Дипломная работа (бакалавр/специалист) на тему Разработка метрологического обеспечения экспериментального стенда топливосжигающих устройств
-
Оформление работы
-
Список литературы по ГОСТу
-
Соответствие методическим рекомендациям
-
И еще 16 требований ГОСТа,которые мы проверили
Введи почту и скачай архив со всеми файлами
Ссылку для скачивания пришлем
на указанный адрес электронной почты
Содержание:
Введение 3
ГЛАВА 1 Обзор современных методов стендовых испытаний 6
1.1 Классификация технических испытаний 6
1.2 Требования к проведению стендовых (лабораторных) испытаний 10
1.3. Описание конструкции опытного образца 13
1.4. Требуемые результаты испытаний опытного образца 20
1.5. Контролируемые параметры. Необходимая точность 21
2.1. Физические принципы измерений характеристик топливосжигающих устройств 23
2.2. Средства и методы определения параметров и особенностей процесса 25
2.3. Общее метрологическое обеспечение стенда 28
2.4. Методика и программа стендовых испытаний топливосжигающих устройств 34
2.5 Выбор средств измерений, удовлетворяющих условиям этапов эксперимента 36
3. Перспективы дальнейшего совершенствования испытательной базы. Автоматизация измерительных процессов 40
3.1. Использование многоканальных региграфов для непрерывного мониторинга и записи измеряемых параметров 40
4. Требования безопасности при проведении стендовых испытаний 60
4.1. Общие требования безопасности 60
4.2. Требования пожарной безопасности. Система контроля. Схема расположения датчиков (СО, СН4) 65
Заключение 66
Список литературы 68
Введение:
Горение - довольно сложный и еще не полностью понятный процесс. Следовательно, обычно существует необходимость в длительной и кропотливой пилотной разработке устройств и механизмов, в которых источником тепла является сжигание топлива. Это связано со следующими причинами:
Во-первых, главный участник процесса - топливо - это сложный комплекс природных горючих веществ органического происхождения со сложным химическим составом. Когда топливо нагревается, сложные комплексы распадаются на более простые соединения. Это обстоятельство усложняет изучение процесса.
Во-вторых, в связи со сгоранием (окислением) контакт между топливом и окислителем (кислородом) - первая, физическая стадия процесса, а взаимодействие между окислителем и молекулами топлива - химическая стадия. В зависимости от условий сгорания топлива некоторые стадии процесса сгорания могут оказывать решающее влияние. 
В-третьих, сгорание, в принципе, не является равновесным процессом, поскольку неизбежно возникают неоднородности как полей температуры, так и концентрации реагентов, а следовательно, потоков тепла и массы.
Поэтому проблемы теории горения можно охарактеризовать как проблемы нестабильного тепломассопереноса в присутствии источников тепла и вещества.
Если мы посмотрим на испытание как на экспериментальное определение количественных и (или) качественных свойств тестового объекта во время его работы, когда он подвергается воздействию, а мы моделируем объект и (или) эффекты, мы можем отличить весь тестовый процесс от случая экспериментальное определение свойств объекта при наличии или моделирование воздействий на него. Этот случай является наиболее распространенным, когда речь идет об обеспечении достоверности информации об измерениях, полученной в ходе испытания.
Вопрос о соответствии условий испытаний фактическим условиям эксплуатации установки является одним из важнейших при планировании испытаний. Следует отметить принципиальную сложность сравнения фактических условий эксплуатации установки и условий испытаний. Он заключается в том, что информация об условиях испытаний всегда более достоверна, чем информация об условиях эксплуатации объекта, полученная по результатам его полномасштабного тестирования или эксплуатации. Если в первом случае он был получен специально (целенаправленно), а во втором - даже во время контролируемой операции, то ее получение не является основной задачей, из-за чего он часто бывает случайным и маловероятным.
Точность измерительных приборов и полнота регистрации значений и режимов работы во время натурной работы обычно также ниже, чем во время стендовых испытаний. Функции системы метрологического обеспечения на этом этапе в основном сводятся к тому, чтобы обеспечить необходимую точность измерений параметров факторов, действующих на объект в реальных условиях эксплуатации.
Другой, не менее важной задачей при планировании испытаний является определение объема контролируемых параметров и объема испытаний. Эта проблема решается разработчиками продукта с учетом данных о результатах эксплуатации аналогичных продуктов и результатах исследовательских испытаний.
Актуальность работы. При проектировании, изготовлении и эксплуатации всех приборов для сжигания топлива проводится наиболее надежная и всесторонняя проверка различных типов испытаний. Однако полномасштабные тесты не только довольно продолжительны, но часто зависят от различных типов случайных субъективных параметров.
