一种用于发动机活塞热负荷实验的活塞位置控制机构.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115824651A(43)申请公布日2023.03.21(21)申请号202211558601.5(22)申请日2022.12.06(71)申请人哈尔滨工程大学地址150001黑龙江省哈尔滨市南岗区南通大街145号哈尔滨工程大学科技处知识产权办公室(72)发明人范立云孙榆承王贵新董全曹艺隆(51)Int.Cl.G01M15/02(2006.01)G01M15/06(2006.01)G01N25/20(2006.01)权利要求书1页说明书2页附图2页(54)发明名称一种用于发动机活塞热负荷实验的活塞位置控制机构(57)摘要本发明的目的在于提供一种用于发动机活塞热负荷实验的活塞位置控制机构，包括实验平台、垂直台架、水平台架、活塞支撑平台、直线运动模块，垂直台架包括四个竖直立柱，相邻的竖直立柱之间安装水平立柱，四个水平立柱构成水平台架，垂直台架的顶部安装实验平台，在一侧的实验平台和水平立柱之间安装第一垂直运动模块单元，在对侧的实验平台和水平立柱之间安装第二垂直运动模块单元，在第一垂直运动模块单元和第二垂直运动模块单元之间安装活塞支撑平台，活塞支撑平台上安装活塞座，活塞座上安装测试活塞。本发明能满足活塞需反复安装的需求，具有较好的人机交互性。将直线运动模块与电控系统进行集成设计，实现了活塞位置的自动控制。CN115824651ACN115824651A权利要求书1/1页1.一种用于发动机活塞热负荷实验的活塞位置控制机构，其特征是：包括实验平台、垂直台架、水平台架、活塞支撑平台、直线运动模块，垂直台架包括四个竖直立柱，相邻的竖直立柱之间安装水平立柱，四个水平立柱构成水平台架，垂直台架的顶部安装实验平台，在一侧的实验平台和水平立柱之间安装第一垂直运动模块单元，在对侧的实验平台和水平立柱之间安装第二垂直运动模块单元，第一垂直运动模块单元和第二垂直运动模块单元构成直线运动模块，在第一垂直运动模块单元和第二垂直运动模块单元之间安装活塞支撑平台，活塞支撑平台上安装活塞座，活塞座上安装测试活塞。2.根据权利要求1所述的一种用于发动机活塞热负荷实验的活塞位置控制机构，其特征是：实验平台的材料为耐热合金钢。3.根据权利要求1所述的一种用于发动机活塞热负荷实验的活塞位置控制机构，其特征是：活塞座在直线运动模块的驱动下沿其上下运动。4.根据权利要求1所述的一种用于发动机活塞热负荷实验的活塞位置控制机构，其特征是：垂直台架、水平台架采用钢方管焊接而成。5.根据权利要求1所述的一种用于发动机活塞热负荷实验的活塞位置控制机构，其特征是：直线运动模块连接远程电控系统。2CN115824651A说明书1/2页一种用于发动机活塞热负荷实验的活塞位置控制机构技术领域[0001]本发明涉及的是一种柴油机实验设备，具体地说是活塞热负荷实验设备。背景技术[0002]对于发动机，不断提高发动机轻量化和强化指标一直是其主要的研究方向，但随着发动机轻量化和强化指标的不断提高使得发动机内部零件的工作条件不断恶劣。发动机活塞是其内部所有零件中工作条件最为恶劣的几个零件之一，其往复运动的特性不仅使其承受惯性力的影响而承受较大的机械负荷，而且燃烧室内周期变化的温度和活塞头部与活塞裙部较大的温度差异使其承受巨大的热负荷，因此发动机活塞失效的风险也不断增大。[0003]导致活塞损坏的原因之一是热负荷超过限制参数导致裂纹等疲劳破坏，所以准确检测活塞的温度场进而分析其热负荷的大小是发动机强化过程中必须解决的问题。在发动机实机上的测试容易受空间的制约与环境的干扰，无法得到准确的性能参数；对发动机活塞进行的仿真分析又无法准确模拟燃烧室内复杂的物理场。[0004]在发动机活塞的设计过程中，对活塞热负荷的计算不可或缺，活塞的性能一定程度上决定发动机强化的上限，需通过实验手段精准模拟和测量发动机工作过程中活塞的性能参数。在实验过程中，需保证活塞具有往复直线运动状态，以模拟活塞真实工作情况，因此活塞位置控制机构对发动机活塞热负荷实验系统的设计意义重大，是决定活塞实验准确性的关键机构。发明内容[0005]本发明的目的在于提供能满足活塞需反复安装需求的一种用于发动机活塞热负荷实验的活塞位置控制机构。[0006]本发明的目的是这样实现的：[0007]本发明一种用于发动机活塞热负荷实验的活塞位置控制机构，其特征是：包括实验平台、垂直台架、水平台架、活塞支撑平台、直线运动模块，垂直台架包括四个竖直立柱，相邻的竖直立柱之间安装水平立柱，四个水平立柱构成水平台架，垂直台架的顶部安装实验平台，在一侧的实验平台和水平立柱之间安装第一垂直运动模块单元，在对侧的实验平台和水平立柱之间安装第二垂直运动模块单元，第一垂直运动模块单元和第二垂直运动模块单元构成直线运动模块