活塞打靶試驗臺機械結構論文
1活塞打靶試驗臺的工作原理
1.1噴嘴快速定位系統
在活塞打靶試驗中，噴油嘴出油口與活塞進(jìn)油口之間的同軸精度對試驗結果的影響較大。因此噴嘴的快速定位系統應保證噴嘴的上述要求及重復定位精度，同時(shí)兼顧多型號噴嘴的快速裝夾�；谝陨�，活塞打靶試驗臺采用自制的雙軸精密工作平臺，并配以自行開(kāi)發(fā)的數控系統。噴嘴固定到工作臺上，由數控系統控制工作臺的運動(dòng)完成噴嘴的快速精確定位。
1.2噴嘴的供油系統
發(fā)動(dòng)機冷卻過(guò)程中，潤滑油由噴嘴進(jìn)入活塞進(jìn)油口，經(jīng)活塞內冷油腔從出油口流出，完成活塞的冷卻過(guò)程。未進(jìn)入活塞的潤滑油不參與活塞冷卻。為模擬潤滑油的流動(dòng)過(guò)程，活塞打靶試驗臺的液壓系統運行過(guò)程。但為滿(mǎn)足噴嘴開(kāi)啟試驗和多型號噴嘴的要求，液壓系統的溫度和壓力均實(shí)現自動(dòng)調節。
2結構設計
2.1活塞運動(dòng)機構
模擬活塞豎直方向的運動(dòng)采用曲柄連桿機構較適宜，結構簡(jiǎn)單且運行可靠。但滑塊行程難以實(shí)現自動(dòng)調節，不能滿(mǎn)足多型活塞的行程。結合以往經(jīng)驗，試驗臺采用雙排直線(xiàn)方形導軌和短節矩滾子鏈組成的豎直移動(dòng)機構，并應用伺服電機驅動(dòng)。方形導軌可實(shí)現活塞在豎直方向的精密導向，并且滑塊與導軌間的滾動(dòng)摩擦使活塞移動(dòng)的阻力較小。在活塞正弦運動(dòng)下，活塞的加速度一直在變化。故應用雙排短節矩鏈既可承受變化的載荷，又能運行平穩。由上述公式（3）可知，一種型號的活塞在試驗工況下，R和ω均為常數�；钊矔r(shí)速度公式（3）簡(jiǎn)化為：V≈C×sinβ其中C為常數。由自行開(kāi)發(fā)的控制程序實(shí)現伺服電機精確轉動(dòng)以實(shí)現活塞的正弦運動(dòng)要求。本系統滿(mǎn)足了活塞沿豎直方向的運動(dòng)要求。
2.2噴嘴快速定位
雙軸精密工作臺實(shí)現了在其平面行程內任意點(diǎn)的噴嘴定位。每個(gè)移動(dòng)方向都應用雙排方形導軌導向和滾珠絲杠傳動(dòng)的結構，并配以步進(jìn)電機驅動(dòng)。自行開(kāi)發(fā)的數控程序可較好的實(shí)現工作臺運行速度調節與噴嘴精確定位。經(jīng)過(guò)工作臺反復的運行實(shí)踐，工作臺有較好的重復性。
2.3液壓系統
液壓系統由液壓泵，節流閥，冷卻器和加熱器等組成如圖4。主要由恒溫管路和試驗管路兩部分。其恒溫管路包括循環(huán)加熱和循環(huán)冷卻，滿(mǎn)足試驗對潤滑油的溫度要求。試驗管路模擬了活塞冷卻的整個(gè)循環(huán)過(guò)程，并對試驗所需參數完成測量。本液壓系統還較好的實(shí)現了全量程內自動(dòng)調壓（0-1MPa）以及試驗對壓力波動(dòng)的要求（≤10KPa）。
3結論
經(jīng)過(guò)對多種型號的活塞與噴嘴的試驗，試驗過(guò)程更加精確反應活塞冷卻的實(shí)際工況。同時(shí)試驗臺實(shí)現了在活塞正弦運動(dòng)下的打靶試驗，進(jìn)一步貼近實(shí)際工況，對油嘴及活塞的研發(fā)具有現實(shí)意義。
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