УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ ПРИМЕСЕЙ В ДИЗЕЛЬНОМ ТОПЛИВЕ

УДК 621.43 Разяпов Руслан Шамилевич студент 2 курса магистратуры механический факультет Башкирский государственный аграрный университет Россия, г. Уфа e-mail: razyapov_1997@mail.ru Самиков Руслан Фанзилович аспирант 1 курса обучения механический факультет Башкирский государственный аграрный университет Россия, г. Уфа e-mail: 89173711415@mail.ru Научный руководитель: Нигматуллин Ш.Ф., кандидат технических наук, доцент кафедры «Автомобили и машинно-тракторные комплексы» Башкирский государственный аграрный университет Россия, г. Уфа УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ ПРИМЕСЕЙ В ДИЗЕЛЬНОМ ТОПЛИВЕ Аннотация: В данной статье описывается процесс создания рабочей модели корпуса устройства определения механических примесей в дизельном топливе, а также сборка экспериментальной установки и анализ полученных данных. Ключевые слова: гидродинамика; дизельное топливо; механические примеси; геометрия рабочей поверхности; заряженные частицы; движение жидкости. Razyapov Ruslan Shamilevich 2nd year master student Faculty of Mechanics Bashkir State Agrarian University Russia, Ufa Samikov Ruslan Fanzilovich 1st year postgraduate student Faculty of Mechanics Bashkir State Agrarian University Russia, Ufa Журнал «Трибуна ученого» Выпуск 06/2021 https://tribune-scientists.ru 1  Scientific supervisor: Nigmatullin Sh. F., candidate of technical sciences, Associate Professor of the Department "Automobiles and Machine-tractor Complexes" Bashkir State Agrarian University Russia, Ufa DEVICE FOR DETERMINING MECHANICAL IMPURITIES IN DIESEL FUEL Abstract: This article describes the process of creating a working model of the housing of a device for determining mechanical impurities in diesel fuel, as well as the assembly of an experimental installation and the analysis of the data obtained. Keywords: hydrodynamics; diesel fuel; mechanical impurities; geometry of the working surface; charged particles; fluid motion. Введение. Как известно, в современной топливоподающей аппаратуре дизелей имеются прецизионные детали, зазор в которых достигают 1,5-2,0 мкм, и это предопределяет очень высокие требования к чистоте дизельного топлива [2]. Поэтому в условиях реальной эксплуатации техники с дизельным двигателем, определение содержания механических примесей в топливе на ранней стадии предотвратит преждевременный выход из строя элементов топливной аппаратуры [3,4,5]. Цель исследования: Создание рабочей модели корпуса устройства определения механических примесей в дизельном топливе, создание экспериментальной установки и анализ полученных данных. Материалы и методы исследования. Принцип работы предложенного устройства основан на явлении передачи электрического заряда от положительно заряженной пластины к отрицательной [1]. Журнал «Трибуна ученого» Выпуск 06/2021 https://tribune-scientists.ru 2  а б в Рисунок 1 Датчик сигнализации примесей: а – принцип работы; б – принципиальная схема; в – экспериментальный образец 1- блок регистрации; 2 - положительно заряженные пластины; 3- отрицательно заряженные пластины (рабочая поверхность устройства); 4 - корпус устройства; 5 - выходной канал топлива; 6 - рабочая область; 7 - входной канал подачи топлива. Таким образом при присутствии в дизельном топливе механических примесей они соударяясь с отрицательно заряженными пластинами 3 (Рисунок 1) приобретают заряд и при дальнейшем движении передают его к пластинам 2. Блок регистрации 1 считывает данную информацию и сигнализирует о наличии примесей в дизельном топливе. На основе данного явления был разработан и собран датчик сигнализации примесей (Рисунок 1 в) Описание экспериментальной установки Экспериментальная установка работает следующим образом, дизельное топливо с бака 1 перекачивается топливным насосом 3 (Рисунок 2), производительность которого регулируется широтно- импульсным модулятором 2, далее