СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. ОБЗОР И АНАЛИЗ РАБОТ, ПОСВЯЩЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЮ ВЛИЯНИЯ ДИНАМИКИ ПРОЦЕССА СГОРАНИЯ НА МЕХАНИЧЕСКУЮ НАПРЯЖЕННОСТЬ КРИВОШИПНОШАТУННОГО МЕХАНИЗМА . Ю
1.1. Жесткость процесса сгорания и критерии ее оценки ХО
1.2. Методы расчетной оценки влияния динамичности нагружения деталей кривошипношатунного механизма
1.3. Расчет деформаций при произвольном законе нагружения
2. РАСЧЕТНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ СКОРОСТИ НАРАСТАНИЯ ДАВЛЕНИЯ НА ДИНАМИЧЕСКУЮ ПРОЧНОСТЬ КРИВОШИПНОШАТУННОГО МЕХАНИЗМА
2.1. Выбор расчетной модели кривошипношатунного механизма.
2.2. Приведение кривошипношатунного механизма к системе с дискретными параметрами
2.3. Определение инерционных и упругих параметров эквивалентной системы
2.3.1. Определение ГПг
2.3.2. Определение Сг .
2.3.3. Определение ГП
2.3.4. Определение С .
2.4. Уравнения движения .
2.5. Выбор закона нагружения
2.6 Расчетная оценка влияния динамичности нагружения на напряженность кривошипношатунного механизма отсека тепловозного двигателя .
2.7. Оценка возможности изменения частот свободных колебаний деталей кривошипношатунного механизма изменением их упругомассовых характеристик
2.8. Оценка влияния динамичности нагружения на напряженность кривошипношатунного механизма развернутого двигателя Д
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ЖЕСТКОСТИ ПРОЦЕССА
СГОРАНИЯ НА НАПРЯЖЕННОСТЬ КРИВОШИПНОШАТУННОГО МЕХАНИЗМА .
3.1. Экспериментальная установка и измерительная аппаратура .
3.2. Методика установки режимов, обеспечивающих изменение динамичности нагружения
3.3. Обработка опытных данных
3.4. Результаты экспериментального исследования
ЗАКЛЮЧЕНИЕ .
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЯ
Приложение I. Акт внедрения.
Приложение 2. Решение уравнений движения
ВВЕДЕНИЕ
В решениях ХХУ1 съезда КПСС и в Основных направлениях экономического и социального развития СССР на годы и на период до года поставлены задачи значительного повышения мощности,экономичности, обеспечения высокой надежности и долговечности дизелей.
Решение этих задач связано также с оценкой влияния скорости нарастания давления газов при воспламенении топлива в камере сгорания на прочность деталей двигателя.
Особенностью процесса сгорания в дизелях является уменьшение скорости на линии расширения, что увеличивает продолжительность сгорания и существенно понижает коэффициент полезного действия. Для повышения коэффициента полезного действия необходимо уменьшить продолжительность сгорания, что является целью совершенствования процессов смесеобразования и сгорания и что приводит к росту показателей динамичности цикла скорости нарастания и максимального давления цикла.
В качестве тенденции при форсировке двигателей по среднему эффективному давлению можно отметить снижение степени сжатия, обусловленное необходимостью ограничения максимального давления цикла. Снижение температуры в конце процесса сжатия приводит изза увеличения периода задержки воспламенения к повышению показателей динамичности цикла I .
Уровень виброактивности и шумности дизелей определяется наряду с другими факторами скоростью нарастания давления 2.
Со скоростью нарастания давления связывают повышенный износ деталей, вибрацию и шумность работы, значительные динамические нагрузки кривошипношатунного механизма 3, , т.е. снижение надежности дизелей.
Существующие методы расчета механической напряженности деталей двигателя не учитывают динамичности нагружения. Стремление к форси
рованию двигателя по параметрам рабочего процесса и к уменьшении весовых показателей увеличивает значение методов расчетной оценки влияния динамичности нагружения на напряженность деталей дизеля.Это подтверждается исследованиями .. Орлина и др. .
Зависимость экономичности от максимального давления цикла в настоящее время достаточно полно исследована как в теоретическом, так и в экспериментальном плане. Однако исследований влияния динамичности нагружения на напряженность деталей двигателей проведено очень мало. Были проведены отдельные исследования на дизелях без наддува и с низким наддувом, когда максимальное давление цикла не превышало 89МПй . На тепловозных двигателях, отличающихся высокой форсировкой и, как следствие этого, высокими показателями динамичности цикла, такие исследования не проводились.
Необходимо отметить, что возможность расчетной оценки влияния показателей динамичности максимального давления цикла и скорости нарастания давления на напряженность деталей двигателя различны. Максимальное давление цикла характеризует уровень нагрузки и легко учитывается существующими методами расчета, тогда как для оценки влияния динамичности нагружения на напряженность деталей двигателя не существует общепринятых методов расчета.
В отличие от стационарных работа тепловозных двигателей отличается наличием значительного времени работы на переходных режимах. Исследованиями нагрузок деталей кривошипношатунного механизма на переходных режимах установлено, что скорость нарастания и максимальное давление сгорания на таких режимах превышают их значения на номинальном режиме. Так для двигателя Д60 ТК увеличение быстроты нарастания до 1,0 МПо2 на и максимального давления сгорания до 9,6 МПй на на переходном режиме привело к
росту суммарной силы на , а максимальной скорости в ее нарастания на по сравнению с их значениями на номинальном режиме.
Пусковые режимы тепловозных дизелей характеризуются не только большой величиной действующих сил, но и чрезвычайно высокой динамичностью нагружения. Исследованиями Костина А.К. и других , рабочего процесса четырехтактных дизелей ЧН и на пусковых режимах показали, что максимальное значение скорости нарастания давления С11Сг в три семь раз превышает номинальную величину. Это объясняется тем, что при первых вспышках рейка топливного насоса находится на упоре максимальной подачи, а период задержки воспламенения при холодном пуске в три четыре раза больше номинального при цикловой подаче, значительно превышающую номинальную. Суммарная сила и ее динамичность будет еще в большей степени превышать номинальные значения изза существенного уменьшения инерционных сил при низкой частоте вращения коленчатого вала.
Все это определяет актуальность исследования влияния динамичности нагружения на динамическую прочность кривошипношатунного механизма тепловозного дизеля.
Актуальность
- Київ+380960830922