Разработка методов оценки прочностных и жесткостных характеристик блок-картеров транспортных дизелей

• Автор: Раенко, Мстислав Иванович
• Шифр специальности: 05.04.02, 01.02.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Коломна
• Количество страниц: 225 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
1. Обзор литературы по теоретическим и экспериментальным методам оценки прочностных и хесткостных характеристик остовов транспортных дизелей .

1.1. Методы оценки прочностных характеристик остовов

1.2. Методы определения хесткостных характеристик остовов дизелей.

1.3. Постановка задачи исследования

2. Методика расчета напряхеннодефорыированного состояния блоккартеров .

2.1. Анализ сил, нагрухающих блоккартер .

2.2. Выбор и обоснование схемы расчета напряженнодеформированного состояния блоккартера с учетом изгиба поперечных стоек .

2.3. Оценка точности результатов расчета .

2.4. Определение изгибной податливости узла коренной

опоры при нецентральном нагрухении
2.5. Анализ выбора граничных условий при рассмотрении поперечных стоек как отделенных от блоккартера элементов.
3. Методика расчета изгибной хесткости и деформаций блоккартеров .
3.1. Схема расчета блоккартеров .
3.2. Методика и программа расчета жесткости и деформаций блоккартеров
3.3. Оценка точности методики расчета блоккартеров
4. Экспериментальное определение жесткостных характеристик и деформаций блоккартеров
4.1. Исследование изгибной жесткости блоккартеров
4.2. Исследование жесткости узла коренной опоры при нецентральном нагружении
4.3. Определение температурных деформаций блоккартеров
5. Оценка прочностных и жесткостных характеристик блоккартеров дизелей 6ЧН и 6ЧН по разработанным методикам .
5.1. Исследование блоккартеров дизелей 6ЧН .
5.2. Исследование блоккартера двигателя 6ЧН .
Выводы .
Список литературы


А.Ваншейдта и применяются для поверочных расчетов таких элементов остовов, как стойки станины, фундаментные рамы, крышки подшипников, стенки рубашек цилиндров и блоков. В работах П. В.Гордина ^, ^ дается уточнение расчетных схем этого типа путем введения в формулы эмпирических коэффициентов, определенных на основе экспериментальных исследований. Однако, несмотря на уточнения, указанные методы в недостаточной степени отражают характер распределения напряжений в сечениях остова, поэтому расчеты по ним носят условный характер и сводятся к сопоставлению с результатами, полученными в аналогичных условиях для двигателей, удовлетворяющих условиям подобия. На этапе предварительного выбора исходной конструкции путем использования аналогов или синтеза известных конструктивных решений эти методы сохраняют свое значение. Более точные схемы расчета, в которых остов двигателя или его элементы моделируются статически неопределимыми стержневыми системами, предложены в работах А. С.Орлина, Е. Г.Л. Васильева. Такие расчетные схемы позволяют оценивать не только напряженность, но и жесткость конструкции. В работе [] остов дизеля ЧН/ аппроксимируется статически неопределимой замкнутой рамой. Раскрытие статической неопределимости осуществляется методом сил. ДН/ (Д) принята рама, верхняя часть которой эквивалентна по жесткости верхнему силовому поясу блока, упругие вертикальные опоры - поперечным стойкам, жесткость боковых листов не учитывается (рис. Определение внутренних усилий осуществляется посредством решения системы канонических уравнений метода сил. Для снижения порядка решаемой системы используется разложение нагрузки на симметричную и кососимметричную составляющие. В работах М. А.Салтыкова и Л. Д.Котельникова [, , ] исследуется влияние деформаций остова на напряженность коленчатого вала. В результате анализа экспериментальных данных установлено, что при действии сил давления газов упругие деформации несущих стоек реализуются в перемещения верхнего и нижнего силовых поясов блок-картера, образуя в средней его части зону нулевых перемещений. Это позволило авторам предложить уточненную схему расчета остова в виде отдельной системы для верхнего и нижнего силовых поясов с жесткой заделкой в зоне раздела перемещений (рис. Разработанные расчетные модели позволили не только выполнить уточненные оценки напряженно-деформированного состояния остовов, но и исследовать влияние их деформаций на податливость коренных опор и напряженность коленчатых валов. Рис. Рис. Рис. Это привело к необходимости наряду с дальнейшим развитием расчетных схем для остова в делом совершенствовать и методы расчета его отдельных конструктивных элементов, в частности, поперечных стоек и подшипниковых узлов. Наиболее полно вопросы повышения надежности разъемных подшипниковых узлов, построения расчетных методов оценки их прочности и жесткости, выбора требуемых параметров затяжки болтового соединения отражены в работах М. А.Салтыкова [, , , -] . В них приводится методика расчета крышек (подвесок) коренного подшипника, основанная на представлении конструкции полигональной стержневой системой. Переход от реального узла к его расчетной модели осуществляется с соблюдением определенных правил соответствия, включающих разделение детали на участки, построение эквивалентной стержневой системы, определение жесткости заменяющих стержней и места расположения граничных сечений-заделок. Описанные схемы расчета получили дальнейшее развитие и уточнение в последующих работах М. А.Салтыкова. В результате для расчета несущих элементов остова была предложена схема-модель (рис. В настоящее время эта модель используется в системе прочностных расчетов ПО "Коломенский завод". Выполненное сопоставление показало достаточно хорошее соответствие полученных на ее основе результатов с экспериментальными данными. Определение монтажных напряжений в элементах блок-картера рассмотрено в работах И. Д.Сидорина [, , ]. Схема упруго-силового расчета поперечной стойки двигателя типа ЧН/ с зубчатым (слева) и плоским (справа) разъемом подшипникового узла, предложенная Ы.