топливо поступает в емкость 5 с тестовыми образцами механических примесей и забрав примеси поступает в датчик сигнализации примесей 6 где происходит соударение и перенос электрического заряда, сигнал которого поступает в аналогово- цифровой преобразователь 8 и анализируется персональным компьютером 9. На выходе с датчика 6 топливо фильтруется Журнал «Трибуна ученого» Выпуск 06/2021 https://tribune-scientists.ru 3 фильтром 10 для защиты от попадания механических примесей в топливный насос и клапан 11, который необходим для создания противодавления течению дизельного топлива. Датчик давления 4 необходим для контроля давления в экспериментальной установке и регулирования производительности подкачивающего насоса. К датчику сигнализации примесей подключен блок питания 7 Рисунок 2 Принципиальная схема экспериментальной установки 1- бак с дизельным топливом; 2- имитатор ШИМ; 3- топливный насос; 4- датчик давления; 5- емкость с примесями; 6- датчик сигнализации примесей; 7- блок питания; 8-аналого-цифровой преобразователь; 9- персональный компьютер; 10- фильтр; 11- клапан противодавления; Разработанная экспериментальная установка представлена на рисунке 3. Журнал «Трибуна ученого» Выпуск 06/2021 https://tribune-scientists.ru 4  Рисунок 3 Экспериментальная установка Обработка полученных результатов исследования Кривая регистрации имеет вид параболы вершина которого является максимальное напряжение, переданное механической примесью от одной пластины к другой, ширина параболы определяется временем регистрации аналого-цифровым преобразователем. Рисунок 4 Теоретическая характерная кривая с датчика регистрации В ходе проведения эксперимента были сняты показания с аналого- цифрового преобразователя, осциллограмма которой изображена на рисунке 5 Журнал «Трибуна ученого» Выпуск 06/2021 https://tribune-scientists.ru механических примесей 5  Рисунок 5 Осциллограмма полученных результатов Выходное максимальное напряжение и ширина получаемого импульса зависит напрямую от материала проходящих частиц через рабочую зону устройства. Ниже приведена сводная таблица 1 по результатам проведенных опытов с различными механическими примесями. По результатам эксперимента видно, что наибольшее значение передаваемого напряжения относится к механическим примесям, содержащим алюминий Таблица 1 Влияние материала механических примесей (0,5 мм) Материал Бронза Алюминий Сталь Среднее 280 258 значение 225 передаваемого напряжения, мВ Вывод: Собранная экспериментальная установка и экспериментальные исследования с применением датчика определения механических примесей в дизельном топливе показали работоспособность устройства. Определение на ранней стадии присутствие механических примесей в дизельном топливе Журнал «Трибуна ученого» Выпуск 06/2021 https://tribune-scientists.ru 6 предотвратит выход из строя топливной системы и дорогостоящего ремонта конечному потребителю техники. Список литературы: 1. Нигматуллин Ш.Ф., Самиков Р.Ф., Разяпов Р.Ш. Устройство для определения содержания воды и других примесей в дизельном топливе Патент на изобретение 2729170 C1, 04.08.2020. 2. Нигматуллин Ш.Ф., Махиянов И.С., Ямалетдинов М.М. Устройство экспресс анализа качества топлива, непосредственно на технике оснащенными дизельными двигателями // В сборнике: современное состояние, традиции и инновационные технологии в развитии АПК. материалы международной научно-практической конференции, посвященной 90-летию БАШКИРСКОГО ГАУ 2020. С. 310-314. 3. Нигматуллин Ш.Ф. Фирменное обслуживание в техническом сервисе: учебное пособие. Уфа: Башкирский ГАУ, 2016. 239 с. 4. Гришина И.Н., Башкатова С.Т. Современные требования, предъявляемые к качеству дизельного топлива в России. Технологии нефти и газа. 2006. № 5 (46). С. 10-13. 5. Джерихов В.Б. Автомобильные эксплуатационные материалы. Часть I. Топлива. Учебное пособие. СПб.: ГАСУ. 2008. 141 с. Журнал «Трибуна ученого» Выпуск 06/2021 https://tribune-scientists.ru 7