RU2103540C1

RU2103540C1 - Electromagnetic nozzle parameter test stand

Info

Publication number: RU2103540C1
Application number: RU92002102A
Authority: RU
Inventors: Юрий Михайлович Макарычев; Сергей Юрьевич Рыжов; Татьяна Петровна Жидарева
Original assignee: Юрий Михайлович Макарычев; Сергей Юрьевич Рыжов; Татьяна Петровна Жидарева
Priority date: 1992-10-22
Filing date: 1992-10-22
Publication date: 1998-01-27

Abstract

FIELD: mechanical engineering; testing facilities for diesel engine fuel devices. SUBSTANCE: electromagnetic nozzle test stand has service head designed for delivery of compressed gas and fuel to input of nozzle under testing and flow rate and tightness meters. Flow rate meter is installed in service head. Capacitance type flow rate and tightness meters can be used. Test stand can be furnished with two drives: mechanical one for connecting nozzle to be tested to service head, and hydraulic one for connecting tightness meter to output of nozzle under test. EFFECT: improved reliability of testing. 3 dwg

Description

Изобретение относится к области испытания электрогидравдических устройств и может найти применение при изготовлении и разработке указанных устройств. The invention relates to the field of testing electrohydraulic devices and can find application in the manufacture and development of these devices.

Известна методика испытания электрогидравлических клапанов и форсунок [2], которая предполагает использование гидравлических стендов, обеспечивающих подачу на вход форсунки топлива под давлением. Расход топлива через форсунку замеряется за определенное количество срабатывания с помощью измерительного устройства, устанавливаемого на ее выходе. Различные конструкции стендов используют различные виды измерительных устройств. В [2] измерение проводится мерными стаканами. В [1] описан стенд, где в качестве измерителя расхода используются электронные весы. Необходимость интегральных измерителей расхода диктуется импульсным характером расхода топлива через форсунку. Измерительные устройства для контроля герметичности зависят от выбранной методики контроля. Так в стенде, описанном в [2], контроль герметичности осуществляется топливом при повышенном давлении, а измерителем являются те средства, что и для измерения расхода. Однако более жесткие требования по герметичности форсунок могут быть удовлетворены только испытанием газом под давлением. Такой контроль описан в [1]. Измерительным устройством в этом случае является прибор, контролирующий объем газа, прошедшего через закрытую форсунку за определенное время. There is a known method of testing electro-hydraulic valves and nozzles [2], which involves the use of hydraulic stands, providing a flow of fuel nozzles to the inlet under pressure. Fuel consumption through the nozzle is measured for a certain amount of operation using a measuring device installed at its output. Different designs of stands use different types of measuring devices. In [2], the measurement is carried out with measuring glasses. In [1], a stand was described where electronic scales are used as a flow meter. The need for integrated flow meters is dictated by the pulsed nature of the fuel flow through the nozzle. Measuring devices for tightness control depend on the chosen control method. So in the stand described in [2], the tightness control is carried out by fuel at elevated pressure, and the meter is the same means as for measuring the flow. However, more stringent requirements for the tightness of nozzles can only be satisfied by a gas test under pressure. Such control is described in [1]. In this case, the measuring device is a device that controls the volume of gas that has passed through a closed nozzle for a certain time.

Основным недостатком измерителей расхода в стенде [2] является низкая производительность, связанная не только с трудностью автоматизации объемных измерений, но и длительностью этих измерений. При измерении герметичности [2] требуется достаточно большое время для получения заметного объема жидкости. The main disadvantage of flow meters in the stand [2] is low productivity, associated not only with the difficulty of automating volumetric measurements, but also with the duration of these measurements. When measuring the tightness [2], a sufficiently large time is required to obtain a noticeable volume of liquid.

