Устройство для измерения расхода жидкого топлива ДВС транспортных средств

Белорусский национальный технический университет

 

Факультет:  военно-технический

 

Кафедра: “Техническая эксплуатация автомобилей”

 

 

 

 

 

 

Курсовая работа

 

 

по дисциплине: “Проектирование, расчет и эксплуатация 

           технического оборудования”

 

 

Тема: Устройство для измерения расхода жидкого топлива ДВС транспортных средств

 

 

 

 

 

 

Исполнитель:          курсант 115116 уч. группы

Терашкевич В.Н.

 

Руководитель:                                  Пашин А.Д.

 

 

 

 

 

 

Минск 2010

 

 

Белорусский национальный технический университет

 

Факультет:  военно-технический

 

Кафедра: “Техническая эксплуатация автомобилей”

 

 

 

 

 

 

Пояснительная записка

 

 

по дисциплине: “Проектирование, расчет и эксплуатация 

           технического оборудования”

 

 

Тема: Устройство для измерения расхода жидкого топлива ДВС транспортных средств

 

 

 

 

 

 

Исполнитель:          курсант 115116 уч. группы

Терашкевич В.Н.

 

Руководитель:                                  Пашин А.Д.

 

 

 

 

 

Минск 2010

 

Содержание

 

Введение…………………………………………………...………….…5

1. Регламент, справка патентно-информационных исследований…..…..6
2. Анализ выбранных аналогов и обоснование прототипа…………..….8
3. Матрица сравнительного анализа технических решений по критериям эффективности…………………………………………….……..…..11
4. Разработка функционально-технической схемы технического предложения………………………………………………..……......16
5. Описание технического предложения…..……………………....…...18
6. Расчёты, подтверждающие работоспособность и надёжность конструкции ……………………………………………………….....20

Заключение………………………………………………………….…..23

Литература………………………………………………….…….…......24

Приложение 1………………………………………………………………..25

Приложение 2………………………………………………………….…….30

Приложение 3………………………………………………………………..35

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Данная  курсовая работа предполагает ознакомление с методикой анализа новизны  и эффективности создаваемых  технических предложений и включает в себя исследование информации с  использованием научно-технической  литературы и фондов патентной информации. Результатом этой работы является самостоятельное  решение инженерной задачи по совершенствованию  создаваемых технических предположений, что дает возможность закрепления общетеоретических и практических навыков поиска новых технических решений.

Инженерный  анализ предполагает отработку конкретных рекомендаций и предложений по применению, изменению или отклонению рассматриваемых  вариантов и обоснование их выбора. Процесс инженерного анализа  состоит из ряда последовательных исследовательских  и проектно-конструкторских операций, проведение которых осуществляется в следующем порядке:

• определение работоспособности отобранных вариантов технических решений;
• определение физических принципов действия;
• оценка достоинств и недостатков, определение доминирующих факторов (в наибольшей степени влияющих на возможность функционирования оборудования);
• определение характера нагружения, надежности, технологичности;
• оценка сортамента, механических и физико-химических свойств, применяемых материалов и их стоимости.

 

 

 

1. Регламент, справка патентно-информационных исследований

Патентно-информационные исследования проводятся по выпускам реферативных журналов Российскго агенства, по патентам и товарным знакам на протяжении 5 лет. Изучение информации, содержащейся в данных бюллетенях позволяет выявить страны и организации, занимающиеся исследованием вопроса о реализации того или иного технического решения.

Регламент поиска представляет собой программу, определяющую область проведения исследований по фондам патентной  и другой научно-технической  информации. Для определения предмета исследований необходимо конкретизировать задачу, т.е. обосновать элементы, параметры, свойства и другие характеристики, которые требуется усовершенствовать.

Тема  данной курсовой работы предполагает проект передвижной маслозаправочной установки. Поэтому предметом исследования в данном случае будут:

• способ осуществления процесса;
• устройства в целом (общая компоновка, принципиальная схема);
• область возможного применения.

