SU1576844A1

SU1576844A1 - Bed for fatigue testing of i.c. engine cylinder block

Info

Publication number: SU1576844A1
Application number: SU884416181A
Authority: SU
Inventors: Владислав Евгеньевич Степанов; Виктор Савельевич Есипович; Леонид Александрович Кохановский; Сергей Валентинович Сидоренко
Original assignee: Институт проблем надежности и долговечности машин АН БССР
Priority date: 1988-04-25
Filing date: 1988-04-25
Publication date: 1990-07-07

Abstract

Изобретение относитс к машиностроению, в частности к двигателестроению, и предназначено дл оценки прочности блоков цилиндров ДВС от действи циклических нагрузок. Цель изобретени - повышение эффективности путем оценки прочности каждой межцилиндровой перегородки блока в отдельности дл обеспечени их равнопрочности при сохранении условий реального нагружени . Стенд содержит средство креплени межцилиндровых перегородок к нагружателю. Средство креплени включает т гу с установленной в ней осью дл св зи с перегородками. Причем т га средства креплени межцилиндровых перегородок к нагружателю выполнена в виде вилки с двум проушинами, предназначенными дл охватывани одной межцилиндровой перегородки, а ось указанного средства установлена в обеих проушинах и предназначена дл св зи с одной межцилиндровой перегородкой. 3 ил.The invention relates to mechanical engineering, in particular to engine-building, and is intended to assess the strength of engine blocks of cylinders from the action of cyclic loads. The purpose of the invention is to increase the efficiency by evaluating the strength of each inter-cylinder partition of the block separately to ensure their equal strength while maintaining the conditions of real loading. The bench contains means for fastening the inter-cylinder baffles to the loader. The attachment means includes a shaft with an axis installed therein for communication with partitions. Moreover, the means of fastening the intercylinder partitions to the loader is made in the form of a fork with two lugs designed to span one intercylinder partition, and the axis of the said means is installed in both lugs and intended to communicate with one intercylinder partition. 3 il.

Description

Изобретение относитс к машиностроению , в частности к двигателестро- ению, и предназначено дл испытани на усталость блоков цилиндров двигателей внутреннего сгорани от действи циклических нагрузок, аналогичных создаваемым силами давлени рабочих газов в цилиндрах.The invention relates to mechanical engineering, in particular, to engine-building, and is intended for fatigue testing of cylinder blocks of internal combustion engines from cyclic loads similar to those generated by the pressure of working gases in cylinders.

Целью изобретени вл етс повышение эффективности, путем оценки прочности каждой межципиндровой перегородки блока в отдельности дл обеспечени их равнопрочности при сохранении условий реального нагружени .The aim of the invention is to increase the efficiency by assessing the strength of each interchip septum of the block separately to ensure their equal strength while maintaining the conditions of real loading.

На фиг.1 показан стенд дл испытани на усталость блока цилиндров двигател внутреннего сгорани ;на фиг.2 - . то же, дл испытани блока цилиндров, разрез; на фиг.З - поперечна перегородка блока цилиндров двигател с тензорезисторами дл определени напр жений .Fig. 1 shows a fatigue test bench for an internal combustion engine; Fig. 2 -. the same for testing a cylinder block, a slit; FIG. 3 shows a transverse partition of an engine block with strain gauges for determining voltages.

Стенд дл испытани на усталость блока цилиндров 1 двигател внутреннего сгорани содержит средство креплени межцилиндровых перегородок 2 к нагружателю, включающее т гу 3 с установленной в ней осью 4 ,шш св зиA bench for fatigue testing of a cylinder 1 of an internal combustion engine contains means for securing the intercylinder partitions 2 to the loader, comprising a pull 3 with axis 4 installed in it, shsh connection

