Главная » 2014 » Август » 31 » Скачать Совершенствование технологии и средств контроля скрученности коленчатых валов ДВС. Хрянин, Виктор Николаевич бесплатно
9:52 PM
Скачать Совершенствование технологии и средств контроля скрученности коленчатых валов ДВС. Хрянин, Виктор Николаевич бесплатно
Совершенствование технологии и средств контроля скрученности коленчатых валов ДВС
Диссертация
Автор: Хрянин, Виктор Николаевич
Название: Совершенствование технологии и средств контроля скрученности коленчатых валов ДВС
Справка: Хрянин, Виктор Николаевич. Совершенствование технологии и средств контроля скрученности коленчатых валов ДВС : диссертация кандидата технических наук : 05.20.03 / Хрянин Виктор Николаевич; [Место защиты: Новосиб. гос. аграр. ун-т] Новосибирск, 2007 147 c. : 61 07-5/4814
Объем: 147 стр.
Информация: Новосибирск, 2007
Содержание:
ВВЕДЕНИЕ
1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
11 Анализ дефектов коленчатых валов ДВС
111 Дефекты коленчатого вала, значительно ограничивающие ресурс ДВС
112 Анализ дефектов пространственной геометрии коленчатого вала
113 Частота проявления дефектов пространственной геометрии коленчатых валов
12 Анализ существующих методов контроля пространственной геометрии коленчатых валов при восстановлении
121 Контроль параметра изгиба коленчатого вала
122 Контроль биения вспомогательных поверхностей коленчатого вала
123 Контроль изменения радиуса кривошипа
124 Контроль скрученности коленчатого вала
13 Выводы по главе, цель и задачи исследования
2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ К РАЗРАБОТКЕ УСТРОЙСТВ И МЕТОДА КОНТРОЛЯ СКРУЧЕННОСТИ
ПРИ ДЕФЕКТАЦИИ КОЛЕНЧАТЫХ ВАЛОВ ДВС
21 Теоретический анализ влияния скрученности коленчатого вала на показатели работы ДВС
22 Теоретическое обоснование методики контроля углового расположения шатунных шеек (скрученности) коленчатого вала
221 Определение погрешности измерения, связанной Неравномерным износом шатунных шеек коленчатого вала
222 Определение погрешности измерения, связанной с с изгибом коленчатого вала
223 Определение погрешности измерения, связанной с неравномерным износом коренных шеек коленчатого вала
23 Теоретический анализ расчета ремонтных размеров шатунных шеек при восстановлении
24 Анализ существующих способов контроля углового положения шатунных шеек (скрученности) коленчатых валов
241 Контроль скрученности коленчатых валов на стадии дефектации
242 Контроль скрученности коленчатых валов на стадии шлифования
25 Выводы по главе
3 МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
31 Цель и задачи экспериментальных исследований
32 Выбор объекта исследования по представительности и значимости
33 Методика сбора и обработки статистических данных
331 Методика измерения углового расположения шатунных шеек (скрученности) коленчатого вала
332 Планирование эксперимента
333 Методика обработки и анализ полученных данных
334 Выбор измерительного инструмента и установочного оборудования
34 Оценка точности измерений
341 Ошибки измерительных приборов
342 Ошибки измерений
35 Разработка устройств для контроля параметра скрученности коленчатых валов при шлифовании
4 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
41 Результаты экспериментальных исследований по изменению пространственной геометрии коленчатых валов при эксплуатации
42Результаты экспериментальных исследований по изменению параметра скрученности во времени
43 Экспериментальная проверка методики расчета ремонтного размера шатунных шеек при восстановлении
44Выводы по экспериментальным исследованиям
5 ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ
Введение:
Коленчатый вал - одна из наиболее ответственных и дорогостоящих деталей двигателя внутреннего сгорания, в значительной степени определяющей ресурс двигателя в целом.
При эксплуатации коленчатого вала, в результате кратковременных перегрузок и динамических нагрузок, неравномерного износа, и ряда других причин, в нем возникают и накапливаются внутренние напряжения и усталостные повреждения. Коленчатый вал утрачивает первоначальные геометрические параметры и физико-механические свойства, тем самым, вызывая различные дефекты, приводящие к значительному уменьшению ресурса, как кривошипно-шатунного механизма, так и двигателя в целом.