Стендовые испытания особенно необходимы в тех случаях, когда необходимо исследовать поведение агрегатов (машин и механизмов) в конкретных или экстремальных условиях эксплуатации. Значительное преимущество стендовых испытаний проявляется в исследовании надежности, где требуются многочисленные нагрузки.
Однако отсутствие методов проектирования таких стендов и расчета режимов нагрузки для тестовых объектов затрудняет разработку и реализацию их конструкций. Поэтому изучение стендов и разработка их метрологического обеспечения является актуальной научной задачей.
Цель работы: разработка метрологического обеспечения экспериментального стенда с устройствами сжигания топлива.
Указанная цель достигается путем решения следующих задач:
- изучить закономерности процесса горения сгорания;
- установить связь между силой и кинематическими факторами;
- разработка макета экспериментального стенда;
- определить оптимальные расчетные значения для метрологического оборудования в испытательных стендах различного назначения.
Целью исследования является процесс горения экспериментального стенда.
Тема исследования - метрологическое обеспечение испытательного стенда для устройств сжигания топлива.
Методы исследования. Для решения поставленных задач использовались методы теоретической механики, теории горения, вычислительной математики и математической статистики.
Заключение:
В ходе проделанной работы был сконструирован стенд для испытания и обкатки двигателя.
Спроектированный стенд позволит обеспечить качественную и своевременную работу об обкатке, лучше организовать работы, снизить трудоемкость работ, уменьшится себестоимость условного ремонта, сэкономить средства.
Использование специальных методик при выборе испытательного оборудования и средств измерений позволяет достичь оптимальных затрат и уменьшить потери от погрешности измерений. Таким образом, подбор оборудования и средств измерений для проведения испытаний ДВС после капитального ремонта актуален для всех ремонтных предприятий.
Метрологический надзор за состоянием и применением средств измерений, испытательного оборудования, за применением аттестованных МВИ, программами и методиками испытаний, за соблюдением метрологических правил и норм, обязательных при проведении испытаний, осуществляет метрологическая служба организации.
Метрологический надзор должен проводится в соответствии с установленным в организации порядком и включать в себя проверку: наличия и соответствия состояния средств испытаний программам и методикам испытаний; соответствия аттестованного испытательного оборудования, а также метрологической квалификации персонала требованиям, установленным технической документацией на продукцию, программами и методиками её испытаний; соблюдения сроков поверки средств измерений и аттестации испытательного оборудования; наличия актуализированного фонда нормативных и методических материалов по метрологическому обеспечению;
наличия документов об аттестации МВИ; наличия заключений о проведении метрологической экспертизе методик аттестации испытательного оборудования, программ и методик испытаний ВВТ, образцов ВВТ (составных частей) на предыдущих этапах разработки, производства и испытаний. Организация, проведение и оформление результатов метрологического надзора должны проводиться с учетом рекомендаций МИ 2304-94
Отсутствие отработанных методических документов по оценке неопределенности измерений при калибровке приводит к появлению множества вопросов при разработке методик калибровки, а именно:
- количество измерений при экспериментальных исследованиях: что делать, если невозможно провести 10 независимых наблюдений при экспериментальных исследованиях и как при этом определить неопределенность по типу А
- трактовка результатов этих исследований: контроль установленных изготовителем СИТ метрологических характеристик (МХ) или установление поправки;;
- оформление результатов калибровки: констатация факта соответствия МХ или установления значения с неопределенностью измерений. Какие принимать решения, если погрешность больше, чем гарантировал изготовитель;
- кто и в каком документе должен устанавливать уравнение измерений и составляющие неопределенности по типу В, а также допускаемое соотношение значений погрешности и неопределенности.
Фрагмент текста работы:
ГЛАВА 1 Обзор современных методов стендовых испытаний
1.1 Классификация технических испытаний
Топливосжигающие устройства подвергают следующим основным испытаниям:
приёмосдаточным;
периодическим;
типовым.
Проверка подлинности проводится для проверки качества монтажа и настройки блоков. Они должны включать определение мощности, удельного расхода топлива и давления масла при номинальной скорости и положении органов управления подачей топлива, соответствующих полной подаче топлива, а также максимальной скорости холостого хода и давления масла на минимальной скорости холостого хода.
Периодические испытания проводятся для контроля соответствия показателей приборов техническим условиям механизмов конкретных марок.
