WWW.DISS.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА
(Авторефераты, диссертации, методички, учебные программы, монографии)

 

На правах рукописи

Лазарев Владислав Евгеньевич

ПОВЫШЕНИЕ РЕСУРСА РАСПЫЛИТЕЛЕЙ ТОПЛИВА

В ДИЗЕЛЯХ СНИЖЕНИЕМ НАГРУЖЕННОСТИ

ПРЕЦИЗИОННЫХ СОПРЯЖЕНИЙ

05.04.02 – Тепловые двигатели

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

доктора технических наук

Барнаул – 2008

Работа выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Южно-Уральский государственный университет».

Научный консультант: доктор технических наук, профессор Рождественский Юрий Владимирович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, доцент Мироненко Игорь Геннадьевич доктор технических наук, профессор, заслуженный работник высшей школы РФ Патрахальцев Николай Николаевич доктор технических наук, профессор Попович Валерий Степанович

Ведущая организация: ООО «ГСКБ «Трансдизель»

Защита состоится 19 декабря 2008 г. в 14.30 часов на заседании диссертационного совета Д 212.004.03 при Алтайском государственном техническом университете им. И.И. Ползунова по адресу: 656038, г. Барнаул, пр. им. В.И. Ленина, 46, ауд. 426 гл. корп.

Е-mail: D21200403@mail.ru, тел/факс (3852)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Алтайского государственного технического университета им. И.И. Ползунова.

Отзывы на автореферат, заверенные печатью Вашего учреждения, просим направлять в двух экземплярах по указанному адресу на имя ученого секретаря диссертационного совета.

Автореферат разослан _ ноября 2008 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Свистула А.Е.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Форсирование дизелей по среднему эффективному давлению и частоте вращения коленчатого вала с одновременным снижением выбросов вредных веществ отработавшими газами требует повышения давления впрыскивания топлива и сопровождается ростом температуры распылителя.

Следствием высоких тепловых, гидродинамических и механических нагрузок, изнашивающих контактный слой прецизионных сопряжений, плохой фильтрации и коксования топлива в распыливающих отверстиях является пониженный ресурс распылителя, сдерживающий форсирование дизелей.

Повышение ресурса распылителей топливных форсунок является одним из условий обеспечения высокого технического уровня дизелей. Ресурс распылителей отечественных тракторных и комбайновых дизелей по ГОСТ 10579-88 (с изменениями от 1995-07-01) должен составлять не менее 50% ресурса форсунки, автомобильных дизелей – не менее 3500 ч. Ресурс распылителей фирмы Bosch составляет более 4500 моточасов. Фактический ресурс отечественных распылителей, например, в дизелях 12Ч 15/18, 6Ч 15/18 и 4ЧН 15/20,5 часто не превышает 1200…1300, а в дизеле 8ЧН 13/14 – 1500 моточасов. Опыт эксплуатации отечественных дизелей свидетельствует, что до 75% вышедших из строя распылителей имеют потерю гидравлической плотности вследствие преждевременного достижения предельного износа прецизионных сопряжений.

Способы повышения ресурса и топливной экономичности дизелей совершенствованием конструкции, технологии изготовления и снижением нагруженности прецизионных сопряжений распылителей рассмотрены в трудах Астахова И.В., Баширова Р.М., Голубкова Л.Н., Горбаневского В.Е., Грехова Л.В., Кухаренка Г.М., Лышевского А.С., Маркова В.А., Морозовой В.С., Николаенко А.В., Патрахальцева Н.Н., Роганова С.Г., Русинова Р.В., Трусова В.И., Фомина Ю.Я., Файнлейба Б.Н. и др. Повышение давления впрыскивания топлива, особенно с применением систем впрыскивания типа Common Rail, и ресурса прецизионных сопряжений распылителя требует дальнейшего совершенствования этих способов развитием известных и применением новых технических решений.

Внедрение новых конструкций для улучшения работы прецизионных сопряжений распылителя сдерживается неполной оценкой их эффективности, в частности ресурса. Известные методы оценки ресурса прецизионных сопряжений распылителя, не учитывающие зависимость радиальной силы, действующей на иглу, от давления топлива и размеров направляющей от температуры, специфику тепломеханического нагружения контактного слоя поверхностей, реальный микрорельеф шероховатости, изменение теплофизических и механических свойств материалов, нуждаются в развитии и повышении достоверности.

Повышение ресурса распылителей топлива в дизелях снижением нагруженности, а также совершенствование методов оценки эффективности технических решений по улучшению работы прецизионных сопряжений, является актуальной научной проблемой. При решении проблемы реализован комплексный подход, включающий разработку технических решений по совершенствованию конструкции распылителей и создание метода оценки ресурса прецизионных сопряжений с использованием энергетической модели трения и изнашивания для определения их эффективности.

Цель работы. Повышение ресурса прецизионных сопряжений распылителей топлива при форсировании дизелей.

Для достижения поставленной цели предусматривается решение следующих задач:

1. Систематизировать факторы, определяющие ресурс распылителя топлива, и определить пути повышения ресурса при форсировании дизелей;

2. Оценить параметры теплового, гидродинамического и механического нагружения прецизионных сопряжений распылителя при изменении режима работы дизеля;

3. Определить фактические контактные параметры рабочих поверхностей при взаимодействии элементов прецизионных сопряжений распылителя с использованием математического моделирования шероховатости;

4. Разработать математические модели и метод оценки ресурса прецизионных сопряжений распылителя, учитывающий режим работы дизеля, фактические параметры шероховатости и триботехнические характеристики поверхностей;

5. Установить влияние уровня нагружения и частоты вращения коленчатого вала дизеля на ресурс прецизионных сопряжений распылителя;

6. Оценить эффективность и рекомендовать к использованию при форсировании дизеля известные и новые технические решения по повышению ресурса распылителя снижением нагруженности прецизионных сопряжений и распыливающих отверстий.

Научная новизна работы заключается в следующем:

1. Установлена взаимосвязь процессов теплового, гидродинамического и механического нагружения прецизионных сопряжений с конструктивными и эксплуатационными факторами, определяющая ресурс распылителя топлива;

2. Разработан метод оценки ресурса прецизионных сопряжений, учитывающий режим работы дизеля, параметры шероховатости, связь критического числа циклов нагружения с коэффициентом аккумуляции энергии микродеформирования, действительным и предельным напряженным состоянием контактного слоя.

Предложена модель зависимости ресурса от толщины и интенсивности изнашивания контактного слоя, частоты вращения коленчатого вала и хода иглы распылителя;

3. Учтено влияние температуры на геометрические параметры элементов и давление топлива в гидравлическом тракте распылителя топлива при уточненной оценке контактных параметров, напряженного состояния поверхностного слоя и ресурса прецизионных сопряжений;

4. Предложена зависимость, устанавливающая связь массы продуктов износа и скорости изнашивания с характером и продолжительностью приработки прецизионных сопряжений распылителя на основе распределения Вейбулла;

5. Развиты методы (спектрального анализа, фрактального подхода и ортогональных преобразований) математического моделирования микрорельефа шероховатости для создания конечно-элементных моделей поверхности контактного слоя прецизионных сопряжений распылителя.

Методы исследования. Математическое моделирование внутрицилиндровых процессов теплообмена, теплопередачи и контактного взаимодействия прецизионных элементов распылителя топлива в дизеле с использованием методов математической статистики и конечных элементов. Экспериментальные исследования дизеля и его деталей с использованием стандартных и оригинальных измерительной аппаратуры и методов испытаний.

Объект и предмет исследования. Процессы теплового, гидродинамического и механического нагружения и их влияние на ресурс прецизионных сопряжений распылителя топлива в дизеле.

Практическая ценность работы заключается в следующем:

1. Предложен и обоснован способ повышения ресурса направляющего и запирающего прецизионных сопряжений и снижения закоксованности распыливающих отверстий применением тепловой защиты распылителя при сохранении мощности дизеля;

2. Рекомендованы и обоснованы технические решения (уменьшение хода, диаметра и длины направляющей иглы, экранирование корпуса распылителя) для сохранения ресурса прецизионных сопряжений при форсировании дизеля по среднему эффективному давлению и частоте вращения коленчатого вала;

3. На основе разработанного метода выполнена сравнительная оценка эффективности и даны рекомендации по выбору технических решений (число топливных каналов в корпусе и кольцевых проточек на игле, теплопроводность иглы и тепловая защита) для снижения температуры прецизионных сопряжений распылителя;

4. Разработана методика определения граничных условий теплового, гидродинамического и механического нагружения для оценки температурного и напряженно-деформированного состояния распылителей различных конструкций;

5. Предложена методика определения интенсивности изнашивания, позволяющая оценить ресурс прецизионных сопряжений распылителя с использованием энергетической модели трения и изнашивания;

6. Систематизированы методы моделирования микрорельефа шероховатости контактного слоя для создания конечно-элементных моделей контактирующих поверхностей с заданными геометрическими характеристиками.

Реализация результатов. Результаты работы использованы ОАО «Челябинский тракторный завод» и ООО «ЧТЗ-Уралтрак» для разработки распылителя топлива с тепловой защитой в многотопливной модификации тракторного дизеля Д-180 и газодизельной модификации дизель-генераторной установки. Рекомендации по очистке прецизионных сопряжений и распыливающих отверстий распылителя использованы в Южно-Уральском филиале ОАО «РЖД» для дизелей Д6 и Д12. Рекомендации по оценке ресурса распылителей использованы ООО «Уральский дизель-моторный завод». Разработанный метод оценки ресурса сопряжений использован Австрийским центром компетентности в трибологии (AC2T research GmbH, Wr. Neustadt, Austria) при выполнении исследовательских работ по оценке ресурса направляющих скольжения с комбинированным смазочным материалом. Методика определения граничных условий теплового, гидродинамического и механического нагружения прецизионных сопряжений распылителя используется в учебном процессе кафедр «Двигатели внутреннего сгорания» Южно-Уральского государственного университета и Челябинского высшего военного автомобильного командного инженерного училища. Результаты диссертационной работы использованы в ОАО «Научно-исследовательский институт автотракторной техники» при проведении работ по оценке эффективности тепловой защиты распылителей тракторных дизелей.

