Диагностирование подшипников коленчатых валов автомобильных двигателей по интегральному показателю смазочного процесса

• Автор: Янучков, Михаил Романович
• Шифр специальности: 05.22.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Оренбург
• Количество страниц: 135 с. : ил.

1 АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
1Л Концепция современного диагностирования сопряжений автомобильных двигателей
1.2 Закономерности изменения технического и трибологического состояний подшипников коленчатых валов автомобильных двигателей в эксплуатации
1.3 Анализ современного диагностического обеспечения подшипников коленчатых валов автомобильных двигателей
1.4 Обоснование перспективности диагностирования подшипников коленчатых валов по показателям смазочного процесса
1.5 Выводы по разделу, цель и задачи исследования
2 ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ПОДШИПНИКОВ КОЛЕНЧАТЫХ ВАЛОВ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ПО ИНТЕГРАЛЬНОМУ ПОКАЗАТЕЛЮ СМАЗОЧНОГО ПРОЦЕССА
2.1 Теоретическое обоснование оценки смазочного процесса в подшипниках коленчатого вала по интегральной степени разрушения смазочного слоя
2.2 Теоретическое исследование смазочного процесса в подшипниках коленчатого вала при увеличении диаметрального зазора
2.3 Теоретическое обоснование использования интегральной степени разрушения смазочного слоя в качестве диагностического параметра подшипников коленчатых валов
2.4 Выводы по разделу

3 МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
ЗЛ Общая методика экспериментальных исследований
3.2 Техническая база исследований
3.3 Методика проведения экспериментальных исследований
3.4 Методика обработки результатов экспериментальных исследований
3.5 Выводы по разделу
4 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
4.1 Зависимость диаметрального зазора в подшипниках коленчатого вала от пробега автобуса
4.2 Зависимость интегральной степени разрушения смазочного слоя в подшипниках коленчатого вала от пробега автобуса
4.3 Обоснование частоты вращения коленчатого вала при диагностировании
4.4 Выводы по разделу
5 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ
5.1 Определение нормативных значений диагностического параметра
5.2 Модель прогнозирования остаточного ресурса подшипников коленчатых валов
5.3 Метод диагностирования подшипников коленчатых
валов
5.4 Практическая значимость результатов
5.5 Расчет экономической эффективности использования основных результатов диссертационного исследования
5.6 Выводы по разделу
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ

При эксплуатации автомобильного транспорта актуальным является решение научных и практических задач совершенствования методов и средств обеспечения работоспособности систем и механизмов двигателей подвижного состава с целью повышения эффективности транспортного обслуживания и минимизации затрат.
Подшипники коленчатого вала являются одними из сопряжений, лимитирующих ресурс автомобильного двигателя. На их долю приходится 10-20 % отказов двигателя, для устранения которых требуется 50-70 % затрат на запасные части и 50-60 % трудовых затрат [17, 18, 21, 33-37, 41-43, 46, 51, 103].
Основными причинами отказов подшипников коленчатого вала являются разрушение антифрикционного слоя вкладышей, выплавление, задир вкладышей и проворачивание вкладышей, чрезмерно увеличенный зазор вследствие изнашивания трущихся поверхностей вкладышей и шеек [11, 14, 17, 36, 62, 70, 74, 75, 77], интенсивность которого в эксплуатации во многом зависит от характера смазочного процесса [13, 57, 97, 120].
Показатели смазочного процесса, например, характеристики состояния смазочного слоя, могут являться техническими критериями отказа подшипников, т. е. признаками нарушения их состояния, при котором они способны выполнять заданные функции согласно требованиям конструкторской (проектной) документации.
Существующее диагностическое обеспечение подшипников коленчатого вала [24-31, 38-40, 45, 59, 63, 65, 68, 69, 101], включающее комплекс взаимоувязанных диагностических параметров, методов и средств диагностирования на всех этапах жизненного цикла, не позволяет достоверно и оперативно оценить

3) Проводится тепловой расчет подшипника для определения средней температуры смазочного слоя 1М в следующем порядке:
- задается предполагаемое значение средней температуры масла
*м (°С);
- определяется вязкость масла /2-/л(1м) (Па-с);
- рассчитывается средняя величина нагрузки N (Н) за рабочий цикл по формуле:
а=л
N,, = ■

N=оо
jNdN
N=О
da.
(2.16)
рассчитывается коэффициент нагруженности .S’ по формуле:
30 Nu д2
л I d3 /л п
(2.17)
определяется относительный эксцентриситет X по величине S;
- определяется коэффициент сопротивления шипа вращению ^ по величине х;
- определяется количество теплоты QTP (кДж/с), которое выделится в подшипнике в результате трения, по формуле:
,0,011 ul d2n2l0~3 QTP=4f- (2.18)
- определяется теплота QM (кДж/с), отводимая маслом от подшипника, по формуле: