Vestnik of Kazan State Agrarian UniversityVestnik of Kazan State Agrarian UniversityВестник Казанского государственного аграрного университета2073-04622102210.12737/article_5afc161f242122.12154564Технические наукиТехнические наукиANALYTICAL ESTIMATION OF THE TECHNICAL CONDITION OF PLUNGER PAIR WHEN COMPLETED BY HYDRODENSITYАНАЛИТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ПЛУНЖЕРНЫХ ПАР ПРИ КОМПЛЕКТАЦИИ ИХ ПО ГИДРОПЛОТНОСТИКазаковЮрий ФедоровичKazakovYuriy Fedorovichura.kazakov@mail.ru
кандидат технических наук;кандидат технических наук;
candidate of technical sciences;candidate of technical sciences;
Чувашский государственный аграрный университетРоссияChuvash State Agrarian UniversityRussian FederationЧувашская государственная сельскохозяйственная академияChuvash State Agrocultural Academy131138142https://zh-szf.ru/en/nauka/article/21022/view
В работе рассмотрены факторы, влияющие на оценочный показатель технического состояния плунжерных пар при их комплектации по гидроплотности. Для выявления влияния факторов на оценочный показатель плунжерной пары по гидроплотности, был спланирован и реализован двухфакторный эксперимент, и была получена математическая модель процесса подбора плунжерных пар в комплект по гидроплотности. На основе исследования предложено комплектовать плунжерные пары в комплект на приборе КИ-759 математической зависимостью для уменьшения погрешности.
The paper considers the factors influencing the estimated indicator of the technical state of the plunger pairs, when they are equipped according to the hydrodensity. To determine the influence of factors on the estimated value of the plunger pair in terms of hydrodensity, a two-factor experiment was planned and implemented, and a mathematical model was obtained for the process of selecting plunger pairs as a set for hydro-densities. On the basis of the research, it is suggested to complete the plunger pairs as a set on the KI-759 device with a mathematical dependence to reduce the error.
Наиболее часто встречающиеся отказы и неисправности топливных насосов высокого давления обусловлены неравномерностью и снижением цикловой подачи топлива. Первопричиной неравномерности подачи топлива топливным насосом высокого давления рядного типа является нарушение требований комплектацией плунжерных пар в комплект по гидроплотности на приборе КИ-759.На основе отмеченных недостатков данного способа указана его применимость как в производстве, так и сервисных центрах. Проанализированы факторы, влияющие на оценочный показатель подбора плунжерных пар в комплект по гидроплотности на приборе КИ-759 для топливных насосов высокого давления рядного типа, и классифицированы факторы по группам.Для выявления влияния факторов на оценочный показатель плунжерной пары по гидроплотности, был спланирован и реализован двухфакторный эксперимент.Объект испытаний – плунжерные пары с допустимым граничным значением. На основе испытаний была проверена равноточность опытов, и получена математическая модель подбора плунжерных пар в комплект по гидроплотности.Определены значения факторов, обеспечивающих гидравлическую плотность топлива. Получена аналитическая зависимость (математическая модель), позволяющая оценить плунжерные пары с допустимым граничным износом на гидроплотность при их комплектации в комплект.Анализ и методы исследования. В топливных насосах с многоплунжерными секциями, как известно, в процессе эксплуатации нарушается равномерность подачи топлива по цилиндрам и изменяется угол опережения впрыска, в результате чего ухудшаются показатели рабочего процесса в отдельных цилиндрах дизеля. В связи с этим возникает необходимость постоянной регулировки топливных насосов высокого давления этих систем, что усложняет техническую эксплуатацию дизеля и его обслуживание [1].В частности, нарушение регулировочных параметров и появление отказов в отдельных элементах топливных систем приводит к значительным простоям техники, которые колеблются от 25 до 35% общего времени простоя машин [2]. Надежность дизельной топливной аппаратуры в значительной мере определяется потенциалом работоспособности плунжерной пары топливного насоса высокого давления[3].Основными оценочными показателями работоспособности плунжерных пар является показатели назначения: цикловая подача, максимальное развиваемое давление, продолжительность подачи топлива[4]. Снижение параметра пусковой подачи используется в качестве выбраковки топливовпрыскивающего насоса [5].Обработка данных, полученных ЦНИТА при эксплуатационных испытаниях насосов УТН-5, показала, что 29% всех отказов приходится на износ подшипников кулачкового вала, 12,5% – на нарушение герметичности уплотнений, 29,2% – на увеличение неравномерности распределения топлива и снижение цикловой подачи (износ плунжерных пар и нагнетательных клапанов) и 8,5% - на снижение частоты вращения начала действия регулятора [6]. Самым характерным показателем отказа топливного насоса УТН-5 из всех приведенных является увеличение неравномерности распределения топлива и снижение цикловой подачи топлива, которая составляет 29,2%.Первопричиной неравномерности подачи топлива топливным насосом высокого давления рядного типа может являться нарушение требований комплектацией плунжерных пар в комплект по гидроплотности на приборе КИ-759.