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы обсуждены и одобрены на региональных, межрегиональных и международных научнотехнических конференциях: Челябинск: ЧГТУ, 1995-1998 г.г.; «Двигатель-97» – Москва: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1997 г.; «Технические ВУЗы – Республике» – Минск: БГПА, 1997 г.; Челябинск: ЧГАУ, 1997-2008 г.г.; Челябинск: ЮУрГУ, 1999-2008 г.г.; отчетной конференции-выставки подпрограммы 205 «Транспорт»

НТП Минобразования России «Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники» – Москва: МГАИ (ТУ) - Звенигород, 2002 г.; «Многоцелевые гусеничные и колесные машины: разработка, производство, боевая эффективность, наука и образование» – Броня-2002 – Омск: ОТИИ, 2002 г.; «Актуальные проблемы теории и практики современного двигателестроения» – Челябинск: ЮУрГУ, 2003, 2006 г.г.; World Tribology Congress III Washington, USA – Washington Hilton & Towers, 2005; Symposium «Tribosysteme in der Fahrzeugtechnik» – Graz, Austria – TG, 2005; «Улучшение эксплуатационных показателей двигателей, тракторов и автомобилей» – СПб.- Пушкин:

СПбГАУ, 2003, 2005-2008 г.г.; «Современные транспорт и транспортные средства: проблемы, решения, перспективы» – Минск: БНТУ, 2006 г.

Диссертационная работа одобрена на научных семинарах кафедр «Двигатели внутреннего сгорания» Южно-Уральского государственного университета, Алтайского государственного технического университета и кафедры «Тракторы и автомобили» Челябинского государственного агроинженерного университета.

Публикации. Основные научные и практические результаты диссертационной работы изложены в 46 работах, в том числе 10 – в изданиях, рекомендованных ВАК, 13 – в трудах и материалах международных, всероссийских и региональных конференций, 22 – в региональных изданиях, в патенте на изобретение.

Личный вклад автора. Основные научные результаты теоретических и экспериментальных исследований получены лично автором при выполнении научно-исследовательских работ с ОАО «ЧТЗ» и ООО «ЧТЗ-Уралтрак» (1996-2003), с ОЗПМ ЮУЖД (1999-2004), научно-технической программы: «Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники»

(2001-2002), гранта международного фонда INTAS (2004-2006) в кооперации с AC2T research GmbH (Wr. Neustadt, Austria), гранта DAAD по программе «Михаил Ломоносов» Министерства образования и науки РФ и Германской службы академических обменов (2007) в кооперации с Институтом механики Берлинского технического университета (TU Berlin), гранта международного фонда TEMPUS (2007) в кооперации с AC2T research GmbH (Wr. Neustadt, Austria).

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, семи глав, заключения, библиографического списка (150 источников) и приложения. Диссертация содержит 336 страниц, 15 таблиц, 126 иллюстраций.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении отмечается необходимость повышения ресурса трибосопряжений как одна из основных проблем двигателестроения. Особенно актуальна эта проблема для прецизионных сопряжений распылителя, нагруженность которых растет с увеличением давления впрыскивания топлива, среднего эффективного давления и частоты вращения коленчатого вала дизеля. Обосновывается необходимость совершенствования теории оценки ресурса распылителей. Рассматриваются направления по ограничению тепловой и механической нагруженности для снижения интенсивности изнашивания и повышения ресурса прецизионных сопряжений распылителя при увеличении давления впрыскивания топлива.

В первой главе приведен краткий обзор работ по теме диссертации, обоснованы цель и сформулированы задачи исследования.

Требования к распылителям топлива в дизелях включают обеспечение равномерного распределения по камере сгорания, тонкости, равномерности распыливания, своевременности и закономерности впрыскивания топлива, а также герметизации магистрали высокого давления. Реализация этих требований особенно затруднена в распылителях типа DLA, ресурс прецизионных сопряжений которых еще недостаточно высок. Ресурс направляющего и запирающего прецизионных сопряжений «игла – корпус» зависит от уровня, характера нагруженности и интенсивности изнашивания контактных поверхностей, определяющих гидравлическую плотность и герметичность, от закоксовывания распыливающих отверстий, определяющих их суммарное проходное сечение р. Исследования ЦНИДИ свидетельствуют, что часто фактический ресурс распылителей не превышает 200…500 моточасов.

Потеря работоспособности распылителя оказывает влияние на параметры и характеристики процессов топливоподачи (давление рвпр, продолжительность впр, своевременность впр, закономерность впрыскивания) и сгорания топлива, а также показатели рабочего цикла дизеля. Снижение гидравлической плотности и герметичности прецизионных сопряжений на 40%, проходного сечения распыливающих отверстий на 18% и подвижности иглы в корпусе, сопровождается уменьшением давления на 12% и повышением продолжительности впрыскивания на 7%. При этом тепловые потери и продолжительность сгорания топлива увеличиваются соответственно на 2% и 12%. Ухудшение параметров впрыскивания и сгорания топлива снижает, в частности, в дизелях повышенной размерности с турбонаддувом, мощность (на 14%) и топливную экономичность (на 6%), повышает механическую (на 4%) и тепловую (на 10%) нагруженность, дымность (на 13%) и выбросы вредных веществ (CO на 9%, NOx на 1,5% и CH на 2%) отработавшими газами.

Результаты исследований и эксплуатации топливных форсунок дизелей свидетельствуют, что ресурс распылителей зависит от характера трения и уровня износа прецизионных сопряжений, а также от механических и физикохимических свойств материалов и топлива. Контактное взаимодействие элементов прецизионных сопряжений, обуславливающее их износ и ресурс распылителя топлива в дизеле, является наименее изученным явлением. Расчетная оценка ресурса прецизионных сопряжений, необходимая для установления эффективности технических решений, затруднена определением нагруженности и интенсивности изнашивания контактного слоя.

Во второй главе рассматриваются факторы, определяющие ресурс распылителя, включающие параметры газовой среды в цилиндре, физико-химические и теплофизические свойства топлива, механические свойства материалов и состояние гидравлического тракта. Особое внимание уделено тепломеханической нагруженности и контактным параметрам прецизионных сопряжений.

Причинами снижения ресурса распылителя являются: повышенный износ в результате контактного взаимодействия элементов сопряжений; потеря герметичности по запирающему конусу и гидравлической плотности направляющего сопряжения (рисунок 1,а); снижение подвижности и зависание иглы; отсутствие тепловой защиты; коксование топлива в распыливающих отверстиях и невысокое качество фильтрации топлива. Важное значение имеют соблюдение технологии изготовления и условий приработки сопряжений, а также условий монтажа распылителя в форсунке и форсунки в головке цилиндров.

Улучшение функционирования прецизионного трибосопряжения достигается интенсификацией охлаждения иглы и корпуса распылителя, тепловой защитой его элементов, профилированием направляющей и запирающей поверхностей, а также оптимизацией величины и характера изменения зазора с учетом деформирования деталей, физико-химических и теплофизических свойств топлива.

Время снижения давления, с Рисунок 1 – Характеристика гидравлической плотности направляющего сопряжения распылителя (а) и нагрузочная характеристика дизеля (б) Пропускная способность гидравлического тракта распылителя оказывает влияние на параметры и характеристики впрыскивания топлива. Важной составляющей потери работоспособности являются загрязнения внутренних полостей и сопряжений нагаро- и смолоотложениями. Закоксовывание распыливающих отверстий способствуют уменьшению пропускной способности гидравлического тракта с изменением параметров и характеристик впрыскивания топлива. Одним из эффективных способов снижения интенсивности коксования топлива в распыливающих отверстиях является тепловая защита распылителя. Установлено, что за равное время работы дизеля уменьшение проходного сечения распыливающих отверстий штатных распылителей составило 6,85…7,44%, а распылителей с тепловой защитой – 2,09…2,63%. Для восстановления пропускной способности эффективна профилактическая очистка гидравлического тракта распылителя моющими техническими жидкостями.

Нагруженность распылителей топлива в дизелях различается видом и условиями. Вид нагруженности определяется физической природой, а условия – характером и интенсивностью. Гидродинамическое и тепловое нагружение распылителя, например в дизеле 4ЧН 15/20,5, при повышении нагрузки от холостого хода до максимальной мощности характеризуются изменением среднего давления впрыскивания топлива Рвпр от 28 до 39 МПа и температуры tр корпуса распылителя от 118 до 242 ОС, (рисунок 1,б).

Для распылителя топливной форсунки характерны следующие виды нагружения: гидродинамическое, тепловое, механическое и кинематическое. Различаются условия работы всех четырех прецизионных сопряжений распылителя:

цилиндрического (направляющего) и конического (запирающего) – «игла – корпус распылителя», плоскостного (уплотняющего) – «корпус распылителя – корпус форсунки» и сферического – «игла распылителя – штанга форсунки».

Элементы прецизионного цилиндрического сопряжения «игла – корпус» находятся в состоянии нестационарного контакта с относительным перемещением поверхностей. Это один из сложных видов нагружения как по характеру взаимодействия контактных поверхностей, так и со средой в зоне контакта. Анализ опытных данных свидетельствует, что наибольшие износы отверстия корпуса (до 3...5 мкм) и иглы (до 1…3 мкм) наблюдаются со стороны подыгольной полости. Для прецизионного направляющего трибосопряжения распылителя характерны виды нагружения: гидродинамическое, тепловое и контактное. Прецизионное коническое сопряжение иглы с седлом корпуса испытывает механическое нагружение ударного характера пружиной форсунки в момент окончания впрыскивания и некоторое гидродинамическое «догружение» топливом.