По мнению академика Черноиванова В.И. в настоящее время в ремонтном производстве наиболее остро стоит проблема, связанная с восстановлением пространственной геометрии ресурсоопределяющих деталей [92].
Исследования показывают, что при контроле деталей после восстановления, дефекты, связанные с деформацией деталей, полностью не устраняются у 34,4% отремонтированных деталей, кроме того, у 88 % деталей наблюдаются отклонения взаимного расположения рабочих поверхностей [36].
Одним из распространенных дефектов пространственной геометрии коленчатого вала является скрученность коленчатого вала (угловое смещение шатунных шеек).
Исследованиями и практическим опытом ремонтных предприятий установлено, что при дефектации коленчатых валов угловое положение шатунных шеек не контролируется ввиду отсутствия простых и универсальных средств контроля. Существующие средства контроля скрученности коленчатого вала либо сложны конструктивно, либо не обеспечивают необходимой точности измерений. Скрученность коленчатого вала выявляется, как правило, только на стадии шлифования коленчатого вала, что приводит к дополнительным корректировкам по базированию и к перешлифовке коленчатого вала через ремонтный размер. Все это связано с потерей времени, дополнительными трудозатратами, повышенному расходу электроэнергии и материалов [5, 75, 87].
В последнее время многие отечественные предприятия и зарубежные фирмы стали все больше уделять внимания непосредственному регулированию подачи топлива в цилиндры двигателей с учетом реального расположения кривошипа коленчатого вала [98, 100, 101]. Разрабатываемые способы и устройства предназначены и рассчитаны на то, что существуют отклонения фактического положения поршня от его теоретического положения. Одной из основных причин несоответствия фактического и теоретического положения кривошипа называют заметные угловые деформации коленчатых валов ДВС [98].
Цель диссертационной работы: повышение эффективности восстановления коленчатых валов ДВС на ремонтный размер на основе совершенствования методов контроля дефекта скручивания.
Объект исследования - процесс изменения пространственной геометрии коленчатого вала по параметру скрученности.
Научная новизна полученных результатов заключается в следующем:
• получена аналитическая модель для определения действительного значения скрученности с учетом износа шеек и изгиба коленчатого вала;
• разработана методика дефектации пространственной геометрии коленчатого вала по параметру скрученности;
• выявлены закономерности изменения параметра скрученности коленчатого вала в зависимости от его ресурса;
• уточнена аналитическая модель и разработана методика расчета ремонтного размера шатунных шеек с учетом пространственной геометрии коленчатого вала.
Практическая значимость:
• разработаны устройства для измерения углового положения шатунных шеек при дефектации и угловой ориентации шатунных шеек при шлифовании коленчатых валов. Новизна технических решений защищена патентами РФ№ 2130168, № 2163002, № 2193960;
• разработана и реализована методика дефектации коленчатых валов по параметру скрученности с учетом износа шеек, а также величины и направления прогиба вала;
• разработана методика расчета ремонтного размера шатунных шеек с учетом их пространственного положения;
• разработана компьютерная программа на базе персонального компьютера, позволяющая строить поверхности отклика для определения ремонтного размера шатунных шеек в зависимости от скрученности вала и изменения радиуса кривошипа.
Апробация работы. Основные положения работы доложены и одобрены: на международной научно-практической конференции ««Механизация сельскохозяйственного производства в начале XXI века» (г. Новосибирск, 2001 г.); на международной научно-практической конференции «Механизация и электрификация сельского хозяйства» (г. Новосибирск, 2003 г.); на международной научно-практической конференции ««Современные и перспективные технологии в АПК Сибири» (г. Новосибирск, 2006 г.).
Внедрение результатов исследований. Методика дефектации коленчатых валов по параметру скрученности внедрена на ремонтно-технических предприятиях ОАО «Сузунское РТП» и ООО «СХТ» г. Болотное Новосибирской области. Технология дефектации пространственной геометрии коленчатых валов внедрена в учебном процессе на кафедре «Надежности и ремонта машин» Новосибирского ГАУ.
Публикации: по результатам исследований опубликовано 4 печатных работы, получено 5 патентов на изобретение.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, библиографии из 104 наименований, в том числе 5 на иностранном языке, приложений. Изложена на 147 страницах машинописного текста, включает 13 таблиц, 61 рисунок, 12 приложений.