Доброхотов Ю.Н., Мертвый ход плунжера как диагностический параметр топливных насосов распределительного типа / Ю.В. Иванщиков, А.О. Васильев, Р.В. Андреев // Вестник Казанского ГАУ. № 4.- Казань - 2017, с. 78-83.Dobrokhotov Yu.N. Lost motion of plunger as a diagnostic parameter of distribution fuel pumps. [Mertvyy khod plunzhera kak diagnosticheskiy parametr toplivnykh nasosov raspredelitelnogo tipa]. / Yu.V. Ivanschikov, A.O. Vasilev, R.V. Andreev // Vestnik Kazanskogo GAU. - The herald of Kazan SAU. № 4, Kazan - 2017, P. 78-83.Иванов, В.А. Повышение долговечности распределительных топливных насосов высокого давления путем модернизации: дис. канд. техн. наук. - М.: 2011. - 192 с.Ivanov V.A. Povyshenie dolgovechnosti raspredelitelnykh toplivnykh nasosov vysokogo davleniya putem modernizatsii: dis. kand. tekhn. nauk. (Increase of durability of distributive fuel pumps of high pressure by modernization: dissertation for a degree of Ph.D. of Technics). - M.: 2011. - P. 192.Кулаков М.М. Оценка потенциала работоспособности плунжерной пары дизеля. / М.М. Кулаков, В.А. Иванов // Мат. Респуб. науч.-практ. конф. «Наука в развитии села». - Чебоксары, 2009. - С. 212…216.Kulakov M.M. Otsenka potentsiala rabotosposobnosti plunzhernoy pary dizelya. // Mat. Respub. Nauch.-prakt. Konf. “Nauka v razvitii sela”. (Evaluation of the performance potential of the plunger pair of the diesel engine. / M.M. Kulakov, V.A. Ivanov // Proceedings of the Republic Scientific and Practical Conference “Science in village development”). - Cheboksary, 2009. - P. 212…216.Иванов В.А. Концепция ремонта плунжерных пар топливной аппаратуры / В.А. Иванов // Международный технико-экономический журнал. -2010. - № 5. - С.69-72.Ivanov V.A. The concept of repair of plunger pairs of fuel equipment. [Kontseptsiya remonta plunzhernykh par toplivnoy apparatury]. / V.A. Ivanov // Mezhdunarodnyy tekhniko-ekonomicheskiy zhurnal. - International Technical and Economic Journal. -2010. - № 5. - P. 69-72.Иванов В.А. Ремонт топливовпрыскивающего насоса дизеля / В.А. Иванов, М.М. Кулаков // Труды ГОСНИТИ. - М., 2008.- Т. 102. - С. 61-65.Ivanov V.A. Remont toplivovpryskivayuschego nasosa dizelya. // Trudy GOSNITI. [Repair of diesel fuel-injection pump. / V.A. Ivanov, M.M. Kulakov // Proceedings of GOSNITI]. - M., 2008.- Vol. 102. - P. 61-65.Габитов И.И. Топливная аппаратура автотракторных дизелей/ И.И. Габитов, А.В. Неговора. - Уфа: Изд-во БашГАУ, 2004. -216 с.Gabitov I.I. Toplivnaya apparatura avtotraktornykh dizeley. [Fuel equipment of autotractor diesels]. / I.I. Gabitov, A.V. Negovora. - Ufa: Izd-vo BashGAU, 2004. - P. 216.Лебедев В.Г. Анализ оценочных показателей технического состояния плунжерных пар ТНВД дизеля / В.Г. Лебедев, В.А. Иванов // Мат. Всерос. науч. - практ. конф. «Перспективы развития технического сервиса 1. Доброхотов Ю.Н., Мертвый ход плунжера как диагностический параметр топливных насосов распределительного типа / Ю.В. Иванщиков, А.О. Васильев, Р.В. Андреев // Вестник Казанского ГАУ. № 4.