Анализ факторов, определяющих ресурс прецизионных сопряжений распылителя, свидетельствует о многообразии видов их нагружений и необходимости привлечения теории процессов различной физической природы для оценки ресурса. Отдельные положения множества существующих теорий трения и изнашивания (молекулярно-механическая, энергетическая, статистическая и комбинированная) целесообразно использовать комплексно в едином методе оценки ресурса сопряжения, например, на стадии проектирования. Разработанный автором комплексный метод (рисунок 2) позволяет определять эффективность технических решений по совершенствованию конструкции и условий работы прецизионных сопряжений распылителя на основе расчетной оценки ресурса.

В третьей главе представлен метод определения граничных условий нагружения и теплообмена при конечно-элементном анализе температурного и напряженно-деформированного состояния распылителя. Основными являются гидродинамическое нагружение прецизионных сопряжений давлением топлива, механическое нагружение пружиной форсунки и монтажными усилиями, а также тепловое нагружение корпуса рабочими газами в цилиндре.

Рисунок 2 – Комплексный метод оценки ресурса сопряжений Следствием гидродинамического нагружения направляющего прецизионного сопряжения является нарушение соосности иглы и отверстия в корпусе, т.е. появление отклонения еи ее оси в пределах радиального зазора, обусловленного неравномерным распределением давления топлива. Появляющаяся при этом неуравновешенная радиальная сила N, действующая на иглу, соизмерима, по данным В.И. Трусова, с усилием затяжки пружины форсунки. В зависимости от отклонения оси иглы происходит изменение характера и интенсивности трения в сопряжении. Радиальная сила N зависит от давления р топлива в зазоре SН, а, следовательно от нагрузки дизеля, и от геометрических параметров (конусности k, радиуса r и длины lo) элементов направляющего сопряжения, например иглы (рисунок 3,а). Она определяется по уравнению Т.М. Башты:

При этом в настоящей работе дополнительно учитывалось изменение геометрических параметров элементов сопряжения в зависимости от температуры вследствие теплового расширения. Изменение зазора и разрывы топливного слоя приводят к полужидкостному, а затем и к граничному трению. Это сопровождается дальнейшим увеличением радиальной силы, в результате чего игла при движении контактирует с поверхностью отверстия в корпусе распылителя.

Тепловое нагружение распылителя характеризуется теплоотдачей от газов к носку и боковой поверхности корпуса, к топливу в полостях и теплопередачей при контакте с форсункой.

Dвых Рисунок 3 – Формирование радиальной силы N в направляющем сопряжении (а) и изменение ее в зависимости от среднего эффективного давления Ре (б) Квазистационарный теплообмен газов с поверхностью распылителя в цилиндре характеризуется граничными условиями третьего рода. Используя текущие значения коэффициента теплоотдачи и температуры Т газов по углу поворота коленчатого вала, определяются эквивалентные значения э и Тэ. Определение Т выполнено термодинамическим анализом индикаторной диаграммы давления Р, а для оценки использована зависимость Г. Вошни (рисунок 4,а) Распределение коэффициента теплоотдачи по поверхности головки блока на диаметре цилиндра D учитывалось, используя рекомендации А.К. Костина и Р.М. Петриченко. Теплообмен в зазоре между распылителем и отверстием в головке оценивался по данным А.В. Николаенко, предполагающим постоянство Тэ и изменение э в зазоре по линейному закону.

Снижение теплоотдачи достигается, например, экранированием с созданием под экраном закрытых полостей для ограничения теплоотдачи от газов в боковую поверхность, а открытой полости – в носок распылителя.

Закрытые воздушные полости под экраном распылителя с тепловой защитой характеризуются свободно-конвективным теплообменом, который по рекомендации М.А. Михеева рассматривается как явление теплопроводности. Открытые воздушные полости на носке характеризуются вынужденно-конвективным теплообменом со скоростью движения газа W. Для оценки (рисунок 4,б) автором использовался критерий Nu с учетом его зависимости от критериев Re и Pr.

На протяжении рабочего цикла между распылителем и топливом имеет место вынужденно-конвективный теплообмен разной интенсивности, который рассматривался автором состоящим из двух периодов: при отсутствии и при наличии впрыскивания топлива. Во втором периоде движение топлива в полостях характеризуется высокой скоростью, а в первом периоде наблюдаются лишь колебательные его движения. Текущий коэффициент теплоотдачи в топливо в первом периоде в трех полостях: кольцевой, дифференциальной площадки и под иглой распылителя определится:

Рисунок 4 – Изменение текущих параметров теплообмена в цилиндре дизеля (а) и в открытой полости (б) распылителя с тепловой защитой Во втором периоде текущий коэффициент теплоотдачи в топливо в кольцевой полости и подыгольном колодце составит (4), а в полости дифференциальной площадки иглы, с учетом исследований В.Н. Долинина, определится (5):

Контактный теплообмен с форсункой характеризуется температурой Тк деталей в контакте и коэффициентом контактного теплообмена к, который для горизонтальных поверхностей определяется по рекомендациям Г.Б. Розенблита:

а для вертикальных – по закономерностям для условного контактного слоя или зазора к = с / к. Термическое сопротивление контакта зависит от идентичности формы, чистоты исполнения, контактного усилия Р, толщины контактного слоя или зазора к и теплопроводности среды с в зазоре.

В четвертой главе выполнена расчетно-экспериментальная оценка тепловой нагруженности распылителя как фактора, влияющего на его работоспособность.

Значительный вклад в приложение метода конечных элементов для анализа температурного и напряженно-деформированного состояния деталей и узлов двигателей внутреннего сгорания внесли Заренбин В.Г., Иващенко Н.А., Костин А.К., Мизернюк Г.Н., Орлин А.С., Чайнов Н.Д., Ширяев В.М. и др.

Повышение ресурса прецизионных сопряжений и распылителя в целом диктует необходимость изменения его конструкции (число наклонных топливных каналов в корпусе, выполнение кольцевых проточек на игле), введение тепловой защиты (особенно при работе на альтернативных видах топлива), использование материалов иглы с повышенной теплопроводностью, применение распылителей с модифицированными иглой и гидротрактом корпуса и т.п. (рисунок 5).

Учет влияния тепловой и механической нагруженности на температурное и напряженно-деформированное состояние элементов для повышения ресурса распылителя нуждается в количественной оценке при определении интенсивности изнашивания прецизионных сопряжений.

Распылитель с модифицированными Распылитель с кольцевыми проточками на игле иглой и гидротрактом корпуса Вынесенная направляющая иглы и развитая полость охлаждения гидротракта Распылитель с тепловой защитой прецизионных сопряжений и распыливающих отверстий Тепловой экран Закрытые и открытая полости под тепловым экраном распылителя Рисунок 5 – Технические решения для снижения нагруженности распылителя Решению пространственных задач теплопроводности при определении температурного состояния распылителей: штатного, с тепловой защитой и модифицированными иглой и гидравлическим трактом корпуса (разработанными автором) предшествовало создание твердотельных моделей для образования их конечно-элементных аналогов. Пространственное температурное состояние распылителей (рисунок 6) определялось с учетом предварительного решения двумерных задач. На поверхности корпуса выделяется протяженная зона с температурой в среднем 223 ОС. В прецизионном цилиндрическом сопряжении максимальная температура составляет 207 ОС. Характер распределения теплового потока обусловлен размерами и расположением сопряжения, числом наклонных топливоподводящих каналов в корпусе и кольцевых проточек на игле. Уменьшение диаметра до 4,5 мм и длины до 12 мм направляющей иглы, развитие охлаждающей полости в корпусе, увеличение числа наклонных топливных каналов до 9, проточек на игле до 4 и теплопроводности материала иглы в 2 раза приводит к снижению температуры цилиндрического прецизионного сопряжения распылителя в среднем на 40 ОС. Температура поверхности конического прецизионного сопряжения иглы и корпуса распылителя при этом изменяется несущественно.

Наибольшая температура поверхности цилиндрического прецизионного сопряжения иглы распылителя наблюдается на расстоянии от входа в зазор, равном ее диаметру, а максимальная температура – на поверхности конического сопряжения (запирающего конуса) (рисунок 7,a).

Вследствие монтажных деформаций при сборке распылителя с форсункой в районе заплечиков зазор увеличивается более чем в 2 раза. При работе дизеля с повышением температуры наблюдается уменьшение зазора в направляющем сопряжении. Изменение геометрических параметров иглы, корпуса и зазора вследствие теплового расширения при повышении температуры сопряжения сопровождается дополнительным увеличением радиальной силы (рисунок 7,б).

Рисунок 6 – Твердотельные модели и температурное состояние распылителей:

штатного (а), с тепловой защитой (б) и с модифицированными иглой и гидравлическим трактом корпуса (в) в дизеле (Ре = 0,90 МПа, n = 1250 мин -1) При оценке температуры распылителя с тепловой защитой термопара устанавливалась в контрольной точке 1, расположенной на расстоянии от носка, соответствующем точке 1 в штатном распылителе (рисунок 8). Измерение температуры распылителей осуществлялось при работе одноцилиндрового дизеля по нагрузочным характеристикам.

Рисунок 7 – Температура игл распылителей в дизеле при Ре = 0,80 МПа, n = 1250 мин -1, ( штатный, ------ с тепловой защитой, ······ модифицированный) – (а); зависимость радиальной силы от температуры в сопряжении при р =const и с учетом функции p = (t) (хх – холостой ход) – (б) Сопоставление температур штатного распылителя и распылителя с тепловой защитой показывает снижение температуры t1 последнего в среднем по нагрузочной характеристике на 60…63 ОС. При среднем эффективном давлении Ре = 0,9 МПа температура t1 распылителя с тепловой защитой составляет 147 ОС, что на 76 ОС ниже, чем штатного распылителя в аналогичной точке. Математическое моделирование температурного поля распылителей (при совпадении расчетной и измеренной температур в реперной точке 1) позволяет оценить температуры в области прецизионных сопряжений и распыливающих отверстий.

