Устранение вибрационного разрушения поршневых колец судовых дизелей

• Автор: Андрусенко, Евгений Иванович
• Шифр специальности: 05.08.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 124 с. : ил.

1. Проблема разрушения поршневых колец судовых дизелей в процессе их эксплуатации

, 1.1. Задачи, решаемые кольцевым уплотнением поршней

1.2. Факторы, определяющие работу и состав кольцевого уплотнения

1.3. Причины поломок поршневых колец. Основные мероприятия по устранению их разрушения

1.4. Аналитический обзор научных трудов по проблеме поломки поршневых колец

1.5. Выводы. Формулировка цели и постановки задачи

2. Теоретические предпосылки создания методики расчета параметров вибрации поршневого кольца

2.1. Природа возникновения осевых колебаний поршневого кольца

2.2. Допущения, принятые при разработке теории расчета вибрации поршневых колец

2.3. Теория расчета вибрации поршневых колец. Уточнение исходных формул расчета вибрации и их корректировка

2.4. Влияния различных факторов на вибрацию поршневых колец

2.5. Выводы по второй главе
3. Методика расчета параметров вибрации поршневых колец судовых среднеоборотных дизелей. Исследование конструкции деталей цилиндропоршневой группы судовых дизелей производства ОАО «РУМО»

3.1. Методика расчета параметров вибрации поршневого
кольца
3.2. Исходные данные для расчета параметров вибрации верхнего поршневого кольца судового двигателя 6ЧРН 36/45
3.3. Результаты расчета параметров вибрации поршневого кольца
3.4. Оценка уровня форсирования двигателя 6ЧРН36/40 (Г95)
3.5 Результаты опытной работы кольцевого уплотнения
поршней форсированного среднеоборотного двигателя
3.6. Схема поиска причин разрушения поршневых колец
3.7. Анализ конструкции деталей цилиндропоршневой группы
3.8. Выводы по третьей главе
4. Практическое использование методики устранения вибрационного разрушения поршневых колец дизельных двигателей
, 4.1 .■ Практические рекомендации по изменению конструкции
деталей цилиндропоршневой группы
4.2. Алгоритм конструирования антивибрационного уплотнения поршней
4.3. Применение поршневого кольца специальной конструкции
4.4. Расчет формы и размеров пазов антивибрационного компрессионного кольца
4.5. Выводы по четвертой главе
Заключение
Литература
Приложения

Актуальность работы. Эффективное использование современного форсированного двигателя в качестве энергетического объекта или силовой установки транспортного флота в значительной степени зависит от его технического состояния. Как для двигателей стационарного применения в качестве энергетического объекта, так и для двигателей, используемых в качестве силовой установки транспортного флота, характерно длительное их использование с поддержанием в работоспособном состоянии.
Опыт эксплуатации судовых двигателей показывает, что надеж-1 ность их работы, сроки проведения текущих и средних ремонтов определяется параметрами технического состояния деталей цилиндропоршневой группы (ЦПГ), среди которых цилиндровая втулка (ЦВ) и поршневые кольца (ПК) наиболее ответственные и быстро изнашиваемые.
В настоящее время на водном транспорте, как на речном, так и на морском эксплуатируется сотни тысяч различных судовых дизелей. Мировая практика эксплуатации судовых дизелей показывает, что за последние 30 лет существенно возросла их цилиндровая мощность по ' причине увеличения степени наддува, то есть форсирования. Конечно, судовладельцы заинтересованы в установке на суда более мощных и экономичных дизелей.
Однако при увеличении степени форсирования новых дизелей на заводах-изготовителях возникают серьезные проблемы, связанные с обеспечением надежности работы важнейших узлов и деталей. Именно по этой причине многие дизелестроительные заводы не могут приступить к серийному производству новых марок дизелей.
На протяжении многих лет ведутся научные исследования, на-1 правленные на повышение работоспособности и ресурса деталей ЦПГ.
Ук=(з,52/2л12[ЁТё~Тц (2.3.30)
1 где: J = Л3 /12 ~ момент инерции сечения q = dty - вес единицы длины консоли.
Рис. 2.7 Схема деформаций вибрирующего кончика кольца:
1 - верхний торец канавки; А и В - соответственно среднее и нижнее
I '
положения верхней поверхности кольца. Показано условно при Ь = 0.

Подставив эти значения в формулу для ук, найдем:
ук=(о,162Ь/12[Ё7р (2.3.31)
При отсутствии демпфирования или малом его значении, сила, приложенная на конце кольца с частотой у, вызовет резонанс рассматриваемой консоли при V = ук. Воспользовавшись значениями V и ук из выражений 2.3.27 и 2.3.31, получим длину консоли
Р < 1,65 и величина
44е0^ =1,0 + 1,13 (2-3.32)