- Казань - 2017, с. 78-83.Lebedev V.G. Analiz otsenochnykh pokazateley tekhnicheskogo sostoyaniya plunzhernykh par TNVD dizelya. // Mat. Vseros. nauch. - prakt. konf. “Perspektivy razvitiya tekhnicheskogo servisa v agropromyshlennom komplekse”, posvyaschennoy 50-letiyu sozdaniya kafedry: sb. nauch. trudov. (Analysis of estimated indicators of the technical condition of plunger pairs of the fuel pump for diesel. / V.G. Lebedev, V.A. Ivanov // Proceedings of All-Russian scientific and practical conference. “Prospects for the development of technical services in the agro-industrial complex”, dedicated to the 50th anniversary of the department: collection of scientific papers). - Cheboksary: FGBOU VPO ChGSKhA, 2014. - P. 89-90.Иванов, В.А. Повышение долговечности распределительных топливных насосов высокого давления путем модернизации: дис. канд. техн. наук. - М.: 2011. - 192 с.Ivanov V.A. Faktory, vliyayuschie na otsenochnyy pokazatel podbora plunzhernykh par v komplekt po gidroplotnosti. // Mat. vseros. nauch.-prakt. konf. “Agroekologicheskie i organizatsionno-ekonomicheskie aspekty sozdaniya i effektivnogo funktsionirovaniya ekologicheski stabilnykh territoriy: sb. nauch. trudov. (Factors influencing the estimated parameter of selection of plunger pairs in the set for hydro-densities. / V.A. Ivanov, V.N. Gavrilov, A.M. Novikov, A.V. Semenov // Proceedings of All-Russian scientific and practical conference “Agro-ecological and organizational-economic aspects of creation and effective functioning of ecologically stable territories: collection of scientific papers). - Cheboksary, 2017. - P. 385-389.Кулаков М.М. Оценка потенциала работоспособности плунжерной пары дизеля. / М.М. Кулаков, В.А. Иванов // Мат. Респуб. науч.-практ. конф. «Наука в развитии села». - Чебоксары, 2009. - С. 212…216.GOST 10578-95. (State Standard 10578-95).Иванов В.А. Концепция ремонта плунжерных пар топливной аппаратуры / В.А. Иванов // Международный технико-экономический журнал. -2010. - № 5. - С.69-72.Khaylis G.A. Issledovaniya selskokhozyaystvennoy tekhniki i obrabotka opytnykh dannykh. [Studies of agricultural machinery and processing of experimental data]. / G. A. Khaylis, M.M. Kovalev. - M.: Kolos, 1994. - P. 169.Иванов В.А. Ремонт топливовпрыскивающего насоса дизеля / В.А. Иванов, М.М. Кулаков // Труды ГОСНИТИ. - М., 2008.- Т. 102. - С. 61-65.Ivanov V.A. Remont toplivovpryskivayuschego nasosa dizelya / V.A. Ivanov, M.M. Kulakov // Trudy GOSNITI. - M., 2008.- T. 102. - S. 61-65.Габитов И.И. Топливная аппаратура автотракторных дизелей/ И.И. Габитов, А.В. Неговора. - Уфа: Изд-во БашГАУ, 2004. -216 с.Gabitov I.I. Toplivnaya apparatura avtotraktornyh dizeley/ I.I. Gabitov, A.V. Negovora. - Ufa: Izd-vo BashGAU, 2004. -216 s.Лебедев В.Г. Анализ оценочных показателей технического состояния плунжерных пар ТНВД дизеля / В.Г. Лебедев, В.А. Иванов // Мат. Всерос. науч. - практ. конф. «Перспективы развития технического сервиса 1. Доброхотов Ю.Н., Мертвый ход плунжера как диагностический параметр топливных насосов распределительного типа / Ю.В. Иванщиков, А.О. Васильев, Р.В. Андреев // Вестник Казанского ГАУ. № 4.