Рисунок 8 – Область установки термопар (т.1) и нагрузочные характеристики дизеля; – штатный распылитель, ------ – распылитель с тепловой защитой Увеличение температуры распылителя с тепловой защитой в исследуемом диапазоне нагрузок составляет в среднем 2,5…3,0 ОС на единицу среднего эффективного давления. Зависимость температуры распылителя с тепловой защитой от нагрузки свидетельствует о резерве повышения мощности дизеля.

Температура прецизионных сопряжений распылителя при работе на альтернативных видах топлива (бензинах и газожидкостных топливах) увеличивается на 30…35 ОС. Снижение температуры распылителя у распыливающих отверстий и прецизионных сопряжений обеспечивает уменьшение коксования топлива, износа сопряжений и вероятности зависания иглы.

В пятой главе рассмотрены, полученные оптическим профилометрированием, микрорельефы шероховатости поверхностей игл распылителей топлива, которые произведены различными предприятиями-изготовителями и имеют близкую продолжительность работы на дизелях (~ 1250…1350 моточасов) в различных условиях эксплуатации. При этом установлена общность характера интенсивности изменения высот микронеровностей в зависимости от частоты шероховатости поверхностей игл. Это объясняется подобием технологических процессов и требований к качеству поверхностей прецизионных сопряжений распылителей при производстве последних различными предприятиями-изготовителями.

В этой связи анализ контактного взаимодействия в поверхностном слое для оценки интенсивности изнашивания и ресурса прецизионных сопряжений с учетом микрорельефа шероховатости, частотой, 1/м, поверхностей выполнялся на примере распылителя 50,4120 ЧТЗ.

Соотношение между номинальной и фактической площадью контактирования определено с учетом геометрических и триботехнических параметров сопряжения (особенностей микрорельефа шероховатости поверхностей, вида контакта, номинальных, контурных и фактических давлений контакта, относительного сближения поверхностей, коэффициента трения и т.п.).

Среди основных методов, позволяющих генерировать профиль поверхности в виде случайного дискретного его отображения (рисунок 9,а,б) с заданными геометрическими характеристиками, рассмотрены: матрично-спектральный метод, фрактальный подход и метод ортогональных преобразований. В дальнейшем при использовании матрично-спектрального метода (дискретное преобразование Фурье), как наиболее полно отражающего реальный профиль, поверхность представлена сеткой с числом N M одинаковых прямоугольных ячеек.

Матрица амплитуд случайного профиля в узлах:

Функция спектральной плотности профиля и ее суммарное значение:

Полученному профилю ставится в соответствие суммарное значение функции спектральной плотности, как алгебраическая сумма спектральных плотностей в каждом узле поверхностной матрицы.

Для отдельных случайных профилей различных поверхностей игл исследуемых распылителей определены основные геометрические параметры с целью оценки степени подобия микрорельефа шероховатости (рисунок 10).

z, мкм Рисунок 9 – Матрично-спектральная модель (а) и случайный профиль (б) для анализа опорной кривой поверхности иглы распылителя 5 0,4 120 ЧТЗ Указанные параметры представлены величиной отклонения профиля от его средней линии Ra, мкм и характеристикой спектральной плотности высот микронеровностей шероховатости P(), мкм2 в функции распределения последних (частоты шероховатости ) на исследуемой поверхности.

Рисунок 10 – Спектральные плотности высот случайных профилей исследуемых поверхностей игл различных распылителей Момент условной стабилизации амплитуд шероховатости характеризуется диапазоном частот 0,1 … 0,15 мкм-1, что свидетельствует о преобладании равновеликих амплитуд, начиная с указанных частот шероховатости.

Некоторое различие амплитудных характеристик в области низких частот (ниже 0,1 мкм-1) объясняется разными режимами нагружения исследуемых распылителей в условиях эксплуатации.

Оценка соотношения между номинальной и фактической площадями контакта выполнена с помощью анализа опорной кривой случайного профиля матрично-спектральной модели контактной поверхности (рисунок 9, б).

С использованием рекомендаций И.В. Крагельского выявлен упругий характер контактирования в прецизионном сопряжении:

где: Pc – контурное давление, Па; – коэффициент Пуассона; HB – твердость по Бринеллю, Па; – комплекс шероховатости; Е – модуль упругости, Па и определены контурное давление Pc, относительное сближение поверхностей и фактическое давление Pr на пятне контакта при упругом деформировании:

где: Pа – номинальное давление, Па; а, L и Rmax – высота, шаг волны и показатель шероховатости, мкм; R – радиус микронеровности, мкм.

Соотношение между номинальной и фактической площадями контакта при известной нормальной нагрузке (радиальной силе) определится:

где: Aа, Ac и Ar – соответственно номинальная, контурная и фактическая площади контакта, м2.

Для контроля достоверности аналитически определенных соотношений номинальной и фактической площади решена контактная задача для сопряжения «игла – корпус» распылителя с использованием конечно-элементного анализа (рисунок 11). Распределение пятен фактического контакта оценено по топографической модели номинальной площадью 80 80 мкм и глубиной ~ 8 мкм.

Корпус Рисунок 11 – Модель контактного сопряжения (а), отношение Aa/Ar в функции радиальной силы N, действующей на иглу, и распределение пятен контакта (б) (N – радиальная сила, Н; ТТ – сила давления топлива, Н; ТПР – усилие пружины, Н) Сходимость результатов аналитического и численного решений свидетельствует об адекватности модели оригинальной топографии и исследуемой поверхности иглы. При выявлении отношения номинальной и фактической площади контакта оценивалось тепловое расширение деталей распылителя при рабочих температурах и коэффициентах линейного расширения материалов (рисунок 12).

Характерные диаметры сопряжения, м Рисунок 12 – Изменение геометрических параметров сопряжения в функции температуры; 1, 2, 3 – диаметры иглы: dвх, dtmax, dвых; 4, 5, 6 – диаметры отверстия в корпусе: Dвх, Dtmax, Dвых; 7, 8, 9 – зазоры в сопряжении (D-d)вх, (D-d)tmax и (D-d)вых, (вх, вых – вход, выход из зазора, tmax – сечение максимальной температуры) При определении радиальной силы N по выражению (1) использованы зависимости давления топлива р1 от площади проходного сечения зазора и характерных диаметров элементов сопряжения от температуры. Зависимость силы N и отношения Aa/Ar в функции от среднего эффективного давления Ре дизеля откорректированы для штатного распылителя и распылителя с тепловой защитой.

В шестой главе рассмотрен анализ температур, напряжений и деформаций в контактном слое сопряжения «игла – корпус» распылителя. Для оценки теплового состояния контактного слоя сопряжения рассмотрены тепловой баланс и распределение тепловых потоков (рисунок 13). Коэффициент распределения теплоты r в элементы распылителя при граничном трении определен по модифицированному уравнению Ф. Шаррона, учитывающего теплофизические свойства материалов, а для оценки плотности теплового потока qТР в контактирующие элементы сопряжения и дизельное топливо использовано основное уравнение тепловыделения при трении:

где: f – коэффициент трения; V – скорость скольжения, м/с.

Для определения температуры контактной поверхности иглы распылителя использован расчетно-экспериментальный подход с оценкой объемной температуры на контрольной глубине 1 мм от поверхности методом математического моделирования. Коэффициент теплоотдачи = / L квазиконвективного теплообмена представлен коэффициентом пропорциональности между теплопроводностью и глубиной L измерения температуры при совместном решении уравнений теплопроводности и конвективного теплообмена.

Приложение граничных условий контактного теплообмена трибосопряжения «игла – корпус» распылителя топливной форсунки (рисунок 13,б) представлено применительно к тепловой модели размером 80 80 мкм и глубиной около мкм. Изменение температуры Т корпуса и иглы распылителя от поверхности контакта до днища модели, определено методом последовательных приближений с использованием значений разности температур соответствующим линейной зависимости на первом шаге приближения.

Рисунок 13 – Тепловой баланс сопряжения «игла – корпус» распылителя (а) и распределение тепловых потоков в контактной зоне (б) Распределение температур иглы и корпуса распылителя характеризуется изменением максимальной, средней поверхностной и объемной температур, а также изменением градиента температуры по нормали к поверхности трения. Форма контактной поверхности и условия теплообмена оказывают влияние на распределение температур в зоне контакта, например иглы (рисунок 14).

Рисунок 14 – Распределение температур (t, ОС) в контактном слое иглы направляющего сопряжения распылителей: штатного (а), с тепловой защитой (б) Распределение тепловых потоков можно представить как процесс прогрева элементов сопряжения распылителя от рабочих газов в цилиндре с одновременной генерацией теплоты на поверхности контакта вследствие трения. Абсолютные значения температур в направлении от корпуса к игле распылителя понижаются и принимают равные значения только на пятнах фактического контакта.

Максимальные температуры иглы наблюдаются на пятнах контакта. При этом распределение температур определено как многоочаговое и нерегулярное, что объясняется топографическими особенностями шероховатой поверхности.

Максимальные температуры корпуса распылителя имеют место на днище модели, что объясняется направлением теплового потока от газов к игле через корпус распылителя с интенсивным прогревом последнего.

Изменение температур в объеме в направлении от поверхности контакта к днищу модели под пятнами фактического контакта в поверхностном слое толщиной до 20 мкм характеризуется резким снижением их градиентов после прохождения теплового потока через контактную поверхность (рисунок 15).

