Повышение надежности работы судовых среднеоборотных двигателей с учетом доминирующих факторов износа подшипников скольжения коленчатого вала

• Автор: Андрусенко, Олег Евгеньевич
• Шифр специальности: 05.08.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 121 с. : ил.

Оглавление
Введение
1. Природа изнашивания и разрушения подшипников скольжения коленчатого вала
1.1 Назначение подшипников скольжения коленчатого вала
1.2 Виды трения и природа изнашивания подшипников скольжения
1.3 Факторы, определяющие надежность работы и износ подшипников скольжения
1.4 Обзор научных работ по вопросу изнашивания антифрикционного слоя подшипников скольжения
1.5 Выводы по первой главе
2. Исследования условий работы подшипников скольжения
2.1.Влияние трения на работу подшипника скольжения
2.2.Тепловой баланс и плотность теплового потока в материалах антифрикционного слоя подшипника скольжения
2.3.Влияние параметров работы подшипника скольжения на динамические свойства смазочного масла
2.4.Влияние конструктивных соотношений подшипника скольжения на характеристики масляного слоя
2.5.Анализ критериев оценки надежности работы подшипника скольжения
2.6.Выводы по второй главе
3. Результаты исследований подшипников скольжения с различным материалом антифрикционного слоя
3.1.Выбор материалов антифрикционного слоя подшипников скольжения
3.2.Методика исследований и требования к их проведению
3.3.Методика экспериментальных исследований явления схватывания подшипников скольжения
3.4.Исследования явления схватывания подшипников скольжения с
различным материалом антифрикционного слоя
3.5.0 работе грехслойных подшипников скольжения
3.6.Выводы по третьей главе
4. Оценка теплофизических свойств антифрикционных материалов
подшипников скольжения
4.1 .Требования, предъявляемые к материалам антифрикционного слоя подшипников скольжения
4.2.Материалы антифрикционного слоя подшипников скольжения
4.3.Влияние способа восстановления антифрикционного слоя подшипников скольжения на его теплофизические свойства
4.4.Выбор критерия надежности работы подшипника скольжения
4.5.Обоснование целесообразности использования критерия надежности подшипника скольжения
4.6.Пример использования предложенного критерия надежности подшипника скольжения
4.7.Алгоритм выбора материала антифрикционного слоя
4.8.Выводы по четвертой главе
5. Использование методики выбора критерия надежности подшипников
скольжения для прогнозирования качества их работы
Заключение
Литература
ПРИЛОЖЕНИЕ

Введение
Актуальность темы исследования. Эффективное использование современного форсированного судового двигателя внутреннего сгорания в значительной степени зависит от его технического состояния и надежности работы его деталей. Увеличение интенсивности эксплуатации двигателей привело к значительному повышению требований к их надежности.
Опыт эксплуатации судовых двигателей показывает, что надежность их работы, сроки проведения текущих и средних ремонтов определяются параметрами технического состояния деталей кривошипно-шатунного механизма, среди которых наиболее ответственные и быстро изнашиваемые - подшипники скольжения коленчатого вала [70]. Поэтому вопрос повышения эксплуатационной надежности судовых двигателей во многом определяется безотказной работой и техническим состоянием подшипников скольжения коленчатого вала.
При работе подшипники скольжения подвергаются высоким динамическим нагрузкам при различных условиях смазывания. Имеет место не только износ подшипника, но и усталостное разрушение его антифрикционного слоя. Процесс усталостного разрушения интенсифицируется, если трение из жидкостного переходит в режим внешнего с соответствующим возрастанием коэффициента трения, а также вследствие нарушения допустимого теплового режима подшипника скольжения.
Несмотря на большой объем выполненных исследований, и проведенных экспериментальных работ, вопрос повышения надежности работы подшипника скольжения к настоящему времени остается весьма актуальным.
Цель работы: повышение надежности работы подшипников скольжения коленчатого вала судовых двигателей с учетом теплофизических свойств материала антифрикционного слоя.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

Следовательно, с повышением градиента скорости падение вязкости замедляется. При некотором значении градиента скорости достигается максимальное изменение вязкости, после чего градиент скорости перестает оказывать влияние на вязкость.
Зависимость динамического коэффициента вязкости смазочных масел от давления установлена работами, проведенными в лаборатории эталонов Московского государственного института мер и измерительных приборов. Опыты показали, что с увеличением давления вязкость минеральных масел возрастает по закону, близкому к экспоненциальному, Пас:
И = На-еРр (2.8)
где: /2а - начальная динамическая вязкость масла, Па-с;
Р - пьезокоэффициент вязкости, зависящий от температуры и сорта масла;
р - давление в экспериментальной бомбе, Па.
Таким образом, влияние давления на вязкость масла противоположно влиянию температуры, с увеличением которой динамическая вязкость масла уменьшается.
Заметное влияние давления на вязкость масла отмечается при удельных давлениях, превышающих 101,3 МПа. Поскольку изменение давления в одном и том же сечении масляного слоя подшипника скольжения невелико, то его влиянием на вязкость можно пренебречь.
С увеличением температуры отношение вязкости масла при заданном давлении к вязкости при атмосферном давлении уменьшается.
Опыт показывает, что при давлениях в подшипниках скольжения наибольшее влияние на вязкость масла оказывает температура и в меньшей степени давление в масляном слое. На рис. 2.2 показано изменение коэффициента вязкости отечественных минеральных масел в зависимости от изменения температуры.