ел ate

О5 00 4 ЈO5 00 4 Ј

с перегородкой 2. Т га 3 выполнена в виде вилки с двум проушинами 5 и 6, предназначенными дл охвата одной межцилиндровой перегородки, например перегородки 2. Ось 4 установлена в обеих проушинах 5 и 6 и предназначена дл св зи с одной межцилиадровой перегородкой , например с перегородкой 2. Ось 4 входит в крышку 7, прикрепленную к перегородке 2 болтами 8, - ввернутыми в резьбовые отверсти 9 дл болтов крышки коренного подшипника . К блоку цилиндров 1 болтами 10 прикреплена технологическа головка цилиндров 11. В свою очередь т га .3 .и головка цилиндров 11 прикреплены соответственно болтами 12 и 13 к рычагу 14 и плите 15 нагружател резонансного типа. Рычаг 14 нагружател присоединен к упругой опоре 16, котора укреплена на плите 15. На плите 15 установлено устройство 7 дл статического нагружени с пружиной 18, на которую опираетс гайка. В гайку .ввернут винт 19, в расточке которого, выполненной в головке 20, установлен опертый на головку 20 винта упор 21, прижатый к рычагу 14. Конец рычага 14 снабжен шарниром 22, к которому при- соединен шатун 23, св занный с регулируемым эксцентриком 24. Эксцентрик 24 установлен на валу электродвигател 25. К рычагу 14 прикреплен глазок 26 со световой щелью, а на уррвне глазка 26 на прикрепленных к плите 15 стойках 27 и 28 по разным от него сторонам установлены источник 29 света и микроскоп 30.with partition 2. Tg 3 of ha is made in the form of a fork with two lugs 5 and 6 designed to cover one inter-cylinder partition, for example, partition 2. Axis 4 is installed in both lugs 5 and 6 and is intended to communicate with one interfacial partition, for example partition 2. Axis 4 enters into cover 7, attached to partition 2 by bolts 8, screwed into threaded holes 9 for bolts of main bearing cap. The technological cylinder of the cylinder 11 is attached to the cylinder block 1 by bolts 10. In turn, the ta. 3. And cylinder head 11 are attached respectively by bolts 12 and 13 to the lever 14 and plate 15 of a resonant type loader. The loading arm lever 14 is attached to an elastic support 16, which is fixed to the plate 15. On the plate 15, a static loading device 7 is installed with a spring 18 on which the nut rests. A screw 19 is screwed into the nut. In the bore of which is made in the head 20, the stop 21 mounted on the screw head 20 is installed, pressed against the lever 14. The end of the lever 14 is provided with a hinge 22, to which a connecting rod 23 connected to an adjustable eccentric is attached 24. The eccentric 24 is mounted on the motor shaft 25. An eye 26 with a light slot is attached to the lever 14, and a light source 29 and a microscope 30 are installed on the legs of the eye 26 on racks 27 and 28 attached to the plate 15 on different sides of it.

Подготовка стенда к работе заключаетс в следующем. Перед запуском электродвигател 25 (фиг.1) вращением винта 19 устанавливают статическую нагрузку на перегородку 2, измеренную по величине деформации пружины 18, и по микроскопу 30 отмечают величину смещени световой щели глазка 26. Используют отнулевой цикл нагружени (как и в известном стенде), поэтому статическую нагрузку устанавливают равной половине от максимального зна- ченид цикла. Периодически запуска двигатель 25, увеличивают эксцентриситет эксцентрика 24 от нулевого значени до той величины, пока амплитуда колебаний световой щели (т.е. рычага 14) при вращении вала двигател 25 не будет равна двойному значению указанного смещени световой щели,.Preparation of the stand for work is as follows. Before starting the electric motor 25 (Fig. 1), by rotating the screw 19, a static load is placed on the partition 2, measured by the magnitude of the deformation of the spring 18, and the microscope 30 indicates the offset value of the light gap of the eye 26. A latent loading cycle is used (as in the well-known stand) therefore, the static load is set equal to half the maximum value of the cycle. Periodically starting the engine 25, the eccentricity of the eccentric 24 increases from zero to that value until the oscillation amplitude of the light gap (i.e. lever 14) during rotation of the shaft of the engine 25 is equal to the double value of the specified light gap displacement ,.

bb

10ten

5five

00

2525

5050

30thirty

3535

4040

4545

5555

Стенд работает следующим образом.The stand works as follows.