Ре = 0; ---- Ре = 0,2 МПа; ----- Ре = 0,5 МПа; Ре = 0,85 МПа Рисунок 15 – Распределение градиентов температур по глубине контактного слоя иглы и корпуса распылителей: штатного (а) и с тепловой защитой (б) Градиент температуры на линии узлов модели между пятнами контакта принимает минимальное значение ввиду изменения характера теплообмена между иглой и корпусом распылителя. Изменение температуры в контактном слое глубиной до 50 мкм имеет нелинейный характер под пятном фактического контакта и близкий к линейному между пятнами контакта при всех режимах нагружения дизеля. Доля теплоты трения на номинальном режиме работы не превышает 10% от суммарного количества теплоты. Увеличение градиентов температур между пятнами фактического контакта поверхностей объясняется особенностями подвода внешней теплоты, теплоты трения и характера теплопроводности на пятнах контакта поверхностей.

Для оценки уровня напряжений и деформации в контактном слое сопряжений использована уточненная модель контакта с оригинальной топологией поверхностей корпуса и иглы размером 4 4 мкм и глубиной 1,5 мкм (рисунок 16).

Игла распылителя Корпус распылителя Рисунок 16 – Конечно-элементная микромодель и схема нагружения прецизионного сопряжения «игла – корпус» распылителя Распределение фактических давлений контакта Pr, Па (рисунок 17) характеризуется максимальными значениями вблизи условного центра пятна. Распределение нормальных напряжений (у, Па) в сопряжении «игла – корпус» распылителя имеет «очаговый» характер с увеличением абсолютных значений напряжений в области контакта.

Формирование «сжатого» подслоя сферической формы происходит внутри областей растяжения, что подтверждает сложный характер распределения напряжений для случая контакта твердых тел. Изменение средних значений нормальных напряжений в функции среднего эффективного давления имеет характер, адекватный характеру изменения нормальной силы. Это свидетельствует об упругом характере контакта. Максимальные нормальные напряжения не превышают пределов текучести для материалов иглы и корпуса.

Анализ распределения нормальных и эквивалентных напряжений, относительных деформаций в контактной зоне сопряжения по глубине свидетельствует об их снижении для распылителя с тепловой защитой в сравнении со штатным распылителем на всех режимах работы дизеля.

Нормальные напряжения имеют максимальные значения непосредственно в области контакта, что объясняется снижением площади контактирования в направлении условного центра пятна контакта. Изменение градиента нормальных напряжений по глубине контактного слоя характеризует интенсивность механического нагружения и позволяет выделить деформируемую область.

Результатом анализа контактных параметров в сопряжении «игла – корпус»

распылителя при механическом нагружении является оценка глубины и объема материала, воспринимающего механическую нагрузку, как трудноопределяемых показателей энергетической теории трения и изнашивания. Глубина и объем материала, воспринимающего механическую нагрузку при трении, используется в дальнейшем с учетом критического числа циклов нагружения при определении геометрических характеристик (глубины и объема) слоя изношенного металла.

Направляющее (цилиндрическое) сопряжение распылителя Запирающее (коническое) сопряжение распылителя Pr, Па Рисунок 17 – Распределение контактных давлений Pr на поверхности (а) и нормальных напряжений y по глубине (б) контактного слоя (n = 1250 мин-1) Ре = 0; ---- Ре = 0,2 МПа; ----- Ре = 0,5 МПа; Ре = 0,85 МПа (x – координата расчетной точки, мкм; D – диаметр пятна контакта, мкм) В седьмой главе рассматривается интенсивность изнашивания и оценка ресурса прецизионного сопряжения с позиций энергетической теории трения и изнашивания. Характеристикой нагруженности контактного слоя является плотность энергии DR, определяемая как отношение энергии трения WR к объему VR материала, воспринимающего тепловую и механическую нагрузку. Характерным геометрическим параметром, позволяющим оценить объем поверхностного слоя, является его глубина h. Различают глубины (объемы) теплонагруженного hR (VR) и деформированного hd (Vd) контактного слоя.

Изменение градиента температуры вблизи контактной поверхности характеризует интенсивность рассеивания тепловой энергии в контактном слое. Положение точки стабилизации градиента температуры характеризует глубину и объем материала воспринимающего тепловую нагрузку при трении (рисунок 16).

Изменение градиента нормальных напряжений характеризуется снижением его интенсивности по мере удаления от поверхности трения, а затем наступлением стабилизационного периода (dy/dh const 0). Глубина и, следовательно, объем интенсивно деформируемого слоя представлена как расстояние от поверхности трения до границы стабилизационного периода в изменении градиента нормальных напряжений. Соотношение между глубинами (объемами) теплонагруженного и деформируемого материала при контактном взаимодействии достаточно велико.

Интервал изменения теплонагруженных глубин слоя составляет десятки микрометров, а деформируемых – сотни нанометров, что свидетельствует о рассеивании доминирующей части энергии трения в виде тепловой и преобразования незначительной части в виде энергии микродеформирования.

Наиболее интенсивно скорость изнашивания сопряжения изменяется в периоде приработки, где удовлетворительное описание массо-временной характеристики дает распределение Вейбулла (16). При t = tВ массовая скорость изнашивания vm = Mdi/dt и условие повышения ресурса (17):

где: t – текущее время, с; tВ – условная продолжительность приработки, с; М – масса частиц изношенного материала, кг; mВ – масса частиц, выносимых из зоны трения, кг; – параметр характера изнашивания.

Скорость изнашивания сопряжения, достигнутая в конце приработки, сохраняется практически неизменной в основном периоде изнашивания, который характеризуется наибольшей продолжительностью и определяет в целом его ресурс. Для оценки изнашивания поверхностей использована линейная интегральная интенсивность изнашивания Ih, взаимосвязь которой с удельной силой трения (отношение силы трения FТ к номинальной площади контакта Аа) и критической плотностью энергии *DR представляет собой энергетическое уравнение изнашивания (18). Интенсивность изнашивания по Г. Фляйшеру (19):

где: DRB – плотность энергии разрушения при трении (аналог предела прочности вр), Па; R – коэффициент превышения действительной энергии разрушения над средним значением, равный 103…104; – коэффициент износа.

Учитывая, что баланс преобразуемой части механической энергии WM представляется суммой аккумулируемой Wsp и диссипируемой Wdis составляющими:

энергия разрушения W*R контактного слоя в энергетическом балансе составит:

Критическое число циклов нагружения nкр определится с учетом действительного нормального контактного напряжения, предела прочности вр материала и коэффициента аккумуляции энергии R:

Объем изношенного материала контактного слоя по И.В. Крагельскому:

Изменение интенсивности изнашивания элементов сопряжения в зависимости от среднего эффективного давления дизеля (рисунок 18) определено для штатного распылителя и распылителя с тепловой защитой по зависимости (18).

Следует учесть, что механические свойства материалов иглы и корпуса распылителя различны, следовательно, степень износа иглы и корпуса неодинакова.

Для оценки распределения глубин изношенных слоев каждого элемента трибосопряжения использовано критическое число циклов нагружения, определяемое коэффициентом аккумуляции энергии, механическими свойствами материалов тел трения и величиной действующих в сопряжении нормальных напряжений.

Предельный суммарный зазор, определяющий нижний предел допустимой гидравлической плотности, для направляющих сопряжений «игла – корпус» распылителей автотракторных дизелей находится в пределах 4…6 мкм. Для сравнительной оценки ресурса элементов целесообразно использовать среднее значение предельного суммарного зазора, исключая технологический зазор сопряжения. Предельная суммарная глубина Н износа элементов сопряжения и соотношение между глубинами изношенных слоев и критическими числами циклов нагружения:

где: hи, hк – глубина износа иглы и корпуса распылителя, мкм; nи, nк – критические числа циклов нагружения иглы и корпуса.

При известных глубинах изношенного контактного слоя иглы и корпуса распылителя определяется путь трения s. Время изнашивания t элементов сопряжения до предельно допустимого зазора, определяющее ресурс, прямо пропорционально пути трения и обратно пропорционально скорости скольжения иглы при равномерном ее движении. При оценке ресурса сопряжения в моточасах учитывается дискретность пути трения, т.е. доля времени трения в рабочем цикле.

Ресурс распылителя tm в моточасах работы дизеля в зависимости от частоты вращения коленвала n, интенсивности изнашивания Ih и подъема hi иглы на различных режимах работы устанавливается по выражению:

где: h – глубина изношенного слоя элементов распылителя, м.

При заданном предельном износе элементов сопряжения, характеризуемым глубиной h, ресурс снижается с увеличением частоты вращения коленчатого вала n и среднего эффективного давления дизеля, сопровождающегося ростом интенсивности изнашивания Ih. Для компенсации снижения ресурса сопряжения целесообразно уменьшение хода иглы hi.

При сравнительной оценке моторесурса распылителей использовались данные Б.Л. Магарилло и Б.М. Позина по загрузке дизеля промышленных тракторов в режиме бульдозирования. При этом около 10% времени дизель работал на режиме холостого хода, 33,3% занимал режим номинальной мощности, а остальное время – режим средних и малых нагрузок. Для распылителей автомобильных дизелей использованы результаты исследований И.В. Парсаданова, свидетельствующие о 5% загрузке дизеля на режиме холостого хода, 45% занимал режим номинальной мощности, а остальное время – режим средних и малых нагрузок.

Использование тепловой защиты увеличивает условный моторесурс распылителя, например, в дизеле 4ЧН 15/20,5 в среднем на 70%. При этом линейная и массовая скорости изнашивания иглы и корпуса штатного распылителя, соответственно равны 0,4710–3, 4,0710–3 мкм/мч и 1,2610–3, 10,9210–3 мг/мч, распылителя с тепловой защитой – 0,2610–3, 2,1910–3 мкм/мч и 0,7110–3, 5,8810–3 мг/мч.

Использование распылителя с уменьшенными диаметром до 4,5 мм и длиной до 12 мм направляющей иглы и развитой полостью охлаждения при повышенном среднем давлении впрыскивания до 75 МПа (максимальное давление впрыскивания при этом составляет 130 МПа) обеспечивает сохранение ресурса прецизионных сопряжений. Снижение хода иглы при этом в 1,5 раза пропорционально увеличивает ресурс распылителя при сохранении мощности дизеля.

