Повышение эксплуатационной надежности шатунов высокоформированных дизелей технологическими методами

• Автор: Сорокина, Любовь Александровна
• Шифр специальности: 05.20.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 134 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Оценка основных опубликованных материалов по методам и моделям повышения эксплуатационной надежности элементов кривошипношатунных механизмов

1.2 Объекты исследований

1.3 Прогнозирование жизненного цикла шатунов комбинированных дизелей

1.3.1 Прогнозирование жизненного цикла шатунов по критерию вероятность безотказной работы

1.3.2 Оценка жизненного цикла шатунов по критерию механики разрушения

1.4 Цель работы н задачи исследования

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ КРИВОШИПНОШАТУННОГО МЕХАНИЗМА
2.1 Особенности применения метода конечных элементов для расчета напряженного состояния шатунов автомобильных Vобразных дизелей
2.2 Особенности расчета напряженного состояния шатунных болтов высокофорсированных автомобильных дизелей методом конечных элементов
2.3 Оценка запасов контактной и усталостной прочности в зубчатых стыках кривошипной головки шатуна

3. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПРОВЕРКА НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ШАТУНА
3.1 Исследование параметров дефектного слои материала шатуна. Оборудование и приборы
3.2 Напряженное состояние шатунов в условиях эксплуатации. Оборудование и приборы
4. РАЗРАБОТКА И ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ
МЕТОДОВ И СРЕДСТВ ПОВЫШЕНИЯ
ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ НАДЕЖНОСТИ ЭЛЕМЕНТОВ ШАТУНОВ
4.1 Дифференцированная гидродробсструйная обработка шатунов
4.2 Повышение коррозионной прочности зубчатого стыка кривошипной головки шатуна
4.3 Теоретическая оценка начальных остаточных напряжений в поверхностном слое высокоиагружснпых элементов кривошипношатунного механизма после поверхностного пластического деформирования
4.4 Повышение эксплуатационной надежности шатунных болтов высокофорснроваииых дизелей
4.5 Расчетнотеоретический сравнительный анализ напряженного состояния подголовочпых переходов шатунных болтов автомобильных дизелей
4.6 Унругонластичсскос деформирование шатунного болта высокофорснроваиного дизеля
5 ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ПОВЫШЕНИЯ
ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ НАДЕЖНОСТИ ЭЛЕМЕНТОВ
КРИВОШИПНОШАТУННОГО МЕХАНИЗМА
ВЫСОКОФОРСИРОВАННЫХ ДИЗЕЛЕЙ
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
РЕКОМЕНДАЦИИ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Научная новизна. Развиты и решены поставленные практикой задачи теории напряженного состояния шатунов высокофорсированных Уобразных автомобильных дизелей на основе метода конечных элементов. Применением метода конечных элементов в сочетании с контактным конечным элементом смоделирован процесс проскальзывания и раскрытия стыка кривошипной головки шатуна, а с учетом изгибных напряжений проанализирована силовая схема работы шатунного болта. Разработай и апробован на практике метод поверхностного пластического деформирования шатуна и образцовсвидетелей дифференцированным гидродробеструйным упрочнением. Теоретически оценены начальные остаточные напряжения в поверхностном слое высоконагруженных элементов шатунов после поверхностного пластического деформирования. Практическая ценность. Предложенный метод дифференцированного гидродробеструйного упрочнения наружной поверхности шатунов повышает эксплуатационную надежность путем снижения неравномерности результирующих напряжений и повышает коэффициент использования металла. Конструкционнотехнологическое решение шатунного болта снижает концентрацию напряжений и составляющую инерционного нагружения, чем повышается эксплуатационная надежность болтового соединения кривошипной головки шатуна и дизеля в целом. Реализации результатов работы. В ЗЛО Волжский дизель им. Маминых и других организациях серийно внедрен комплекс мероприятий по повышению эксплуатационной надежности высокофорсированных дизелей малоотходными технологическими методами. Результаты выполненных в работе исследований и разработок нашли отражение в нормативных материалах по автомобильному дизелестроению, в технологических отчетах ЗЛО Волжский дизель им. Маминых. По мере разработки они были применены при проектировании, совершенствовании и эксплуатации нескольких поколений автомобильных высокофорсироваиных дизелей, созданных в ЗАО Волжский дизель им. Апробации работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на V Российской научной конференции Векторная энергетика в технических, биологических и социальных системах БИБиУ, Балаково, г. Международной научнопрактической конференции Современные проблемы технического сервиса в агропромышленном комплексе Москва, г. Межгосударственных научнотехнических семинарах Проблемы экономичности и эксплуатации двигателей внутреннего сгорания в АПК СНГ СГАУ Саратов, г. VI Всероссийской научнопрактической конференции Современные технологии в машиностроении Пенза, г. Публикации. По материалам диссертации опубликовано работ в центральной печати и сборниках научных трудов, в том числе патент РФ на изобретение. Объем публикаций составляет 4, пл. Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка использованной литературы, приложений. Работа изложена на 3 страницах машинописного текста, содержит рисунок, таблиц, список литературы содержит 0 источников. Настоящая работа, посвященная обоснованию технологических методов и средств повышения эксплуатационной надежности элементов кривошипношатунных механизмов высокофорсированных Уобразных сельскохозяйственных автомобильных дизелей, а также реализации положительных решений, полученных при исследованиях, состоит из пяти глав. В первой главе Состояние вопроса и задачи исследования рассматривается состояние проблемы на основе анализа опубликованных литературных источников, прогнозируется жизненный цикл шатунов. Обосновывается актуальность проблемы, формулируются цель и задачи исследований, выбираются объект и предмет исследования. Во второй главе Теоретические основы напряженного состояния элементов кривоипшношатуииого механизма дается теоретическая оценка напряженного состояния КШМ с использованием метода конечных элементов. В третий главе Разработка методики и экспериментальная проверка напряженного состояния элементов шатуна проводится экспериментальная проверка напряженного состояния элементов кривошипношатунных механизмов высокофорсированных сельскохозяйственных автомобильных дизелей.