Пермские ученые создали экономичный стенд для диагностики топливных форсунок

 

Стенд за авторством сотрудников Пермского национального исследовательского политехнического университета и Пермского авиационного техникума имени А. Д. Швецова использует 3D-печатные детали и обходится значительно дешевле существующих аналогов.

Форсунки — ключевые элементы бензиновых и дизельных двигателей, дозированно подающие топливо в камеры сгорания. Исправность форсунок необходимо регулярно проверять, так как от этого зависит правильность работы двигателя, умеренность расхода горючего и экологичность выхлопных газов. Существующие стенды для выявления отклонений — чаще всего сложные габаритные установки с дорогостоящим оборудованием, неудобные в обслуживании. Специалисты ПНИПУ и Пермского авиационного техникума представили собственный стенд для диагностики топливных форсунок, созданный с применением аддитивных технологий. Новое решение отличается компактностью, низкой себестоимостью и простотой производства, что делает его доступным и перспективным для российских предприятий, сообщает пресс-служба ПНИПУ.

«Существуют российские стенды для испытаний и регулирования форсунок, но они имеют существенные недостатки — высокую стоимость, большие габариты, сложность в обслуживании и ремонте», — рассказал руководитель проекта, начальник учебно-производственного комплекса КГАПОУ «Авиатехникум» Антон Захаров.

Коллаборация вуза и техникума позволила представить свой макет стенда, который решает эти проблемы за счет применения аддитивных технологий и фрезерования, что значительно снижает затраты на производство. На 3D-принтере из износостойкого термопласта напечатана основная часть — корпус стенда, который можно легко перепечатать и заменить с случае поломок в ходе эксплуатации. Фрезерный станок использовался для изготовления верхней и нижней основы из алюминия. Также в конструкцию входят необходимые электронные компоненты — блок питания на 12 В, штуцер, тумблер, переходная гайка и сама форсунка.

«Совмещение традиционных и аддитивных методов изготовления дает ряд преимуществ. Полная себестоимость стенда составила всего 6518 рублей, включая алюминиевые детали и электронные компоненты, что примерно на тридцать процентов дешевле аналогов. Он меньше по габаритам и весу в сравнении со стендами российского и зарубежного производства. Наша модель довольно проста в изготовлении и обслуживании, а также оставляет большой простор для модернизации конструкции», — рассказал аспирант кафедры информационных технологий и автоматизированных систем ПНИПУ Андрей Могильников.

Оптимизация производства достигается за счет снижения затрат на прототипирование и минимизации излишков материалов.

«Разработка позволяет изучать работу топливной аппаратуры согласно оригинальному заводскому тест-плану и выявлять отклонения от поставленных норм. Форсунку устанавливают в стенд, подключают к жидкостной магистрали и подают специальный состав с давлением около восьми атмосфер, за счет чего имитируется работа элемента в двигателе. В процессе контролируется герметичность форсунки, количество проходимого топлива и качество распыления. На основе полученных данных мастер составляет объективную картину состояния элемента и определяет все дальнейшие действия по регулировке, ремонту и профилактике поломок», — пояснил студент КГАПОУ «Авиатехникум» Кирилл Тимофеев.

Разработчики продолжат работы по изготовлению приспособлений и тестовых стендов для проверки систем с применением не только экструзионной 3D-печати полимерами, но и аддитивного производства с использованием металлических порошков. 

Источник: https://3dtoday.ru/blogs/news3dtoday/permskie-ucenye-sozdali-ekonomicnyi-stend-dlya-diagnostiki-toplivnyx-forsunok