Температура элементов конического сопряжения в зависимости от нагрузки дизеля изменяется в интервале 140…208 ОС. Уровень механического нагружения и изнашивания конического сопряжения определяется массой движущихся частей форсунки и изменением скорости ее движения. Глубина изношенного слоя (с учетом изменения механических свойств материала в функции температуры) иглы и корпуса в коническом прецизионном сопряжении штатного распылителя больше вследствие повышенной тепловой нагруженности, чем в распылителе с тепловой защитой (рисунок 19).

Рисунок 18 – Глубина и объем теплонагруженного и деформированного контактных слоев, интенсивности изнашивания иглы и корпуса, время изнашивания и ресурс направляющего сопряжения распылителей в зависимости от нагрузки дизеля (n = 1250 мин-1); штатный, ----- с тепловой защитой Для проверки адекватности полученных результатов по оценке ресурса прецизионных сопряжений выполнен экспериментальный анализ изношенности игл распылителей (таблица 1). С этой целью выбраны распылители топливных форсунок некоторых тракторных и автомобильных дизелей, отработавшие 1250 … 1350 моточасов в различных условиях эксплуатации.

h, мкм Рисунок 19 – Глубина изношенного слоя в сопряжениях распылителей в зависимости от времени работы дизеля; (а) – штатный, (б) – с тепловой защитой; о – направляющее, – запирающее; игла, ----- корпус Таблица 1 – Расчетно-экспериментальная оценка износа игл распылителей Экспериментально установленная потеря массы иглы вследствие износа сопоставлялась с аналогичной массой, определенной расчетом с использованием разработанного метода оценки ресурса. Анализ результатов свидетельствует о приемлемой степени сходимости расчетных и экспериментальных данных.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Топливная экономичность, мощность и выбросы вредных веществ отработавшими газами дизеля в значительной степени определяются работоспособностью распылителя топлива. Ресурс распылителя ограничен износом и, как следствие, снижением гидравлической плотности направляющего и герметичности запирающего прецизионных сопряжений, нагруженных, соответственно, радиальной и осевой силами. Причиной преждевременного достижения предельных износов при форсировании дизеля является увеличение этих сил вследствие роста температуры распылителя (свыше 210 ОС), давления топлива в зазоре направляющего и интенсивности ударного нагружения запирающего сопряжений иглы, а также ухудшение механических свойств материалов.

Проблему повышения ресурса распылителя снижением нагруженности прецизионных сопряжений при форсировании дизелей следует решать совершенствованием теплообмена, тепловой защиты (защищена патентом РФ) и локального охлаждения элементов сопряжений, уменьшением хода, диаметра и длины направляющей иглы, массы и ускорения перемещения иглы и подвижных частей форсунки. Для определения эффективности предложенных технических решений наряду с конечно-элементным анализом температурного и напряженнодеформированного состояния элементов сопряжений выполнена сравнительная оценка их нагруженности и ресурса.

2. Установлена зависимость теплового, гидродинамического и механического нагружения прецизионных сопряжений от уровня форсирования дизеля по среднему эффективному давлению и частоте вращения коленчатого вала. Повышение среднего эффективного давления дизеля на 40…45% увеличивает тепловой поток в элементы сопряжения распылителя на 20…25%, среднее давление топлива в зазоре на 5…10% и контактное давление в сопряжении на 5…7%.

Выявлена взаимосвязь теплового, гидродинамического и механического нагружения. Повышение температуры элементов распылителя приводит к уменьшению зазора и утечек в направляющем сопряжении. При этом увеличиваются давление впрыскивания топлива и геометрическая площадь его воздействия вследствие теплового расширения материала. В результате повышается радиальная сила, действующая на иглу. При неизменной нагрузке дизеля повышение температуры сопряжения на 60% дополнительно приводит к увеличению радиальной силы на 16%.

3. Разработан комплексный метод оценки ресурса распылителя, учитывающий вид и уровень нагружения, фактические параметры шероховатости и триботехнические характеристики прецизионных сопряжений и предусматривающий конечно-элементный анализ теплового и напряженно-деформированного состояния сопряжений с различными способами моделирования микрорельефа шероховатости. Для оценки интенсивности изнашивания прецизионных сопряжений при изменении нагрузки дизеля в предложенном методе использована оригинальная зависимость критического числа циклов нагружения от коэффициента аккумуляции энергии микродеформирования, действительного и предельного напряженного состояния контактного слоя. При экспериментальной проверке предложенного метода относительная погрешность оценки ресурса, определенная через потерю массы иглы при износе, составила 6…9 %.

4. Предложена оригинальная зависимость, связывающая ресурс с глубиной и интенсивностью изнашивания прецизионных сопряжений, частотой вращения коленчатого вала дизеля и ходом иглы распылителя. Она использована для обоснования параметров распылителя при форсировании дизелей.

Теоретически обосновано, что форсирование дизеля по среднему эффективному давлению на 40...45% и по частоте вращения коленчатого вала на 20…25% приводит к снижению ресурса, соответственно, на 45…50% и 20…25%.

5. Установлено, что уменьшение диаметра с 6 до 4,5 мм и длины с 18 до мм направляющей части иглы распылителя позволяет сохранить ресурс сопряжения при повышении среднего давления впрыскивания топлива в 2 раза вследствие снижения радиальной силы. Модифицирование распылителя (разработанное автором) с изменением размеров направляющей иглы и развитием охлаждающей полости в корпусе позволяет на 25% снизить максимальную температуру направляющего сопряжения. Для сохранения ресурса прецизионных сопряжений в условиях форсирования дизеля целесообразны пропорциональное уменьшение хода иглы распылителя и тепловая защита.

6. Снижение температуры направляющего сопряжения распылителя на 22%, например, на режиме номинальной мощности дизеля 4ЧН 15/20,5, достигается повышением эффективности локального охлаждения: увеличением числа наклонных топливных каналов в корпусе до 7…9 с введением до 3…4 кольцевых проточек на поверхности направляющей части иглы. При увеличении теплопроводности материала иглы в 2,5 раза температура сопряжения снижается на 5…7%.

7. Повышение ресурса сопряжений распылителя на 65…70% или сохранение его при форсировании дизеля по среднему эффективному давлению на 25…30% достигается тепловой защитой экранированием, которое позволяет снизить температуру распыливающих отверстий на 85 ОС, направляющего прецизионного сопряжения на 22 ОС и запирающего – на 47 ОС. При этом температура распыливающих отверстий не превышает 150 ОС, направляющего прецизионного сопряжения 165…170 ОС и запирающего – 141…143 ОС.

Основные результаты опубликованы в следующих работах:

Ведущие рецензируемые научные журналы и издания 1. Лазарев, В.Е. Параметры и характеристики распылителя, используемые при оценке причин снижения работоспособности топливной форсунки дизеля [Текст] / В.Е.Лазарев // Вестник ЮУрГУ. Серия «Машиностроение».– 2003.– Вып.3.– № 1(17).– С.33–36.

2. Лазарев, Е.А. Проблемы совершенствования рабочего цикла при повышении технического уровня дизелей промышленных тракторов [Текст] / Е.А.Лазарев, А.Н.Лаврик, Г.П.Мицын, В.Е.Лазарев // Вестник ЮУрГУ. Серия «Машиностроение».– 2003.– Вып.3.– № 1(17).– С.13–19.

3. Franek, F. Моделирование структуры шероховатых поверхностей для конечно-элементного анализа контактных сопряжений [Текст] / F.Franek, А.Pauschitz, G.Vorlaufer, R.Jisa, В.Е.Лазарев и др. // Вестник ЮУрГУ. Серия «Машиностроение».– 2004.– Вып. 5.– № 5 (34).– С. 42–49.

4. Арав, Б.Л. Показатели рабочего цикла и тепловой нагруженности дизеля воздушного охлаждения с объёмно – плёночным смесеобразованием при форсировании [Текст] / Б.Л.Арав, В.Е.Лазарев // Вестник ЮУрГУ. Серия «Машиностроение».– 2004.– Вып. 5.– № 5 (34).– С. 33–37.

5. Лазарев, В.Е. Математическая модель шероховатой поверхности контактного трибосопряжения [Текст] / В.Е.Лазарев, А.Н.Лаврик, М.И.Грамм, F.Franek, А.Pauschitz, R.Jisa, G.Vorlaufer // Вестник ЮУрГУ. Серия «Машиностроение».– 2006.– Вып. 8.– № 11(66).– С. 54–59.

6. Лазарев, В.Е. Метод оценки интенсивности изнашивания и ресурса прецизионного сопряжения распылителя топлива в дизеле [Текст] / В.Е.Лазарев, А.А.Малоземов, В.Н.Бондарь // Двигателестроение.– 2007.– № 3.– С. 26–29.

7. Лазарев, В.Е. Влияние температуры на радиальную силу в направляющем прецизионном сопряжении распылителя [Текст] / В.Е.Лазарев // Ползуновский вестник.– 2007.– № 4.– С. 230–233.

8. Лазарев, Е.А. Особенности микрорельефа шероховатости поверхности иглы распылителя топлива в дизеле [Текст] / Е.А.Лазарев, В.Е.Лазарев, М.И.Грамм, // Транспорт Урала.– 2008.– № 1(16).– С. 79–81.

9. Лазарев, В.Е. Расчетно-экспериментальная оценка изношенности игл распылителя топлива в дизеле [Текст] / В.Е.Лазарев, В.Н.Бондарь, А.А. Малоземов // Двигателестроение. – 2008. – № 1. – С. 17–19.

10. Лазарев, В.Е. Тепловой баланс направляющего прецизионного сопряжения распылителя топлива [Текст] / В.Е.Лазарев // Двигателестроение. – 2008. – № 2. – С. 34–38.

