Повышение межремонтного ресурса дизелей путем адаптации формы поршневых колец к изношенной гильзе цилиндров при текущем ремонте : на примере двигателя ЯМЗ-236

• Автор: Ерюшев, Михаил Владимирович
• Шифр специальности: 05.20.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 159 с. : ил.

РЕФЕРАТ
Диссертационная работа изложена на 137 страницах машинописного текста, содержит 62 рисунков, 13 таблиц и 15 приложений.
В диссертационной работе показано, что надежность цилиндропоршневой группы во многом определяется качеством поршневых
колец.
В результате анализа существующих способов расчёта колец выявлено, что все существующие способы имеют допущения и погрешности, в конечном счёте сказывающиеся на качестве поршневых колец.
Теоретически установлено влияние изгибающих напряжений на модуль упругости чугуна.
Разработан новый способ определения зависимости модуля упругости конструкционных материалов от возникающих напряжений. Внесены изменения в методику расчёта поршневых колец, что позволило исключить из расчётов допущение о соответствии чугуна закону Гука.
Предложена методика расчёта поршневых колец, учитывающая нелинейность физико-механических свойств материала поршневых колец при их расчёте. Уточнена методика расчёта технологической оснастки (копиров) для изготовления поршневых колец. Разработаны методы контроля точности воспроизводства заданной формы и требуемой эпюры радиальных давлений колец.
Проведены эксплуатационные испытания двигателей, укомплектованных экспериментальными кольцами, которые показали, что ресурс двигателей увеличился в 1,2-1,3 раза по сравнению с двигателями, укомплектованными
серийными кольцами.
Технологическая оснастка внедрена в ОАО «СтаПри» (Ставропольском
заводе поршневых колец).
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
1Л Условия работы ЦПГ в связи с переходом на уровень требований ЕЭК
ООН «Евро-2» и последующих версий
12 Условия работы и основные причины выхода из строя ЦПГ
1.3 Физико-механические свойства материалов поршневых колец
1.4 Анализ методов расчёта поршневых колец
1.5 Выводы, цель и задачи исследования
2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ К ОБОСНОВАНИЮ МЕТОДОВ РАСЧЁТА ФОРМЫ ПОРШНЕВЫХ КОЛЕЦ, ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ОСНАСТКИ ДЛЯ ИХ ИЗГОТОВЛЕНИЯ
2.1 Расчёт формы поршневых и уплотнительных колец в свободном состоянии
2.1.1 Расчёт формы поршневых и уплотнительных колец, материал
которых подчиняется закону Гука
2.1.2 Учёт нелинейности упругих свойств материалов поршневых и уплотнительных колец при их расчёте
2.2 Разработка метода расчёта профиля копира
2.3 Выводы по главе
3. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИИ
3.1 Программа исследований
3.2 Методика определения зависимости модуля упругости от
внутренних напряжений
3.2.1 Методика определения зависимости модуля упругости от величины нормальных напряжений на образцах в форме прямого
бруса
3.2.2 Методика определения зависимости модуля упругости от

внутренних напряжений на образцах в форме кривого бруса
3.3 Методика эксплуатационных испытаний и оценка точности

измерения

3.4 Выводы по главе
4. РАСЧЕТ И ИЗГОТОВЛЕНИЕ ПОРШНЕВЫХ КОЛЕЦ
4.1 Выбор исходных данных и расчет формы колец в свободном

состоянии
4.1.1 Определение приведённых моментов инерции сечений поршневых

колец
4.1.2 Определение величины средней погонной нагрузки
4.1.3 Определение эпюры распределения радиальных давлений
4.1.4 Определение изгибающих моментов и внутренних напряжений
4.1.5 Расчёт формы колец в свободном состоянии
4.2 Анализ результатов расчёта формы кольца в свободном

состоянии
4.3 Расчёт оснастки для изготовления колец

4.4 Выводы по главе
5. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ КОНТРОЛЯ ТОЧНОСТИ ВОСПРОИЗВОДСТВА ЗАДАННЫХ ПАРАМЕТРОВ ПОРШНЕВЫХ КОЛЕЦ
5.1 Разработка методов контроля формы поршневых и уплотнительных колец в свободном состоянии
5.1.1 Определение взаимосвязи эпюры радиальных давлений колец и их
формой в гибкой ленте
5.1.2 Определение формы поршневых колец в свободном состоянии с помощью большого инструментального микроскопа
5.3 Результаты производственной апробации изготовленных копиров... 1 (Т
5.4 Выводы по главе
6. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТОВ И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ
ИСПЫТАНИЙ

2) смещение нейтральной оси сжатого кольца относительно его геометрической оси также мало и им пренебрегают в расчетах [66];
Учитывая, что угловое смещение сечения кольца близкого к замку составляет примерно 18°, погрешность, вносимая в результаты расчета по данному методу, составляет не менее 20%, что недопустимо в современных условиях.
Б.Я.Гинцбург [14, 67, 68] предлагает расчет формы поршневого кольца в свободном состоянии выполнять в полярных координатах, начало которых расположено в центре сжатого в круг кольца (рисунок 1.15).
Рисунок 1.15 - Расчетная схема определения формы поршневого кольца в
свободном состоянии
где С - точка осевой линии сжатого в круг кольца;