Повышение надежности работы вкладышей подшипников скольжения коленчатого вала дизеля 5Д49

• Автор: Королев, Александр Евгеньевич
• Шифр специальности: 05.02.04, 05.02.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 214 с. : ил.

Оглавление:

Глава 1. Рассмотрение причин возникновения отказов подшипниковой группы

1.1. Основные виды биметаллических подшипников скольжения

1.1.1. Подшипники скольжения со свинцовистой бронзой

1.1.2. Подшипники скольжения с алюминиевооловянным сплавом

1.2. Классификация отказов подшипниковой группы

1.2.1. Постепенные отказы подшипниковой группы

1.2.1.1. Механизмы возникновения постепенных отказов

1.2.1.2. Влияние покрытий на эксплуатационные свойства биметаллических подшипников

1.2.2. Внезапные отказы подшипниковой группы

1.2.2.1. Причины возникновения внезапных отказов подшипников' с алюминиевооловянным сплавом
1.2.2.2. Причины возникновения внезапных отказов подшипников со свинцовистой бронзой
1.3. Основные итоги и цели исследования
Глава 2. Анализ повреждаемости коленчатых валов дизеля 5Д49
2.1. Тенденция выхода из строя коленчатых валов
2.1.1. Систематизация данных о повреждениях коленчатых валов
за период с 1997 по 2002 г.г
2.1.2. Систематизация данных о повреждениях коленчатых валов
за период с 2003 по 2004 г.г
2.2. Исследование причины излома коленчатого вала дизель-генератора 1 А-9 ДГ
2.2.1. Исследование деталей дизеля
2.2.2. Исследование коленчатого вала
2.2.3. Исследование коренных вкладышей
2.2.4. Исследование шатунных вкладышей

2.2.5. Результаты определения причины излома коленчатого вала
2.3. Заключение по анализу повреждаемости коленчатых валов
Глава 3. Исследование напряженного состояния шатунных
сталеалюминиевых вкладышей
3.1. Классификация внутренних остаточных напряжений
3.1.1. Эффекты, связанные.с внутренними напряжениями
3.1.2. Влияние остаточных напряжений на эксплуатационные характеристики биметаллических подшипников
3.2. Результаты работ по определению напряженного состояния биметаллических вкладышей
3.2.1. Методы определения внутренних напряжений
3.2.1.1. Рентгеновские методы определения внутренних напряжений
3.2.1.2. Механические методы определения внутренних напряжений
3.2.1.2.1. Метод профессора H.H. Давиденкова
3.2.1.2.2. Метод Г. Закса
3.2.2. Другие физические методы измерения внутренних напряжений
3.2.3. Напряженное состояние биметаллических вкладышей
3.3. Определение остаточных напряжений в шатунных биметаллических вкладышах
3.4. Разработка упрощенной методики определения остаточных напряжений в биметаллических вкладышах
3.5. Проведение эксперимента по определению напряженного состояния биметаллических вкладышей
3.5.1. Оборудование для проведения эксперимента
3.5.2. Методика определения остаточных напряжений методом расточки
3.5.3. Результаты эксперимента по определению остаточных напряжений методом расточки
3.6. Проверка результатов, полученных по упрощенной методике
3.7. Выводы по результатам исследований

Глава 4. Определение влияния термической обработки на материал биметаллических вкладышей
4.1. Влияние твердости антифрикционного слоя на его задиростойкость
4.2. Влияние термической обработки на образование прослойки интерметаллидов
4.3. Влияние термической обработки на выпотевание мягкой структурной составляющей антифрикционного сплава
4.4. Результаты исследований
Глава 5. Разработка методики создания требуемого напряженного
состояния биметаллических вкладышей
5.1. Анализ существующих работ по созданию напряженного состояния
в биметаллических вкладышах
5.2. Описание процесса образования остаточных напряжений в биметаллическом вкладыше при его термической обработке в «заневоленном» состоянии
5.3. Разработка математической зависимости между величиной остаточных напряжений и параметрами термической обработки
5.4. Описание эксперимента по созданию требуемого напряженного состояния в материале биметаллических вкладышей
5.4.1. Подготовка и проведение эксперимента
5.4.2. Результаты эксперимента
5.5. Внедрение технологии термической обработки вкладышей в «заневоленном» состоянии
5.5.1. Результаты проведения термической обработки
5.5.2. Эксплуатационные испытания
Общие выводы
Список литературы
Приложения

Анализируя имеющиеся данные можно сказать, что, за исключением грязевых рисок и коррозии шеек, все остальные повреждения 80% валов произошли вследствие задиров, сопровождавшихся высоким уровнем нагрева, превышающим температуру плавления свинцовистой бронзы. Большинство валов, вышедших из строя по задиру, имеют трещины, располагающиеся вдоль образующей шейки вала, а некоторые валы имеют глубокие трещины (до 3 мм).
С изломом коленчатого вала поступило 7 дизель-генераторов. Характер всех изломов пока не установлен. Но оказалось возможным исследовать сломавшейся коленчатый вал, поступивший из локомотивного депо Дно Октябрьской железной дороги. Далее в работе будет проведено определение причины возникновения излома данного вала.
Таким образом, установлено, что у трети всех поступающих в ремонт на Воронежский ТРЗ дизель-генераторов 1А-9ДГ коленчатые валы непригодны к дальнейшей эксплуатации. Основным повреждением валов являются задиры (80%), во всех случаях сопровождающиеся трещинами. Подавляющее большинство валов работает в сопряжении с подшипниками со свинцовистой бронзой, которая, как видно из результатов проведенного анализа, не обеспечивает надежной работы данного узла трения.
По совокупности статистических данных и исследований очевидно, что возникшая ситуация с повреждением коленчатых валов связана с преждевременным износом свинцово-оловянного покрытия. Свинцовистая бронза не обладает требуемыми антифрикционными характеристиками при трении со стальными поверхностями, поэтому не допускается работа подшипников без такого слоя. К сожалению, за последнее время ухудшилось качество обслуживания и ремонта дизелей, что ускорило, в основном за счет абразивного воздействия, износ мягкого покрытия. Отсюда вытекает, что использование подшипников со слоем свинцовистой бронзы в сложившихся условиях нерационально. Преждевременный выхода из строя коленчатых