Стенд, описанный в [1], обеспечивает большую производительность, поэтому выбран в качестве прототипа. На фиг. 3 представлена схема этого стенда. Увеличение производительности достигается за счет того, что стенд снабжен расходной головкой 1, в которую под давлением, подаются сжатый газ через клапан 2 и топливо через клапан 3. С выходом испытуемой форсунки 4 соединяется измеритель 5. При измерении расхода в качестве измерителя используются электронные весы, а при измерении герметичности используется градуированный цилиндр, наполненный тестовой жидкостью. The stand described in [1] provides greater productivity, therefore, it is selected as a prototype. In FIG. 3 shows a diagram of this stand. The increase in productivity is achieved due to the fact that the stand is equipped with a consumable head 1, into which pressurized gas is supplied through the valve 2 and fuel through the valve 3. A meter 5 is connected to the outlet of the tested nozzle 4. When measuring the flow, electronic scales are used as a meter, and when measuring tightness, a graduated cylinder filled with test fluid is used.

Однако этому стенду свойственны недостатки, принципиально ограничивающие его производительность. Применение весов исключает задержку, связанную с необходимостью отстоя топлива, но сохраняется время, необходимое для опорожнения их перед каждым следующим измерением. То, что оба измерителя необходимо соединять с выходом форсунки, требует замены измерителя в процессе испытаний одной форсунки. However, this stand is characterized by shortcomings that fundamentally limit its performance. The use of weights eliminates the delay associated with the need for fuel sludge, but the time required to empty them before each next measurement is saved. The fact that both meters must be connected to the output of the nozzle requires replacing the meter during the testing of one nozzle.

Предлагаемая конструкция стенда позволяет исключить указанные недостатки и увеличить производительность контроля за счет того, что измеритель расхода установлен в расходной головке. The proposed design of the stand allows to eliminate these drawbacks and increase the control performance due to the fact that the flow meter is installed in the expendable head.

Применение емкостных измерителей расхода и герметичности позволяет наиболее эффективно использовать для измерений микропроцессорную систему и увеличить производительность контроля. The use of capacitive flow and tightness meters allows the microprocessor system to be used most effectively for measurements and to increase control performance.

Дальнейшее увеличение производительности стенда достигается за счет того, что стенд снабжен механическим устройством подключения форсунки к расходной головке и гидравлическим устройством для подключения к выходу форсунки измерителя герметичности. A further increase in the performance of the stand is achieved due to the fact that the stand is equipped with a mechanical device for connecting the nozzle to the expendable head and a hydraulic device for connecting to the output of the nozzle of the tightness meter.

Эти признаки характеризуют существенные отличия, поскольку обеспечивают достижение поставленной цели. Так признаки, характеризующие конструкцию измерителя расхода и его расположение относительно форсунки, позволяют производить измерение количества топлива, пропускаемого через форсунку до того, как оно распыляется, следовательно, не требуется выдержки времени для отстоя топлива. Не требуется также затрат времени на опорожнение измерителя, поскольку топливо не скапливается в измерителе, а наоборот, выходит из него в процессе измерения. Все это вместе повышает производительность. Конструкция измерителя расхода в комбинации с расположением измерителя герметичности на выходе форсунки позволяет мереть герметичность форсунки без перемещения измерителей в процессе испытания форсунки. These signs characterize significant differences, since they ensure the achievement of the goal. So the signs characterizing the design of the flow meter and its location relative to the nozzle, allow you to measure the amount of fuel passed through the nozzle before it is sprayed, therefore, no time delay is required for the fuel to settle. It also does not require time for emptying the meter, since fuel does not accumulate in the meter, but rather leaves it during the measurement process. All of this together increases productivity. The design of the flow meter in combination with the location of the tightness meter at the outlet of the nozzle allows you to measure the tightness of the nozzle without moving the meters during the test of the nozzle.

На фиг. 1, представлена гидравлическая функциональная схема стенда; фиг. 3 - общий вид стенда. In FIG. 1, shows a hydraulic functional diagram of the stand; FIG. 3 - general view of the stand.

Функциональная схема стенда (фиг. 1) содержит следующие основные узлы и детали. Functional diagram of the stand (Fig. 1) contains the following main components and parts.