Во время периодических испытаний определить:
• номинальная мощность, максимальный крутящий момент, характеристики внешней скорости для мощности и крутящего момента. Для серийного устройства номинальная мощность, максимальный крутящий момент и внешняя частота вращения двигателя считаются подтвержденными, если значения отличаются от значений, указанных в технической документации на двигатель или транспортное средство, в пределах ± 5%;
• характеристики нагрузки на скорости, соответствующей максимальному крутящему моменту двигателя;
• характеристику холостого хода ответ;
• нормативные характеристики (для дизелей).
Типовые испытания проводятся в соответствии с изменениями в конструкции или технологии производства устройства, которые могут повлиять на параметры устройства, указанные в технических характеристиках, для оценки эффективности и целесообразности изменений. Испытания должны проводиться в соответствии с программой периодических испытаний или по специальной программе, согласованной с потребителем.
Наибольший практический интерес представляют исследования, связанные с разработкой и производством продуктов, а также тесты по типу воспроизводимого воздействия. И среди них, прежде всего: приемочные, квалификационные, приемосдаточные испытания, периодические, инспекционные, сертификационные и аттестационные испытания, а также стендовые испытания, среди самых популярных - механические и климатические испытания.
Основными задачами этого типа теста являются:
- приемочные испытания - определение соответствия техническим условиям, стандартам и техническим условиям, оценка технического уровня, определение возможности поставки на производство. Они выполняются при запуске новых продуктов;
- квалификационные испытания - определяют готовность к производству для серийного производства на основе утомленного производственного процесса, обеспечивающего стабильное качество продукции и ее выпуск в необходимых количествах. Продукты из установки или первой партии проходят испытания. Это осуществляется при принятии решения об окончании эволюции массового производства и начале массового производства;
- приемочные испытания - испытания продукции при приемочном контроле. Выполняется производителем продукта или клиентом;
- периодические испытания - испытания выпускаемой продукции, проводимые в объеме и в течение сроков, установленных нормативными документами, для проверки стабильности качества продукции и возможности продолжения производства;
- инспекционные испытания - проверка стабильности качества, реализация мероприятий по повышению надежности, безопасности и других эксплуатационных характеристик продукции. Они выполняются от имени Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии и других федеральных агентств, а также от имени правительственных или следственных органов для принятия решения о продолжении серийного производства;
- сертификационные испытания - определяют соответствие продукции международным или национальным стандартам. Они выполняются при оценке возможности импорта, а также при выдаче сертификата соответствия. В то же время при сертификации импортной продукции устанавливается соответствие импортной продукции национальным стандартам. Сертификационные испытания проводятся в признанных и полученных право проведения сертификационных испытаний (аккредитованных) испытательных лабораторий (центров);
- стендовые испытания - испытания, выполненные на испытательном оборудовании;
- механические испытания - воздействие механических факторов;
- климатические испытания - испытания на воздействие климатических факторов.
- испытания на прочность - испытания, проводимые для определения значений влияющих факторов, которые заставляют значения свойств свойств объекта превышать установленные границы или его разрушение;
- тесты стабильности - тесты, проводимые для проверки способности продукта выполнять свои функции и поддержания значений параметров в пределах установленных норм под воздействием определенных факторов на него.
В соответствии с ГОСТ Р 1.12-2004 «Стандартизация в Российской Федерации. Термины и определения» с применением метода испытаний означает установленный технический порядок испытаний.
Наиболее важным типом испытательного средства является испытательное оборудование, которое понимается как устройство для воспроизведения условий испытания - воздействия на испытуемый объект и его режимы работы. Это специальные стенды, испытательные машины, установки, климатические камеры и другие устройства, которые воспроизводят определенные условия испытаний: температуру, влажность, давление, электромагнитные или радиационные воздействия, акустические воздействия, механическое напряжение
Испытательное оборудование классифицируется по типу:
- климатические камеры (нагревательные камеры, камеры влажности, тепловые камеры, дождевые камеры, морозильные и росовые камеры, камеры давления, тепловые камеры, тепловые камеры, радиационные камеры, пылевые камеры, камеры тумана и т. д.);
- механические (вибрационные установки и вибрационные стойки, барабанные установки и барабанные стойки, центрифуги, акустические камеры и т. д.)
- электромагнитные (установки для разложения, кольца Гельмгольца и др.).
Стендовые испытания классифицируются по различным признакам и в основном разделяются на следующие группы:
испытания отдельных деталей, узлов и агрегатов;
испытания полнокомплектных машин;
испытания отдельных деталей, узлов и агрегатов на полно-комплектной машине (или её части), установленной на стенде;
испытания статические и динамические;
испытания с разрушением и без разрушения;
на универсальных или уникальных стендовых установках;
- прочностные, усталостные, износные, вибрационные и др.
