление, температура, массовый расход пассивного газа ( воздух ). Система питания, включающая газовый эжектор, отличается простотой конструкции, малой массой С табл. 1.2 ). Таблица 1.2 Масса сеялки СУПН-8 с различными системами пневмопитания ( по данным протоколов испытаний /92, 95 / ) Схема системы пневмопитания і т оннаТ С приводом вентилятора от ВОМ трактора ( опытный образец ) II4I С приводом вентилятора от гидромотора ГМШ-32Л ( серийная машина ) II2I С эжектором ( опытный образец ) 1067

В настоящее время известен ряд исследований, посвященных утилизации энергии отработавших газов в эжекторных устройствах.

Целесообразность использования работы выхлопа в эжекторных устройствах те ретически обоснована Я.А.Спундэ / НО /. В этой же работе отмечается возможность снижения шума выхлопа при смешении отработавших газов с воздухом / НО, с. 160 /, что создает предпосылки для замены эжектором глушителя двигателя.

В.А.Кихтенко успешно применил эжектор для очистки возду хоочистителя двигателя трактора / 48 /. Исследования К.Л. Пинта и В.И. Антонова /7, 68 / показали применимость теории струйных аппаратов для расчета параметров эжектора, использующего энергию отработавших газов.

Целью названных работ являлось совершенствование рабочих процессов двигателя и его систем. В них не ставился вопрос о необходимости поддержания стабильных параметров воздушного потока, создаваемого эжектором независимо от режима работы и технического состояния дизеля.

Сеялка СУПН-8 введена в систему машин как сеялка для пунктирного посева семян кукурузы. Фактически, это универсальная машина, способная осуществлять посев семян кукурузы, подсолнечника, клещевины. В 1976 - 1977 г.г. сеялка успешно прошла государственные испытания и с 1978 г. выпускается Кировоградским заводом "Красная Звезда". В период с 1986 - 1990 г.г. намечено выпустить 138,9 тыс. штук этих машин.

Недостатки сеялки СУПН-8 проявились на посеве в условиях рядовой эксплуатации. В поступающих из хозяйств рекламациях отмечаются: низкая надежность привода эксгаустера, частые самопроизвольные изменения нормы высева в сторону уменьшения, невозможность вести посев на максимальной, оговоренной паспортными данными машины, скорости 12 км/час /22, 36, 44, 45, 50, 52, 122, 123, 125 /.

Расчет параметров воздушного потока в пневмо-системе сеялки с вакуумными дисковыми высевающими аппаратами

В основе рабочего процесса пневматического высевающего аппарата лежит взаимодействие семени с дозирующим элементом, осуществляемое при участии воздушного потока.

Наиболее важным элементом рабочего процесса является захват семени дозирующим элементом. Под действием разности давлений в семенной и вакуумной камерах у входа в движущееся присасывающее отверстие возникает сток воздуха. Семена, находящиеся на глубине не более 3 слоев / 39 / и находящиеся в контакте с поверхностью кромки присасывающего отверстия / 103 /, попав в зону действия воздушного потока, захватываются высевающим диском при условии получения соответствующего ускорения и преодоления сопротивления соседних семян. Разрежение, необходимое для захвата семян, можно определить по формуле Зенина /40, с. 87 /: где Н - разрежение в вакуумной камере; ГЛ - средняя масса семени; V - линейная скорость движения центра присасывающего отверстия; d - диаметр присасывающего отверстия; f - коэффициент трения семени по поверхности высевающего диска; К - коэффициент пропорциональности, учитывающий степень пе рекрытия семенами присасывающих отверстий ; q - ускорение свободного падения.

По данным В.Ф.Семенова / 103 / разрежение, необходимое для удержания одиночного семени в зоне действия сбрасывателя лишних семян Не зависит от положения сбрасывателя и превышает разрежение, необходимое для его захвата :

В работах / 37, 103 / отмечается, что правильный выбор разрежения имеет важное значение для успешного отбора лишних семян : чрезмерное разрежение затрудняет отбор лишних семян.

В то же время выбор оптимального разрежения осложняется трудностями учета колебаний посевных секций, имеющих широкий энергетический спектр /20, 62 /, зависящий от конструкции сошников, характеристик упругих элементов секции,характеристик почвы и т.п. Это, а также зависимость характера взаимодействия присасывающего отверстия с семенем от особенностей конфигурации последнего делают невозможным представление выражения ( 2.1 ) в виде равенства, определяющего условие поодиночного отбора семян. Практически,режим работы высевающей системы ( разрежение, положение сбрасывателя лишних семян ) подбирают экспериментально таким образом, чтобы " число пропусков " не превышало бы I...2 % от общего числа высевов /41, с. 69 / ( здесь и далее под " пропуском " понимается случай появления в зоне выброса семян присасывающего отверстия без семян ). Поэтому вопрос о выборе оптимального разрежения в вакуумной камере высевающего аппарата достаточно точно может быть решен только на основании экспериментального исследования.