В расходной головке 1 установлены электроды емкостного измерителя расхода, состоящего из корпуса 6 и электрода 7. Корпус и электрод образуют конденсатор, подключенный к LC - генератору 8. Частота f_p этого генератора зависит от уровня топлива в корпусе 6 и служит мерой объема топлива, находящегося в измерителе расхода. Топливо в расходную головку подается через клапан 3 и может быть слито до уровня 1 через дренажный клапан 9 после подачи газа под давлением через клапан 2. С выходом измерителя расхода герметично соединяется вход испытуемой форсунки 4. Выход форсунки герметично соединяется с измерителем герметичности, состоящим из корпуса 10 и электрода 11. Корпус и электрод образуют конденсатор, подключенный к LC - генератору 12. Частота f_г этого генератора зависит от уровня топлива в корпусе 10 и служит мерой объема газа, прошедшего через форсунку, а значит, позволяет судить о герметичности последней. Измеритель герметичности установлен на поршне 13, установленном в гидроцилиндре 14. Топливо под давлением подается в гидроцилиндр через клапан 15. При отключении подачи топлива клапан 15 соединяет рабочую полость гидроцилиндра со сливом. Гидроцилиндр установлен внутри резервуара 16. Слив топлива из этого резервуара обеспечивает поддержание уровня 11. Отверстия 17, соединяющие внутренний объем измерителя герметичности с резервуаром, расположены ниже уровня 11 во всех режимах работы стенда.The consumable head 1 contains electrodes of a capacitive flow meter, consisting of a housing 6 and an electrode 7. The housing and the electrode form a capacitor connected to the LC generator 8. The frequency f _{p of} this generator depends on the fuel level in the housing 6 and serves as a measure of the volume of fuel located in the flow meter. Fuel is supplied to the consumable head through valve 3 and can be drained to level 1 through the drain valve 9 after supplying gas under pressure through valve 2. The input of the tested nozzle 4 is hermetically connected to the output of the flow meter 4. The nozzle output is hermetically connected to the leakage meter, which consists of a housing 10 and electrode 11. The housing and the electrode form a capacitor connected to the LC - generator 12. The frequency f _{g of} this generator depends on the fuel level in the housing 10 and serves as a measure of the volume of gas passed through the nozzle, which means that Flames to judge the tightness of the latter. The tightness meter is mounted on a piston 13 installed in the hydraulic cylinder 14. Fuel under pressure is supplied to the hydraulic cylinder through the valve 15. When the fuel supply is turned off, the valve 15 connects the working cavity of the hydraulic cylinder with a drain. A hydraulic cylinder is installed inside the tank 16. Draining fuel from this tank ensures the maintenance of level 11. The holes 17 connecting the internal volume of the leakproofness meter with the tank are located below level 11 in all operating modes of the stand.

Конструкция стенда (фиг. 2) содержит следующие основные узды и детали. Расходная головка 1 и резервуар 16 соединены жестко вертикальными направляющими 18. В этих направляющих установлена с возможностью вертикального перемещения платформа 19, на которой закрепляется испытуемая форсунка 4. Шипы 20 платформы проходят через спиральные прорези 21 дисков 22, установленных на направляющих с возможностью поворота. Поворот осуществляется с помощью ручки 23, жестко связывающей диски, расположенные по обе стороны платформы (на фиг. 2 показан только один диск). При опускании ручки вниз платформа перемещается вверх и обеспечивает соединение входа испытуемой форсунки 4 с расходной головкой 1. Трубопровод 24 обеспечивает слив топлива из расходной головки, а трубопровод 25 - слив топлива из резервуара 16 и поддержание в нем уровня 11. The design of the stand (Fig. 2) contains the following main reins and details. The consumable head 1 and the reservoir 16 are connected by rigidly vertical guides 18. In these guides, a platform 19 is mounted with the possibility of vertical movement, on which the test nozzle 4 is fixed. The spikes 20 of the platform pass through the spiral slots 21 of the disks 22 mounted on the guides with the possibility of rotation. The rotation is carried out using the handle 23, rigidly connecting the disks located on both sides of the platform (in Fig. 2 only one disk is shown). When lowering the handle down, the platform moves up and provides the connection of the input of the tested nozzle 4 with the flow head 1. Pipeline 24 drains the fuel from the flow head, and pipeline 25 drains the fuel from the reservoir 16 and maintains the level 11 in it.