- Казань - 2017, с. 78-83.Lebedev V.G. Analiz ocenochnyh pokazateley tehnicheskogo sostoyaniya plunzhernyh par TNVD dizelya / V.G. Lebedev, V.A. Ivanov // Mat. Vseros. nauch. - prakt. konf. «Perspektivy razvitiya tehnicheskogo servisa 1. Dobrohotov Yu.N., Mertvyy hod plunzhera kak diagnosticheskiy parametr toplivnyh nasosov raspredelitel'nogo tipa / Yu.V. Ivanschikov, A.O. Vasil'ev, R.V. Andreev // Vestnik Kazanskogo GAU. № 4.- Kazan' - 2017, s. 78-83.Иванов, В.А. Повышение долговечности распределительных топливных насосов высокого давления путем модернизации: дис. канд. техн. наук. - М.: 2011. - 192 с.Ivanov, V.A. Povyshenie dolgovechnosti raspredelitel'nyh toplivnyh nasosov vysokogo davleniya putem modernizacii: dis. kand. tehn. nauk. - M.: 2011. - 192 s.Кулаков М.М. Оценка потенциала работоспособности плунжерной пары дизеля. / М.М. Кулаков, В.А. Иванов // Мат. Респуб. науч.-практ. конф. «Наука в развитии села». - Чебоксары, 2009. - С. 212…216.Kulakov M.M. Ocenka potenciala rabotosposobnosti plunzhernoy pary dizelya. / M.M. Kulakov, V.A. Ivanov // Mat. Respub. nauch.-prakt. konf. «Nauka v razvitii sela». - Cheboksary, 2009. - S. 212…216.Иванов В.А. Концепция ремонта плунжерных пар топливной аппаратуры / В.А. Иванов // Международный технико-экономический журнал. -2010. - № 5. - С.69-72.Ivanov V.A. Koncepciya remonta plunzhernyh par toplivnoy apparatury / V.A. Ivanov // Mezhdunarodnyy tehniko-ekonomicheskiy zhurnal. -2010. - № 5. - S.69-72.Иванов В.А. Ремонт топливовпрыскивающего насоса дизеля / В.А. Иванов, М.М. Кулаков // Труды ГОСНИТИ. - М., 2008.- Т. 102. - С. 61-65.Ivanov V.A. Remont toplivovpryskivayuschego nasosa dizelya / V.A. Ivanov, M.M. Kulakov // Trudy GOSNITI. - M., 2008.- T. 102. - S. 61-65.Габитов И.И. Топливная аппаратура автотракторных дизелей/ И.И. Габитов, А.В. Неговора. - Уфа: Изд-во БашГАУ, 2004. -216 с.Gabitov I.I. Toplivnaya apparatura avtotraktornyh dizeley/ I.I. Gabitov, A.V. Negovora. - Ufa: Izd-vo BashGAU, 2004. -216 s.Лебедев В.Г. Анализ оценочных показателей технического состояния плунжерных пар ТНВД дизеля / В.Г. Лебедев, В.А. Иванов // Мат. Всерос. науч. - практ. конф. «Перспективы развития технического сервиса 1. Доброхотов Ю.Н., Мертвый ход плунжера как диагностический параметр топливных насосов распределительного типа / Ю.В. Иванщиков, А.О. Васильев, Р.В. Андреев // Вестник Казанского ГАУ. № 4.- Казань - 2017, с. 78-83.Lebedev V.G. Analiz ocenochnyh pokazateley tehnicheskogo sostoyaniya plunzhernyh par TNVD dizelya / V.G. Lebedev, V.A. Ivanov // Mat. Vseros. nauch. - prakt. konf. «Perspektivy razvitiya tehnicheskogo servisa 1. Dobrohotov Yu.N., Mertvyy hod plunzhera kak diagnosticheskiy parametr toplivnyh nasosov raspredelitel'nogo tipa / Yu.V. Ivanschikov, A.O. Vasil'ev, R.V. Andreev // Vestnik Kazanskogo GAU. № 4.- Kazan' - 2017, s. 78-83.Иванов, В.А. Повышение долговечности распределительных топливных насосов высокого давления путем модернизации: дис. канд. техн. наук. - М.: 2011. - 192 с.Ivanov, V.A. Povyshenie dolgovechnosti raspredelitel'nyh toplivnyh nasosov vysokogo davleniya putem modernizacii: dis. kand. tehn. nauk. - M.: 2011. - 192 s.