От значения разрежения в вакуумной камере высевающего ап парата зависит выбор источника воздушного потока в пневмосистеме. сеялки. Максимальное значение рабочего разрежения Нл в пневмосистеме и соответствующие ему расход воздуха Q и мощность Noz воздушного потока могут быть определены по формулам / 106 /: vg - K03(f T""TTm где К - коэффициент, учитывающий потери давления в пневмосистеме, k К U ,,a -Y p ( 2.4 ) где KQ - коэффициент, учитывающий неплотности пневмосистемы;

Кп - коэффициент просасывания, равный отношению расхода воздуха через отверстие с семенами к расходу воздуха в отверстии без семян при прочих равных условиях; Z - число присасывающих отверстий на высевающем диске ( для сеялки СУПН-8 требуемая градация норм высева обеспечивается набором дисков Z = 14 и Z - 22 ); L - число присасывающих отверстий, разобщенных с вакуумной камерой ( для сеялки СУПН-8 при Z = 14 - І = 3; при Z = 22 -6 = 5 ); П.а - число высевающих аппаратов в высевающей системе; с - коэффициент скорости присасывающего отверстия; - коэффициент сжатия воздушной струи; р - плотность воздуха .

Качественные показатели работы высевающего аппарата сеялки СУПН-8

Опыты проводились на открытой площадке при температуре воздуха 18 ...20С.

Объектом исследования являлась пневмосистема сеялки СУПН-8 с вакуумнъми камерами высевающих аппаратов, подсоединенными к коллектору ( рис. 3.II ), обеспечивающему с точностью до Ъ% равенство значений разрежения во всех вакуумных камерах. Источником разрежения служил эжектор ( рис. 3.14 ), разработанный на основе результатов теоретического исследования. Эжектор устанавливался на выхлопной коллектор трактора г.іТЗ-80.

Для привода высевающих аппаратов и измерения разрежения использовались подкатнои стенд и вакуумметры, описанные в разделе 3.2.2. Для измерения расхода воздуха использовалась стандартная диафрагма, соответствующая требованиям ГОСТ 14321-73 ( 20 = 100 мм, m = 0,6 ) с погрешностью измерения не более - 10% в диапазоне 0,05...0,11 м3/с. Эжектор соединялся с коллектором пневмосистемы посредством резинотканевого армированного трубопровода диаметром 100 мм ( рис. 3.12 ). Изменение режима работы эжектора достигалось перемещением рейки топливного насоса от положения, соответствующего максимальной частоте вращения коленчатого вала в сторону ее умень шения ( первый цикл измерений ) и обратно ( второй цикл измерений ). При фиксированном режиме работы эжектора производился высев семян по методике, описанной в разделе 3.2.2. Кроме того, производились измерения в пневмосистеме сеялки с очищенными от семян высевающими аппаратами, для каждого комплекта высевающих дисков. Измерения производились при 2-х кратном повторении программы эксперимента.

Опыты проводились на тормозных стендах Кировоградского ПКИ, Одесского филиала НАТИ, Минского моторного завода.

Объектом исследования являлся дизель Д-240 с мощностно-экономическими показателями близкими к номинальньм ( табл. 3.10), установленный на трактор MI3-80.

Торможение дизеля осуществлялось на наружном электротормозном стенде со штатным оборудованием, соответствующим требованиям Г0СГ-І8509-73 ( САК-670-0Ф НАТИ, ММЗ; КИ-2І39Б - Кировоградский ПКИ ). Определение избыточного давления отработавших газов проводилось манометром МГП-І60 класса точности 2,5 с конечным пределом шкалы 0,1 МПа. Для измерения температуры отработавших газов использовался термоэлектрический термометр типа ТХК класса точности 1,5 и милливольтметр 14-64 с диапазоном 473...1073 К. Указанные приборы сообщались с полостью выхлопной трубы дизеля посредством насадки рис. 3.13 в. Спай термопары помещался в центр проточной части насадки.

Для определения массового расхода отработавших газов использовались точеные сопла рис. 3.13 а. Для исследования зависимости температуры отработавших газов от давления использовался патрубок с регулируемой дроссельной заслонкой рис. 3.13 б.

Исследование проводилось в два этапа. На первом этапе определялось влияние давления отработавших газов на их температуру» С этой целью снималась регуляторная характеристика дизеля с глушителем заводской комплектации, а также с установленным на выхлопную трубу патрубком с дроссельной заслонкой. При сня тии регуляторных характеристик в последнем случае перемещением дроссельной заслонки поддерживалось постоянным давление отработавших газов, принятое для данного опыта. Температура отработавших газов измерялась по истечении 5 минут после достижения установившегося режима работы дизеля.

В остальном методика снятия регуляторной характеристики соответствовала ГОСТ 18509-80 / 26 /,

На втором этапе определялся массовый расход отработавших газов. С этой целью на выхлопную трубу дизеля поочередно устанавливались сопла с различными диаметрами выходных отверстий ( рис. 3.13 а ). Измерялись температура и давление отработавших газов в зависимости от режима работы дизеля. ( При различной загрузке и номинальной частоте вращения; при постоянной загрузке и частичных режимах ).

Расход отработавших газов определялся при подстановке данных опытов в уравнения, описывающие истечение газа из сопла.

Оценка погрешности расчета массового расхода отработавших газов

Расчет по формулам ( 2.9 ) производился с помощью таблиц газодинамических функций, составленных для продуктов сгорания газотурбинных двигателей / 124 /. Подстановка в систему уравнений ( 2.9 ) предельных значений измеренных величин с учетом предельных ошибок измерений показывает, что предельная погрешность в оценке С0не превышает - 10 % в области значений Рох- 12 кПа и - 7 % в области значений Р0 = 16 кПа.

Похожие диссертации на Повышение надежности технологического процесса пневматической кукурузной сеялки СУПН-8 на основе использования энергии отработавших газов двигателя трактора