Испытание форсунки на стенде производится в следующей последовательности. Форсунка устанавливается на платформу 19 (фиг. 2) Затем ручка 23 переводится в нижнее положение. Катушка форсунки подключается к электрической схеме стенда. The nozzle test on the stand is carried out in the following sequence. The nozzle is mounted on the platform 19 (Fig. 2) Then the handle 23 is moved to the lower position. The nozzle coil is connected to the electrical circuit of the stand.

Для измерения расхода расходная головка 1 (фиг. 1) заполняется топливом через клапан 3. При этом форсунка включается, чем обеспечивается сообщение внутренней полости расходной головки 1 с атмосферой. После заполнения этой полости топливом клапан 3 отключается, закрывается форсунка и открываются клапаны 2 и 9. Давлением газа часть топлива вытесняется через клапан 9 до уровня 1. Далее измеряется частота f_р и, следовательно, объем топлива в корпусе измерителя расхода. На катушку форсунки подается заданное число импульсов, а затем измеряется частота f_р. Разница частот служит мерой объема топлива, прошедшего через форсунку. Расход за одно срабатывание форсунки определяется делением этого объема на количество импульсов.To measure the flow rate, the consumable head 1 (Fig. 1) is filled with fuel through the valve 3. In this case, the nozzle is turned on, which ensures the communication of the internal cavity of the consumable head 1 with the atmosphere. After filling this cavity with fuel, valve 3 is turned off, the nozzle is closed and valves 2 and 9 are opened. Partial fuel is forced out of the gas through valve 9 to level 1. Next, the frequency f _p and, therefore, the volume of fuel in the flow meter housing are measured. A predetermined number of pulses is supplied to the nozzle coil, and then the frequency f _p is measured. The frequency difference is a measure of the amount of fuel that has passed through the nozzle. The flow rate for one nozzle operation is determined by dividing this volume by the number of pulses.

Для измерения герметичности остатки топлива из измерителя расхода сливаются. Для этого одновременно включается форсунка и клапан 2 (фиг. 1). Затем клапан 2 зарывается и открывается клапан 9, а топливо через клапан 15 (фиг. 2) подается в гидроцилиндр 14. После соединения входа измерителя герметичности с выходом форсунки измеряется частота f_г и, следовательно, начальный объем газа в полости измерителя герметичности. Затем закрывается форсунка и на заданный промежуток времени открывается клапан 2 (фиг. 4). По истечении этого промежутка времени измеряется частота f_г. Разница частот служит мерой объема газа, прошедшего через закрытую форсунку, и позволяет судить о ее герметичности.To measure the tightness, the remaining fuel from the flow meter is discharged. For this, the nozzle and valve 2 are simultaneously turned on (Fig. 1). Then valve 2 closes and valve 9 opens, and fuel through valve 15 (Fig. 2) is supplied to hydraulic cylinder 14. After connecting the inlet of the tightness meter to the nozzle exit, the frequency f _g and, therefore, the initial gas volume in the cavity of the tightness meter are measured. Then the nozzle closes and for a given period of time, valve 2 opens (Fig. 4). After this period of time, the frequency f _g is measured. The frequency difference is a measure of the volume of gas passing through a closed nozzle, and allows you to judge its tightness.

Стенд снабжен компьютеризированной схемой управления, обеспечивающей заданную последовательность действий, измерений и вычислений. The stand is equipped with a computerized control circuit that provides a given sequence of actions, measurements and calculations.

Claims

A stand for monitoring the parameters of electromagnetic nozzles, comprising a consumable head, a test nozzle with an inlet and an outlet, flow and tightness meters, a device for connecting a test nozzle to a flow head and a device for connecting a leak meter to a test nozzle, characterized in that the flow and tightness meters are capacitive, the flow meter is located in the flow head, the device for connecting the tightness meter is made hydraulic, the output of the tested nozzle is connected with a leakage meter through an appropriate device.