Кулаков М.М. Оценка потенциала работоспособности плунжерной пары дизеля. / М.М. Кулаков, В.А. Иванов // Мат. Респуб. науч.-практ. конф. «Наука в развитии села». - Чебоксары, 2009. - С. 212…216.Kulakov M.M. Ocenka potenciala rabotosposobnosti plunzhernoy pary dizelya. / M.M. Kulakov, V.A. Ivanov // Mat. Respub. nauch.-prakt. konf. «Nauka v razvitii sela». - Cheboksary, 2009. - S. 212…216.Иванов В.А. Концепция ремонта плунжерных пар топливной аппаратуры / В.А. Иванов // Международный технико-экономический журнал. -2010. - № 5. - С.69-72.Ivanov V.A. Koncepciya remonta plunzhernyh par toplivnoy apparatury / V.A. Ivanov // Mezhdunarodnyy tehniko-ekonomicheskiy zhurnal. -2010. - № 5. - S.69-72.Иванов В.А. Ремонт топливовпрыскивающего насоса дизеля / В.А. Иванов, М.М. Кулаков // Труды ГОСНИТИ. - М., 2008.- Т. 102. - С. 61-65.Ivanov V.A. Remont toplivovpryskivayuschego nasosa dizelya / V.A. Ivanov, M.M. Kulakov // Trudy GOSNITI. - M., 2008.- T. 102. - S. 61-65.Габитов И.И. Топливная аппаратура автотракторных дизелей/ И.И. Габитов, А.В. Неговора. - Уфа: Изд-во БашГАУ, 2004. -216 с.Gabitov I.I. Toplivnaya apparatura avtotraktornyh dizeley/ I.I. Gabitov, A.V. Negovora. - Ufa: Izd-vo BashGAU, 2004. -216 s.Лебедев В.Г. Анализ оценочных показателей технического состояния плунжерных пар ТНВД дизеля / В.Г. Лебедев, В.А. Иванов // Мат. Всерос. науч. - практ. конф. «Перспективы развития технического сервиса в агропромышленном комплексе», посвященной 50-летию создания кафедры: сб. науч. трудов. - Чебоксары: ФГБОУ ВПО ЧГСХА, 2014. - С. 89-90.Lebedev V.G. Analiz ocenochnyh pokazateley tehnicheskogo sostoyaniya plunzhernyh par TNVD dizelya / V.G. Lebedev, V.A. Ivanov // Mat. Vseros. nauch. - prakt. konf. «Perspektivy razvitiya tehnicheskogo servisa v agropromyshlennom komplekse», posvyaschennoy 50-letiyu sozdaniya kafedry: sb. nauch. trudov. - Cheboksary: FGBOU VPO ChGSHA, 2014. - S. 89-90.Иванов В.А. Факторы, влияющие на оценочный показатель подбора плунжерных пар в комплект по гидроплотности / В.А. Иванов, В.Н. Гаврилов, А.М. Новиков, А.В. Семенов // Мат. всерос. науч.-практ. конф. «Агроэкологические и организационно-экономические аспекты создания и эффективного функционирования экологически стабильных территорий: сб. науч. трудов. - Чебоксары, 2017. - С. 385-389.Ivanov V.A. Faktory, vliyayuschie na ocenochnyy pokazatel' podbora plunzhernyh par v komplekt po gidroplotnosti / V.A. Ivanov, V.N. Gavrilov, A.M. Novikov, A.V. Semenov // Mat. vseros. nauch.-prakt. konf. «Agroekologicheskie i organizacionno-ekonomicheskie aspekty sozdaniya i effektivnogo funkcionirovaniya ekologicheski stabil'nyh territoriy: sb. nauch. trudov. - Cheboksary, 2017. - S. 385-389.ГОСТ 10578-95.GOST 10578-95.Хайлис, Г.А. Исследования сельскохозяйственной техники и обработка опытных данных / Г. А. Хайлис, М.М. Ковалев. - М.: Колос, 1994. -169 с.Haylis, G.A. Issledovaniya sel'skohozyaystvennoy tehniki i obrabotka opytnyh dannyh / G. A. Haylis, M.M. Kovalev. - M.: Kolos, 1994. -169 s.