Вращение вала электродвигател 25 через эксцентрик 24 и шатун 23 привод т рычаг 14 в колебание вокруг упругой опоры 16. Динамическа нагрузка от рычага 14, суммиру сь со статической нагрузкой от устройства 17, через т гу 3, оси 4 и крышку 7, с одной стороны, и технологическую головку цилиндров 11, с другой, передаетс на одну межцилиндровую перегородку 2, Испытани ми определ ют прочность той перегородки, к которой эта нагрузка приложена, например перегородки 2. Перегородка 2 выбрана произвольно среди остальных в блоке цилиндров 1. Это доказывает, что предложенное изобретение определ ет прочность каждой наперед заданной поперечной перегородки блока цилиндров в отдельности дл обеспечени их равнопрочности.The rotation of the motor shaft 25 through the eccentric 24 and the connecting rod 23 causes the lever 14 to oscillate around the elastic support 16. Dynamic load from the lever 14, summed with the static load from the device 17, through the pull 3, axis 4 and the cover 7, on one side , and the technological cylinder head 11, on the other, is transmitted to one inter-cylinder partition 2. The strength of the partition to which this load is applied, for example partition 2, is determined by tests. Partition 2 is chosen arbitrarily among the others in the cylinder block 1. This proves that The proposed invention determines the strength of each predetermined transverse partition of the cylinder block separately to ensure their equal strength.

Результаты испытаний (данные о прочности каждой перегородки) используют дл разработки равнопрочных перегородок блоков цилиндров. Вс нагрузка , развиваема стендом, передаетс на одну перегородку, что в 2 раза снижает потребную дл разрушени блока мощность стенда по сравнению с известным .The test results (strength data of each partition) are used to develop equal-strength bulkheads of cylinder blocks. The entire load developed by the stand is transferred to one partition, which reduces the stand capacity required for the destruction of the unit by 2 times as compared with the known one.

Проведенное тензометрирование поперечной перегородки блока цилиндров двигател А-41 показало следующее. Тензорезисторы 31-35 были расположены в местах разрушени блока в эксплуатации , причем резистор 34 - в масл ном канале 36, выход щем на контур отверсти 37 дл распределительного вала. Нагружениё блока осуществл лось по схемам, соответствующим нагружению на известном стенде (сходному с нагрузке- нием в двигателе - нагрузка прилагаетс одновременно к двум поперечным перегородкам, расположенным по обе стороны одного цилиндра) и на предлагаемом изобретении (нагрузка прилагаетс только к одной поперечной перегородке ) .The strain gauging of the transverse partition of the cylinder block of the A-41 engine showed the following. The resistance strain gages 31-35 were located at the site of destruction of the unit in operation, with the resistor 34 in the oil channel 36 extending into the contour of the camshaft bore 37. The block was loaded according to the schemes corresponding to the load on the well-known stand (similar to the load in the engine — the load is applied simultaneously to two transverse partitions located on both sides of the same cylinder) and on the proposed invention (the load is applied only to one transverse partition).

Установлено, что дл этих случаев при одинаковых нагрузках (50 кН), приход щихс на одну поперечную перегородку , разница напр жений не превышает 6% (таблица).It has been established that for these cases with the same loads (50 kN) per one transverse partition, the voltage difference does not exceed 6% (table).

ii

-- Таким образом, предлагаемое изобретение сохран ет услови реального нагружени блока цилиндров.“Thus, the present invention maintains the actual loading conditions of the cylinder block.

Claims

Invention Formula

An engine fatigue test bench for an internal combustion engine with inter-cylinder baffles, containing a loader and means for securing the inter-cylinder baffles to the loader, including a bar with an installed axle for communicating with the baffles, distinguishing

so that, in order to assess the strength of the partition, separately, the means of fastening the inter-cylinder partitions to the loader is designed as a plug with two eyes, designed to seize one inter-cylinder partition, and the means of attachment are installed in both eyes and connected to one cylinder baffle.

Stand

Voltage, IGG, on strain gages

31 h 32 33 | 34

15 77 18

FIG. one

35

26

IS 13 11

Fi.Z