喷油泵凸轮机构的安全评估方法
【专利摘要】本发明公开了一种喷油泵凸轮机构的安全评估方法，包括如下步骤：步骤1，计算最大许用泵端压力与凸轮转角的关系；步骤2，采用点划线的方式绘制最大许用泵端压力曲线；步骤3，测试喷油泵的泵端压力，并记录泵端压力的测试值；步骤4，根据泵端压力的测试值与凸轮转角的关系绘制测试泵端压力曲线；步骤5，将最大许用泵端压力曲线与测试泵端压力曲线置于同一凸轮转角横坐标的图纸上，通过对比最大许用泵端压力曲线与测试泵端压力曲线的高低来对喷油泵凸轮机构进行评估。通过在同一图表绘制最大许用泵端压力和测试泵端压力相对于凸轮转角的曲线，动态直观反映凸轮机构是否安全。
【专利说明】喷油泵凸轮机构的安全评估方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及领域柴油机安全评估领域，特别涉及一种喷油泵凸轮机构的安全评估 方法。
【背景技术】
[0002] 现有喷油泵凸轮机构的安全评估一般是通过对油泵凸轮轮廓曲线进行几何分析， 导出凸轮升程段的运动方程，然后采用弹性力学中的赫兹理论，建立油泵凸轮接触应力的 计算式，并通过计算机编程，从理论上计算和分析喷油泵凸轮表面的接触应力。通过计算和 分析出的喷油泵凸轮表面的接触应力和许用应力值比较进行安全评估。
[0003] 但是，现有的安全评估方法是一种理论的、静态的计算和分析方法，不能直观、动 态的反映凸轮机构是否安全。
[0004] 公开于该【背景技术】部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应 当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种喷油泵凸轮机构的安全评估方法，通过理论接触应力 计算出最大许用泵端压力，并在油泵试验台对泵端压力进行测试，在同一图表中对比最大 许用泵端压力和测试泵端压力，动态直观反映凸轮机构是否安全。
[0006] 为实现上述目的，本发明提供了一种喷油泵凸轮机构的安全评估方法，包括如下 步骤：步骤1，利用喷油泵凸轮的法向力计算公式和圆柱形滚动体接触面上的赫兹压力计 算式得出最大许用泵端压力与凸轮升程的关系式，根据凸轮升程与凸轮转角的对应关系将 最大许用泵端压力与凸轮升程的关系式转化为最大许用泵端压力与凸轮转角的关系式；步 骤2,根据步骤1中的最大许用泵端压力与凸轮转角的关系式采用点划线的方式绘制最大 许用泵端压力曲线；步骤3,在油泵试验台上对喷油泵的泵端压力进行测试，记录泵端压力 的测试值，同时根据凸轮升程的某个位置确定油泵试验台的触发位置并采集触发信号；步 骤4,根据凸轮转角与时间的对应关系建立泵端压力的测试值与凸轮转角的关系式，并根据 泵端压力的测试值与凸轮转角的关系式绘制测试泵端压力曲线；步骤5,根据确定油泵试 验台的触发位置的凸轮升程与凸轮转角的对应关系，将最大许用泵端压力曲线与测试泵端 压力曲线置于同一凸轮转角横坐标的图纸上，通过对比最大许用泵端压力曲线与测试泵端 压力曲线的高低来对喷油泵凸轮机构进行评估。
[0007] 优选地，在步骤5中，如果测试泵端压力曲线位于最大许用泵端压力曲线的下方， 则喷油泵凸轮机构安全；如果测试泵端压力曲线位于最大许用泵端压力曲线的上方，则喷 油泵凸轮机构超负荷。
[0008] 与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：通过理论接触应力计算出最大许用 泵端压力，并在油泵试验台对泵端压力进行测试，在同一图表绘制最大许用泵端压力和测 试泵端压力相对于凸轮转角的曲线，通过对比最大许用泵端压力曲线与测试泵端压力曲线 的高低，动态直观反映凸轮机构是否安全。
【专利附图】
【附图说明】
[0009] 图1是根据本发明的凸轮机构受力分析简图；