Конкретизация задачи исследований сводится к приближению  ее формулировки к наименованию рубрик международной классификации изобретений (МКИ).

Составляем  справку о патентно-информационном исследовании (таблица 1).

Таблица 1. Справка о патентно-информационных исследованиях

№  п/п	Наименование объекта техники	МПК УДК	Код	Вид охранного документа	Номер охранного документа	Источник информации	Цель создания объекта	Сущность технического решения
1	2	3	4	5	6	7	8	9
1	СПОСОБ, СИСТЕМА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ  ИЗМЕРЕНИЯ ОБЪЕМНОГО РАСХОДА ТОПЛИВА ДВИГАТЕЛЕМ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ	F02M65/00    G01M15/04	Ru	C1	2323365	Fips.ru	повышение надежности и упрощение  измерителя объемного расхода при обеспечении высокой точности измерения накопительного и текущего расхода топлива при эксплуатации и испытании	Для достижения технического результата в способ измерения объемного расхода топлива двигателем внутреннего сгорания /ДВС/, содержащий операции подсчета числа заполнений из топливного бака и опорожнений топлива во впускной коллектор ДВС мерного гидроцилиндра с поршнем, введено опорожнение одной части гидроцилиндра одновременно с наполнением топливом другой его части за счет избыточного давления топлива, создаваемого топливным насосом ДВС
2	УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА ТОПЛИВА ПРИ ВОЖДЕНИИ ВОЕННОЙ ГУСЕНИЧНОЙ МАШИН	G01F9/00   (  G01F23/74   F41H7/02	Ru	C2	2313768	Fips.ru	предназначено для использования  в топливной системе силовой  установки военной гусеничной машины (ВГМ).	обеспечивает повышение точности и своевременности измерений расхода топлива при выполнении упражнений по вождению ВГМ механиками-водителями различной квалификации
3	УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА ТОПЛИВА ДВИГАТЕЛЕМ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ	G01F9/00	Ru	U1		Fips.ru	отличающаяся тем, что в качестве регистрирующего устройства используется обычный счетчик расхода топлива	Техническим результатом изобретения  является повышение надежности и  упрощение измерителя расхода при обеспечении высокой точности измерения расхода топлива при эксплуатации и испытании ДВС
4	Устройство для измерения расхода жидкого топлива двигателей внутреннего сгорания	G 01 F 9/0	RU	С2	2211498	РЖ2001/05	Отличается тем, что устройство имеет  возможность воспроизводить колебания  давления жидкости, создаваемые топливным насосом двигателя.	Технический результат- повышение точности измерений в различных режимах и условиях работы двигателя.
		0

Проведя исследование по некоторым  источникам, мы видим, что данная область исследований развивается, и в основном разработчики сосредотачивают свое внимание на таких проблемах, как:

• улучшение конструкции съемника;
• уменьшение себестоимости;
• повышение производительности;
• повышение надежности;
• повышение безопасности использования объекта;
• повышение удобства работы;
• разработка дополнительных приспособлений для работы с объектом.

 

 

 

 

2. Анализ выбранных аналогов и обоснование прототипа

Для решения уровня развития технических  реншеий на оснований таблицы 1 рассмотрим аналоги, которые позволяют наиболее успешно решить поставленную задачу по совершенствованию разработанной  конструкции.

 

Устройство №1 – УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА ЖИДКОГО ТОПЛИВА ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ, авторское свидетельство 2262083.

