Повышение ремонтопригодности коленчатого вала использованием кинетики предотказного состояния

• Автор: Кулаков, Олег Александрович
• Шифр специальности: 05.22.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Орел
• Количество страниц: 149 с. : ил.

Введение

Состояние вопроса по ремонтопригодности коленчатого вала и способам ее повышения

1.1. Оценка ремонтопригодности коленчатого вала

Изменение условий работы коленчатого вала в процессе эксплуатации

Анализ дефектов коленчатых валов двигателей КАМАЗ0, снятых в капитальный ремонт

1.4. Выводы и задачи исследования

Аналитическое исследование кинетики прсдотказного состояния подшипников коленчатого вала

Эксплуатационные изменения смазки подшипников коленчатого вала

Кинетика прсдотказного состояния подшипников коленчатого ваза и ее вероятностное описание Изменение уровня ремонтопригодности коленчатого вала в процессе эксплуатации
2.4. Выводы

3. Программа и методика исследования

3.1. Программа и общая методика исследования
Методика определения неразрывности подвода масла к шатунным подшипникам
Методика оценки давления в системе, определяющего прокачку масла к шатунным подшипникам
Методика измерения геометрических параметров и характеристик шатунных вкладышей
2.2.
3.2.
3.4.
Методика лабораторных исследований развития деформации вкладышей в процессе работы двигателя
Методика измерения зазора в шатунном подшипнике при деформации вкладышей в процессе стендовых исследований
Анализ результатов экспериментального исследования
Изменение условий смазки подшипников коленчатого вала в процессе эксплуатации
Образование деформаций шатунных вкладышей в процессе работы двигателя и снижение ремонтопригодности коленчатого вала Изменение параметров шатунных вкладышей, определяющих ремонтопригодность коленчатого вала, в процессе 6 эксплуатации двигателей
Выводы
Практические рекомендации и техникоэкономическая оценка эффективности результатов
Определение наработки до предупреждения задира шеек коленчатого вала
Оценка эффективности использования ресурса коленчатого вала
Экономическая оценка результатов исследования
Выводы
Общие выводы
Литература


Именно этот показатель формирует требования сферы технической эксплуатации автомобилей к сфере изготовления. Сфера технической эксплуатации не обладает такой производственнотехнической базой, как сфера изготовления. Поэтому при изготовлении изделия должен быть учтн уровень эксплуатационной технологичности. Применительно к коленчатому валу это требование формулируется в исключении сложных технологических операций, таких как правка, закалка шеек, азотирование. При капитальном ремонте коленчатый вал должен заменяться крайне редко для снижения стоимости ремонта, поскольку является базовым и самым дорогим изделием двигателя , , , , , , , 5, 6, 4, 5, 6, 9,. Такой жизненный цикл коленчатых валов обходится дорого и не является единственным и оптимальным. Это определяет сложившуюся низкую ремонтопригодность и долговечность коленчатого вала при высоких показателях износостойкости шеек, качества изг отовления, свойств материала, технологии. Изучив и систематизировав знания по этим процессам, удалось установить, что задир по шатунным шейкам коленчатого вала является предельным состоянием, которое можно предупреждать, снижая тем самым выбраковку и повышая ремонтопригодность. Подшипники коленчатого вала являются одним из основных узлов, лимитирующих пробег двигателя до капитального ремонта. В наиболее тяжелых условиях работают шатунные подшипники современных двигателей. Анализ технического состояния поступивших в капитальный ремонт отечественных двигателей показывает, что наиболее часты случаи выхода из строя двигателей изза задиров шатунных шеек. Существенную роль в повышении работоспособности этого узла играет улучшение условий их смазки. Обеспечение этих параметров, зависящих друг от друга, а также от вязкости масла и зазоров в трущихся парах , , , 3, 1,0, 1, 6, 3, 6, 0, 1, является важнейшей задачей. Однако, как показало изучение предшествующих работ, исследователи и конструкторы не знают фактического состояния по подводу масла к шатунным подшипникам, не имеют обоснованных величин требуемых расходов и давлений после эксплуатации при износах и росте зазоров. Р К Рг. Л к , 1. РгМ давление масла в начале главной магистрали к, к коэффициент снижения давления масла соответственно на пути до коренного подшипника и до входного отверстия в коренной шейке для подвода масла к шатунному подшипнику гт расстояние от оси коленчатого вала до входного отверстия масляного канала к шатунной шейке г радиус коренной шейки. При недостаточном давлении масла, подводимого к подшипникам, могут нарушаться условия гидродинамического трения, в результате чего толщина масляного слоя может стать ниже критической, что повышает вероятность проворачивания вкладышей. С уменьшением расхода масла через подшипник снижается отдача от него тепла в масло, что может привести к перегреву подшипника и выходу его из строя. Однако чрезмерное увеличение давления и расхода масла является нежелательным, так как требует больших затрат мощности на привод насоса и увеличение его размеров. Таблица 1. ЗМЗ 8 0. Кроме того, чрезмерно большие давление и расход масла в системе способствуют увеличению расхода масла на угар, а при наличии в масле абразивных частиц повышенной их циркуляции вместе с маслом, многократному попаданию частиц в подшипники и их разрушению. Это подтверждают исследования НАМИ , , 1, 5 по двигателям ЗИЛ0 и ЗМЗ, результаты которых приведены рис. Из рис. МПа и особенно при давлении ниже 0,1 МПа. Это обусловлено резким уменьшением количества масла, подаваемого к подшипникам, и повышением изза этого их температуры. Рисунок 1. Зависимость интенсивности изнашивания вкладышей подшипников коленчатого вала по свинцу двигателя ЗИЛ0 от давления масла Р при стендовых испытаниях а без подачи пыли б с подачей пыли. В расчетах для определения потребного расхода масла используются соотношения
вс г А м
или 0, Ие , 1. ГАС потребный расход масла, лч количество тепла, от водимого в масло, ккалч см удельная теплоемкость масла, ккалкг ум плотность масла кгл Д перепад температур масла на входе в масляный картер и на выходе из него.