11. Пат. № 2105186 РФ, МПК7 6 F 02 V 53/04. Распылитель топливоподающей форсунки дизеля [Текст] / В.Е.Лазарев, А.Н.Лаврик, Е.А.Лазарев, Г.П.Мицын, В.И.Кавьяров // Открытия. Изобретения.– 1998.– Бюл. № 5.

Материалы международных, всероссийских и региональных конференций 12. Лазарев, В.Е. Распылитель топливоподающей форсунки с тепловой защитой для дизеля, использующего альтернативные топлива [Текст] / В.Е.Лазарев, А.Н.Лаврик, В.Н.Бондарь и др. // Матер. междунар. науч.-техн.

конф. «Двигатель-97».– М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1997.– С. 97–98.

13. Лазарев, В.Е. Снижение температуры распылителя топливоподающей форсунки дизеля образованием воздушных полостей под заградительным экраном [Текст] / В.Е.Лазарев, А.Н.Лаврик // Матер. междунар. науч.-техн. конф.

«Технические ВУЗы – Республике».– Минск: БГПА, 1997.– С. 52–53.

14. Лазарев, В.Е. Тепловая защита распылителей топливоподающих форсунок транспортных дизелей при использовании альтернативных топлив [Текст] / В.Е.Лазарев, А.Н.Лаврик, Г.П.Мицын // Матер. конференции-выставки по подпрограмме 205 «Транспорт» НТП Минобразования России 11-13 февраля 2002.

Москва-Звенигород.– М.: МАИ, 2001.– С. 268–270.

15. Лазарев, В.Е. Сравнительный анализ температуры распылителей различной конструкции в топливной форсунке тракторного дизеля с наддувом [Текст] / В.Е.Лазарев // Актуальные проблемы теории и практики современного двигателестроения: тр. междунар. науч.-практ. конф.– Челябинск:ЮУрГУ, 2003.– С.

101–104.

16. Лазарев, Е.А. Влияние состава смеси и качества процесса сгорания топлива на рабочий цикл в условиях форсирования дизеля наддувом [Текст] / Е.А.Лазарев, В.Е.Лазарев // Актуальные проблемы теории и практики современного двигателестроения: тр. междунар. науч.-практ. конф.– Челябинск:

ЮУрГУ, 2003.– С. 104–108.

17. Лазарев, В.Е. Эффективность частичного экранирования распылителя топливной форсунки тракторного дизеля [Текст] / В.Е.Лазарев // Улучшение эксплуатационных показателей двигателей, тракторов и автомобилей: сб. науч.

тр. междунар. науч.-техн. конф. – Пушкин: СПбГАУ, 2003.– С. 330–333.

18. Franek, F. Сomplex Micromodel Analysis of Wearing Contact Interfaces / F.Franek, А.Pauschitz, V.E.Lazarev, R.Jisa, G.Vorlaufer // World Tribology Congress III, September 12-16, 2005.– Washington Hilton & Towers, Washington, DC, USA. WTC 2005-63540.

19. Lazarev, V.E. Тhermal simulation of rough tribocontacts / V.E.Lazarev, E.A.Lazarev, R.Jisa, G.Vorlaufer // Tribosysteme in der Fahrzeugtechnik: Vortragsunterlagen. Symposium 2005 der TG Graz. 10. November 2005.– S. 273–280.

20. Лазарев, Е.А. Изменение параметров процесса сгорания при различном опережении воспламенения топлива для повышения достоверности математического моделирования рабочего цикла дизеля [Текст] / Е.А.Лазарев, В.Е.Лазарев // Актуальные проблемы теории и практики современного двигателестроения:

тр. междунар. науч.-техн. конф. – Челябинск: ЮУрГУ, 2006.– С. 141–146.

21. Лазарев, Е.А. Определение параметров процесса сгорания топлива по результатам анализа индикаторной диаграммы давления газов в цилиндре дизеля [Текст] / Е.А.Лазарев, В.Е.Лазарев // Актуальные проблемы теории и практики современного двигателестроения: тр. междунар. науч.-техн. конф.– Челябинск:

ЮУрГУ, 2006.– С. 146–150.

22. Лазарев, В.Е. Анализ температурного состояния комплексного трибосопряжения [Текст] / В.Е.Лазарев, А.Н.Лаврик, М.И.Грамм, F.Franek, А.Pauschitz, R.Jisa, G.Vorlaufer // Актуальные проблемы теории и практики современного двигателестроения: тр. междунар. науч.-техн. конф.– Челябинск: ЮУрГУ, 2006.– С. 151–157.

23. Лазарев, В.Е. Определение толщины нагруженного поверхностного слоя при подвижном трибоконтакте твердых тел [Текст] / В.Е.Лазарев // Улучшение эксплуатационных показателей двигателей, тракторов и автомобилей: сб. науч.

тр. междунар. науч.–техн. конф.– Пушкин: СПбГАУ, 2006.– С. 420–425.

24. Лазарев, В.Е. Оценка трибологических параметров направляющего прецизионного сопряжения в распылителе топливной форсунки дизеля [Текст] / В.Е.Лазарев, Е.А.Лазарев // Современные транспорт и транспортные средства:

проблемы, решения, перспективы: матер. междунар. науч.-техн. конф.– Минск:

БНТУ, 2007.– С. 93–100.

25. Лазарев, Е.А. Определение доли изношенного материала в процессе приработки контактных сопряжений [Текст] / Е.А.Лазарев, В.Е.Лазарев // Улучшение эксплуатационных показателей автомобилей, тракторов и двигателей: сб.

науч. тр. междунар. науч.–техн. конф.– Пушкин: СПбГАУ, 2007.– С. 321–326.

26. Лазарев, В.Е. Тепловое и напряженно-деформированное состояние распылителя топливоподающей форсунки дизеля [Текст] / В.Е.Лазарев // Техническая эксплуатация, надежность и совершенствование автомобилей: сб. науч. тр.

– Челябинск: Изд-во ЧГТУ, 1995.– С. 104–106.

27. Лазарев, В.Е. Эффективность некоторых способов снижения тепловой нагруженности распылителя топливоподающей форсунки дизеля [Текст] / В.Е.Лазарев, А.Н.Лаврик // Автомобильная техника: сб. науч. тр. Вып. 6. – Челябинск: Изд-во ЧВВАИУ, 1996. – С. 44–51.

28. Лаврик, А.Н. Экспериментальное исследование тепловой нагруженности поршня и распылителя форсунки газодизельной модификации двигателя Д – [Текст] / А.Н.Лаврик, Е.А.Лазарев, А.А.Малоземов, В.Е.Лазарев // Вестник ЧГАУ.– 1997.– Т. 22.– С. 27–31.

29. Лаврик, А.Н. Улучшение теплового состояния распылителя топливоподающей форсунки дизеля использованием заградительного экранирования [Текст] / А.Н.Лаврик, В.Е.Лазарев, И.Я.Редько // Вестник Академии транспорта.

Уральское межрегион. отд.– Курган, 1998.– С. 67–72.

30. Лазарев, В.Е. Оценка граничных условий теплообмена экранированного распылителя форсунки дизеля [Текст] / В.Е.Лазарев // Автомобильная техника:

сб. науч. тр. Вып. 7.– Челябинск: Изд-во ЧВВАИУ, 1998.– С. 48–53.

31. Лазарев, В.Е. Результаты экспериментального определения температуры экранированных распылителей топливоподающей форсунки дизеля / В.Е.Лазарев, Ю.Н.Тихонов, А.Н.Лаврик // Автомобильная техника: сб. науч. тр.

– Вып. 7. – Челябинск: Изд-во ЧВВАИУ, 1998. – С. 43–47.

32. Лаврик, А.Н. Основные способы тепловой защиты распылителя топливоподающей форсунки дизеля [Текст] / А.Н.Лаврик, В.Е.Лазарев // Вестник Академии транспорта. Уральское межрегион. отд.– Курган, 1999.– № 2. – С. 89–94.

33. Лазарев, В.Е. Тепловая защита удлиненного распылителя топливоподающей форсунки дизеля [Текст] / В.Е.Лазарев, А.Н.Лаврик, Г.П.Мицын и др. // Вестник Академии транспорта. Уральское межрегион. отд.– Курган, 1999.– № 2.– С. 94–96.

34. Лазарев, Е.А. Температуры поршня и головки цилиндра дизеля при изменении скорости сгорания топлива [Текст] / Е.А.Лазарев, В.Е.Лазарев // Повышение эффективности силовых установок колесных и гусеничных машин: научный вестник. Вып.9.– Челябинск: Изд-во ЧВАИ, 2000.– С. 50–55.

35. Лаврик, А.Н. Анализ факторов, влияющих на закоксовывание сопловых отверстий распылителей топливных форсунок дизелей [Текст] / А.Н.Лаврик, А.С.Теребов, В.Е.Лазарев // Повышение эффективности силовых установок колесных и гусеничных машин: научный вестник. Вып.12.– Челябинск: Изд-во ЧВАИ, 2001.– С. 31–37.

36. Гитис, М.С. Температуры поршня и распылителя при изменении пассивного объема пространства сжатия и доли объемного смесеобразования в камере сгорания дизеля [Текст] / М.С.Гитис, В.Е.Лазарев // Повышение эффективности силовых установок колесных и гусеничных машин: научный вестник. Вып.12.– Челябинск: Изд-во ЧВАИ, 2001.– С. 45–55.

37. Лаврик, А.Н. Очистка топливных форсунок от смолисто-коксовых отложений при техническом обслуживании и ремонте [Текст] / А.Н.Лаврик, А.С.Теребов, В.Е.Лазарев, В.Е.Григорьев // Проблемы проектирования, строительства и эксплуатации автомобильных дорог: сб. науч. тр. УФ МАДИ (ГТУ).– М.: Изд-во МАДИ (ГТУ), 2001.– С. 135–138.

