Повышение ресурса крышек цилиндров тепловозных дизелей

• Автор: Ролле, Игорь Александрович
• Шифр специальности: 05.22.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 130 с. : ил.

Содержание
Введение.

Глава 1. Анализ работ, посвящнных исследованию наджности работы

деталей цилиндропоршневой группы двигателей внутреннего

сгорания

1.1. Исследование наджности работы и повреждений крышек цилиндров в эксплуатации

1.2. Современное состояние вопроса. Общие сведения.

1.2.1. Анализ работ посвящнных исследованию теплообмена в двигателях внутреннего сгорания.
1.2.2. Анализ работ посвящнных исследованию напряжннодеформированного состояния деталей двигателей внутреннего
сгорания.
1.2.3. Анализ работ, посвящнных исследованию прочностных свойств материалов термонапряжнных деталей двигателей внутреннего
сгорания
1.3. Выводы по главе 1.
1.4. Задачи исследования и структура диссертации.
Глава 2. Исследование теплового состояния крышек цилиндров различных конструкций при различной степени форсирования дизеля
2.1. Уравнение переноса теплоты применительно к крышке цилиндра
2.2. Граничные условия теплообмена для крышки цилиндра.
2.2.1. Граничные условия со стороны газа.
2.2.2. Граничные условия со стороны полости охлаждения.
2.2.3. Граничные условия во впускных и выпускных каналах.
2.3. Основные результаты исследования теплового состояния крышек цилиндров
2.4. Выводы по главе 2.
Глава 3. Исследование реологических свойств материалов крышек цилиндров
3.1. Исследование реологических свойств высокопрочного чугуна ВЧ
3.2. Выводы по главе 3
Глава 4. Исследование напряжннодеформированного состояния крышек цилиндров.
4.1. Расчт напряжнного состояния крышек цилиндров с использованием уравнений термоупругости
4.2. Расчт напряжнного состояния крышек цилиндров с учтом пластического деформирования и релаксации напряжений в циклах нагружения
4.2.1. Нагружение.
4.2.2.Разгрузк а
4.2.3. Релаксация напряжений
4.2.4. Расчт остаточных напряжений межклапанной перемычки
4.3. Определение ресурса крышек цилиндров тепловозных дизелей.
4.4. Совершенствование режимов обкатки дизелей после постройки и ремонта.
4.5. Выводы по главе 4.
Заключение.
Литература


Разработанная методика задания распределённых граничных условий теплообмена со стороны рабочих тел позволит учесть их локальность по поверхностям элементов конструкций, через которые осуществляется передача теплоты, и тем самым уточнить тепловой расчёт конструкций на стадии их проектирования. Апробация работы. Основные положения, результаты исследований, выводы и рекомендации по повышению надёжности крышек цилиндров тепловозных дизелей докладывались и обсуждались на конференции молодых учёных ПГУПС г. РТУ г. Рига г, на конференции молодых учёных ПГУПС г. Локомотивы и локомотивное хозяйство» ПГУПС. Реализация работы. Разработанные методики расчёта могут быть использованы при проектировании крышек цилиндров тепловозных дизелей и дизелей другого назначения, а также деталей высоконагруженных конструкций, работающих в условиях макротеплосмен. Публикации. Основное содержание работы опубликовано в 6 печатных работах. Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из введения, четырёх глав, заключения, приложений и списка использованных источников из 1 наименований, содержит рисунков, таблиц. Общий объём работы 0 страниц машинописного текста. Цилиндро-поршневая группа тепловозных дизелей тепловозов остаётся наименее надёжной из систем. На неё приходится до - % повреждений дизелей (Рис. Рис. Из них до % повреждений приходится на крышки цилиндров (рис. В связи с этим работы, направленные на повышение надёжности крышек, остаются весьма актуальными. Рис. Для определения направления и основных задач исследования необходимо выяснить механизм разрушения, то есть определить основной повреждающий фактор. Отказ крышки цилиндра по причине трещинообразования огневого днища является скрытым, так как изделие в течение довольно продолжительного времени (в процессе развития повреждения) сохраняет свою работоспособность и это повреждение может быть обнаружено лишь при ремонте с его демонтажем. Следовательно, срок службы каждого изделия может быть оценен ориентировочно, в пределах межремонтного пробега. В соответствии с правилами ремонта дизеля Д цилиндровая крышка подлежит замене при обнаружении трещин в любой части её огневого днища. Это необходимо для предотвращения полного разрушения днища -появления магистральной трещины между камерой сгорания и полостью охлаждения. Санкт-Петербургского узла, эксплуатирующих тепловозы 2ТЭ6 в грузовом движении и ТЭП в пассажирском. Анализ показал, что до % крышек из высокопрочного чугуна выбраковывается на каждом втором ремонте объёма ТР-2 по причине появления трещин межклапанных перемычек выпускных клапанов. Следовательно, можно предположить, что зарождение и развитие трещин происходит при пробеге локомотива от 0 до 0 тыс. Сходство сроков службы крышек цилиндров дизелей 1А-5Д и 2А-5Д, установленных соответственно на тепловозах 2ТЭ6 и ТЭП и имеющих разную номинальную мощность можно объяснить спецификой работы локомотивов в пассажирском и грузовом движении. Опыт вождения поездов показывает, что грузовые поезда в основном стараются формировать полновесными и дизели тепловозов, обслуживающих эти поезда, значительное время работают с нагрузками, близкими к номинальным. При работе тепловоза в пассажирском движении последний, как правило, имеет значительный запас по мощности, вследствие чего, время работы дизеля с такими нагрузками существенно меньше. К тому же при прохождении расчётных подъёмов пассажирский локомотив, имея в два и более раза высокую расчётную скорость, чем грузовой, затрачивает меньше времени на их преодоление, поэтому время работы дизеля пассажирского локомотива при номинальной нагрузке в этом случае также существенно меньше, чем грузового. Для установления механизма развития повреждения был исследован характер разрушения межклапанной перемычки. Характерные повреждения межклапанной перемычки представлены на рисунке 1. Из него видно, что трещина строго перпендикулярна продольной оси межклапанной перемычки. Как следует из [] наиболее вероятной причиной такого разрушения является действие нормальных к плоскости разрыва напряжений от растягивающих усилий или изгибающего момента.