[0010] 图2是根据本发明的通过理论计算并绘制的最大许用泵端压力曲线；
[0011] 图3是根据本发明的对喷油泵的泵端压力进行测试的装置示意图；
[0012] 图4是根据本发明的根据实际测量的泵端压力相对于时间的曲线和触发信号的 曲线图；
[0013] 图5是将图4中的实际测量的泵端压力相对于时间的曲线转化为泵端压力相对于 凸轮转角的测试泵端压力曲线和触发信号的曲线图；
[0014] 图6是图5中的测试泵端压力曲线在横坐标上平移后的曲线；
[0015] 图7是将图2中的最大许用泵端压力曲线和图6中的测试泵端压力曲线置于同一 凸轮转角横坐标的曲线图。
[0016] 主要附图标记说明：
[0017] 1-喷油泵，2-触发信号传感器，3-泵端压力传感器，4-嘴端压力传感器。
【具体实施方式】
[0018] 下面结合附图，对本发明的【具体实施方式】进行详细描述，但应当理解本发明的保 护范围并不受【具体实施方式】的限制。
[0019] 除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语"包括"或其变 换如"包含"或"包括有"等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它 元件或其它组成部分。
[0020] 本实施例提供的喷油泵凸轮机构的安全评估方法是对已经设计成型的喷油泵凸 轮进行安全性评估，主要原理是：第一，通过理论接触应力计算出最大许用泵端压力；第 二，在油泵试验台对泵端压力进行测试，也即测试泵端压力，然后在同一图表上分别绘制出 最大许用泵端压力和测试泵端压力相对于凸轮转角的曲线，在全凸轮轮廓曲线中动态的、 直观的反映凸轮机构是否安全。
[0021] 根据本发明【具体实施方式】的喷油泵凸轮机构的安全评估方法，首先说明最大许用 泵端压力的计算方法：
[0022] 1. 1凸轮机构的作用力
[0023] 如图1所示，作用于凸轮的法向力N为（现有技术）：
[0024]
【权利要求】
1. 一种喷油泵凸轮机构的安全评估方法，其特征在于，包括如下步骤： 步骤1，利用喷油泵凸轮的法向力计算公式和圆柱形滚动体接触面上的赫兹压力计算 式得出最大许用泵端压力与凸轮升程的关系式，根据所述凸轮升程与凸轮转角的对应关 系将最大许用泵端压力与凸轮升程的关系式转化为最大许用泵端压力与凸轮转角的关系 式； 步骤2,根据步骤1中的最大许用泵端压力与凸轮转角的关系式采用点划线的方式绘 制最大许用泵端压力曲线； 步骤3,在油泵试验台上对喷油泵的泵端压力进行测试，记录泵端压力的测试值，同时 根据凸轮升程的某个位置确定油泵试验台的触发位置并采集触发信号； 步骤4,根据所述凸轮转角与时间的对应关系建立所述泵端压力的测试值与所述凸轮 转角的关系式，并根据所述泵端压力的测试值与所述凸轮转角的关系式绘制测试泵端压力 曲线； 步骤5,根据确定油泵试验台的触发位置的凸轮升程与凸轮转角的对应关系，将所述最 大许用泵端压力曲线与所述测试泵端压力曲线置于同一凸轮转角横坐标的图纸上，通过对 比所述最大许用泵端压力曲线与所述测试泵端压力曲线的高低来对喷油泵凸轮机构进行 评估。
2. 根据权利要求1所述的喷油泵凸轮机构的安全评估方法，其特征在于，在所述步骤 5中，如果所述测试泵端压力曲线位于所述最大许用泵端压力曲线的下方，则所述喷油泵凸 轮机构安全； 如果所述测试泵端压力曲线位于所述最大许用泵端压力曲线的上方，则所述喷油泵凸 轮机构超负荷。
【文档编号】G06F17/50GK104050337SQ201410317427
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年7月7日 优先权日:2014年7月7日
【发明者】谢晖, 何健, 梁广, 孙步武, 潘坚 申请人:广西玉柴机器股份有限公司