Изобретение относится к расходомерам жидких тел и может быть использовано при контроле расходования топлива в коммерческом автотранспорте. Заявлено устройство для измерения расхода жидкого топлива двигателей внутреннего сгорания транспортных средств, содержащее корпус с рабочей полостью, шток с диафрагмой, возвратной пружиной и постоянным магнитом, замыкающим контакты датчика, крепящегося к корпусу и подключенного к счетчику импульсов. Устройство воспроизводит колебания давления жидкости, создаваемые топливным насосом двигателя, и регистрирует счетчиком импульсов их количество, пропорциональное расходу топлива. Рабочая полость имеет форму, при которой степень изменения площади поперечного сечения трубопровода по длине стремится к 1 для снижения местных гидравлических потерь, понижающих максимальное давление топлива в магистрали. Технический результат: повышение точности измерений

Устройство №2 –СИСТЕМА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОБЪЕМНОГО РАСХОДА ТОПЛИВА ДВИГАТЕЛЕМ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ, авторское свидетельство 2323365

Изобретение относится к контрольно-измерительной  технике и предназначено для  измерения объемного расхода топлива в процессе работы мощных двигателей внутреннего сгорания /ДВС/. Техническим результатом изобретения является повышение надежности и упрощение измерителя объемного расхода при обеспечении высокой точности измерения накопительного и текущего расхода топлива при эксплуатации и испытании ДВС. Для достижения технического результата в способ измерения объемного расхода топлива двигателем внутреннего сгорания /ДВС/, содержащий операции подсчета числа заполнений из топливного бака и опорожнений топлива во впускной коллектор ДВС мерного гидроцилиндра с поршнем, введено опорожнение одной части гидроцилиндра одновременно с наполнением топливом другой его части за счет избыточного давления топлива, создаваемого топливным насосом ДВС, а присоединение первой и второй частей гидроцилиндра к топливному насосу и к впускному коллектору ДВС и наоборот производят с помощью распределителя, переключаемого из одного положения в другое при достижении поршнем одного из крайних положений в гидроцилиндре.

Устройство №3 – УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА ТОПЛИВА ДВИГАТЕЛЕМ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (2145412). 

Устройство для измерения расхода  содержит расположенный внутри топливного бака мерный бак с герметичной  перегородкой для образования топливозаборного устройства и мерного бачка. Через герметичную перегородку проходит свободный конец магистрального топливозаборного трубопровода, расположенный в топливозаборном устройстве. На входе в мерный бак топливозаборного трубопровода и дополнительной топливозаборной трубки установлен управляемый двухходовой клапан. В мерном бачке, соединенном топливопереливной трубкой с топливозаборным устройством, установлен датчик давления, связанный с регистратором. Изобретение имеет простую конструкцию и обеспечивает возможность измерения массового расхода топлива в реальных условиях эксплуатации.

Устройство №4 – УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА ТОПЛИВА ПРИ ВОЖДЕНИИ ВОЕННОЙ ГУСЕНИЧНОЙ МАШИНЫ.

Изобретение предназначено для  использования в топливной системе  силовой установки военной гусеничной машины (ВГМ). В расходном баке установлен датчик уровня топлива с двумя герконами и постоянным магнитом внутри поплавка. На входе в расходный бак установлены два электромагнитных клапана: в основной магистрали - нормально открытый клапан, связанный с тумблером управления, а в параллельной магистрали подвода в расходный бак - нормально закрытый клапан. Датчик через блок формирования импульсов, выполненный с возможностью управления электромагнитным клапаном в параллельной магистрали, и счетчик импульсов связан с регистрирующим прибором. Изобретение обеспечивает повышение точности и своевременности измерений расхода топлива при выполнении упражнений по вождению ВГМ механиками-водителями различной квалификации.

 

3. Матрица сравнительного  анализа технических решений  по критериям эффективности

Изучается динамика изобретательной деятельности, то есть количество охранных документов, выданных организациям, фирмам по годам заявок. Данные для оценки динамики изобретательской деятельности за последние 13лет  приведены в таблице 2.

 

Таблица 2  Динамика изобретательской деятельности

 

Наименование объекта:  Устройство для заправки маслом
Год	Количество запатентованных изобретений
1994	1
1995	1
1997	2
1999	2
2000	2
2002	1
2003	3
2004	2
2005	3
2006	3
2007	4
2008	3