38. Лазарев, В.Е. Вредные выбросы с отработавшими газами при изменении скорости сгорания топлива в дизеле [Текст] / В.Е.Лазарев, А.Н.Лаврик, Е.А.Лазарев // Вестник Академии транспорта. Уральское межрегион. отд.– Курган, 2001.– № 3-4.– С. 126–131.

39. Лазарев, В.Е. Показатели механической нагруженности, топливной экономичности и эффективности рабочего цикла дизеля при изменении скорости сгорания топлива [Текст] / В.Е.Лазарев, Е.А.Лазарев // Вестник Академии транспорта. Уральское межрегион. отд. – Курган, 2001.– № 3–4.– С. 169–172.

40. Лазарев, В.Е. Особенности температурного и деформированного состояния поршня при конвертировании дизеля в газодизель [Текст] / В.Е.Лазарев, А.Н.Лаврик, Е.А.Лазарев // Вестник Академии транспорта. Уральское межрегион. отд.– Курган, 2001.– № 3-4.– С. 173–175.

41. Лазарев, В.Е. Особенности работы прецизионного трибосопряжения в распылителе топливной форсунки дизеля [Текст] / В.Е.Лазарев // Конструирование и эксплуатация наземных транспортных машин: сб. тр. – Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2002.– С. 60–61.

42. Лаврик, А.Н. Влияние коксования топлива в сопловых отверстиях распылителя топливоподающей форсунки на параметры процесса сгорания и показатели рабочего цикла дизеля [Текст] / А.Н.Лаврик, А.С.Теребов, В.Е.Лазарев // Конструирование и эксплуатация наземных транспортных машин: сб. тр.– Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2002.– С. 67–70.

43. Лазарев, В.Е. Рабочий цикл дизеля с наддувом при нарушениях в работе распылителя топливной форсунки [Текст] / В.Е.Лазарев // Энергетические установки и термодинамика: межвузовский сб. науч. тр. – Нижний Новгород: Изд-во НГТУ, 2002. – С. 29–34.

44. Лазарев, В.Е. Особенности гидродинамики системы «игла–топливо» цилиндрического прецизионного трибосопряжения распылителя топливной форсунки дизеля [Текст] / В.Е.Лазарев // Вестник БНТУ.– 2004.– № 3.– С. 21–25.

45. Лазарев, В.Е. Определение граничных условий теплообмена для конечно – элементного анализа контактного трибосопряжения [Текст] / В.Е.Лазарев, А.Н.Лаврик, М.И.Грамм // Повышение эффективности силовых установок колесных и гусеничных машин: научный вестник. Вып. 17.– Челябинск: Изд-во ЧВАИКУ, 2004.– С. 49–58.

46. Кухаренок, Г.М. Управление процессом сгорания в дизеле распределенным впрыскиванием топлива [Текст] / Г.М.Кухаренок, Б.Л.Арав, В.Е.Лазарев и др. // Вестник БГСХА.– 2005.– № 4.– С. 95–99.



 


Похожие работы:

«БОЖКО Григорий Вячеславович Совершенствование герметичных разъемных соединений с уплотняющими элементами из материалов с зависящими от нагрузки физико-механическими свойствами 05.02.13 – Машины, агрегаты и процессы (химическая промышленность) Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук Тамбов – 2010 год Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Московский государственный университет...»

«Федулов Виталий Михайлович ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОВ РАСЧЕТА НАТЯГА В ПРЕССОВЫХ СОЕДИНЕНИЯХ НА ОСНОВЕ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ УСЛОВИЯМИ ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТЕЙ Специальность 05.02.08 – Технология машиностроения АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Рыбинск – 2013 2 Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования Рыбинский государственный авиационный технический...»

«Сахаров Александр Владимирович УСТАНОВЛЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ВОЗМОЖНОСТЕЙ СТАНКОВ ДЛЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ И ОБОСНОВАНИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ПРОГРАММЫ Специальность 05.02.07 – Технология и оборудование механической и физико-технической обработки АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Москва - 2012 2 Работа выполнена в федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования...»

«Кузнецова Виктория Николаевна ОБОСНОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ КОРОНОК ЗУБЬЕВ ЗЕМЛЕРОЙНЫХ МАШИН С ПОВЫШЕННОЙ ИЗНОСОСТОЙКОСТЬЮ (НА ПРИМЕРЕ ЗУБА РЫХЛИТЕЛЯ) 05.05.04 - Дорожные, строительные и подъемно-транспортные машины Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Омск-2001 твенной автомобильно-дорожпой 6АДИ) ^ Научный руководитель кандидат технических наук, доцент Мещеряков Василий Иванович Официальные оппоненты : доктор технических наук, профессор...»

«ВОЛКОВ Иван Владимирович ОПТИМИЗАЦИЯ КОНСТРУКТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОРПУСОВ СУДОВ ВНУТРЕННЕГО ПЛАВАНИЯ Специальность 05.08.03 – Проектирование и конструкция судов Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Нижний Новгород 2010 Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования Волжская государственная академия водного транспорта Научный руководитель –...»

«БЕЛОБОРОДОВА ТАТЬЯНА ГЕННАДИЕВНА РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИИ И МЕТОДА РАСЧЕТА УСТАНОВКИ ДЛЯ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ ОТХОДОВ Специальность 05.02.13 – Машины, агрегаты и процессы (Машиностроение в нефтеперерабатывающей промышленности) АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук Уфа 2001 Работа выполнена на кафедре Оборудование нефтехимических заводов Стерлитамакского филиала Уфимского государственного нефтяного технического университета. Научный...»

«Жарковский Александр Аркадьевич МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РАБОЧИХ ПРОЦЕССОВ В ЦЕНТРОБЕЖНЫХ НАСОСАХ НИЗКОЙ И СРЕДНЕЙ БЫСТРОХОДНОСТИ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ 05.04.13 - гидравлические машины, гидропневмоагрегаты Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук Санкт-Петербург 2003 Диссертация выполнена в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования “Санкт-Петербургский государственный...»

«Рожков Николай Николаевич КВАЛИМЕТРИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ И МОДЕЛИ КОМПЛЕКСНОГО ОЦЕНИВАНИЯ КАЧЕСТВА УСЛУГ В СОЦИАЛЬНОЙ СФЕРЕ Специальность 05.02.23 – Стандартизация и управление качеством продукции АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук Санкт-Петербург 2011 Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования Санкт-Петербургский государственный университет технологии и дизайна....»

«Данилов Павел Алексеевич ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ВОССТАНОВЛЕНИЯ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ИЗНОШЕННЫХ ДЕТАЛЕЙ НА ОСНОВЕ ОБОСНОВАННОГО ВЫБОРА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ИХ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ СВОЙСТВ Специальность 05.02.08 Технология машиностроения АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Москва 2010 Работа выполнена в ГОУ ВПО Московский государственный технологический университет СТАНКИН Научный руководитель : кандидат технических наук,...»

«УДК 621.81 АБОРКИН Артемий Витальевич ИССЛЕДОВАНИЕ И ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ДОЛГОВЕЧНОСТИ ДЕТАЛЕЙ МАШИН СО СВАРНЫМИ СОЕДИНЕНИЯМИ Специальность 05.02.02 – Машиноведение, системы приводов и детали машин АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Владимир 2010 Работа выполнена на кафедре Технология машиностроения ГОУ ВПО Владимирский государственный университет им. А.Г. и Н.Г. Столетовых Научный руководитель – доктор технических наук, профессор...»

«Кошелева Алла Александровна ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОЦЕССА ТОЧЕНИЯ НА ОСНОВЕ УЧЕТА ДИНАМИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПОДСИСТЕМЫ ЗАГОТОВКА-ИНСТРУМЕНТ Специальности 05.03.01 Технологии и оборудование механической и физико-технической обработки 05.02.08 – Технология машиностроения Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук Тула – 2009 2 Работа выполнена в ГОУ ВПО Тульс кий государственный университет. Научный консультант : доктор технических наук,...»

«Брезгин Виталий Иванович СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И ЭКСПЛУАТАЦИИ ОБОРУДОВАНИЯ ПАРОТУРБИННЫХ УСТАНОВОК С ПРИМЕНЕНИЕМ СОВРЕМЕННЫХ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ 05.04.12 – Турбомашины и комбинированные турбоустановки Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук Екатеринбург 2011 Работа выполнена на кафедре Турбины и двигатели ФГАОУ ВПО Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н.Ельцина Научный консультант доктор...»

«Солис Пинарготе Нестор Вашингтон РАЗРАБОТКА НАПРАВЛЕНИЙ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА ТОКАРНОЙ ОБРАБОТКИ C ПРИМЕНЕНИЕМ ТАНГЕНЦИАЛЬНОГО ВИБРАЦИОННОГО РЕЗАНИЯ Специальность: 05.02.07 – Технологии и оборудование механической и физико-технической обработки АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Москва – 2011 Работа выполнена на кафедре Технология машиностроения, металлорежущие станки и инструмент инженерного факультета Российского университета дружбы...»

«Токликишвили Антонина Григорьевна СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ШЕЕК КОЛЕНЧАТЫХ ВАЛОВ СУДОВЫХ СРЕДНЕОБОРОТНЫХ ДИЗЕЛЕЙ ФОРМИРОВАНИЕМ ИЗНОСОСТОЙКИХ ПОКРЫТИЙ 05.08.04 – Технология судостроения, судоремонта и организация судостроительного производства Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Владивосток – 2013 Работа выполнена в Морском государственном университете имени адмирала Г.И. Невельского Научный руководитель : доктор...»

«УДК 621.981.1 Гудков Иван Николаевич РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТОНКОСТЕННЫХ ПЕРФОРИРОВАННЫХ ПРОФИЛЕЙ МЕТОДОМ ИНТЕНСИВНОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ Специальность: 05.03.05 – Технологии и машины обработки давлением АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Нижний Новгород – 2009 Работа выполнена в Ульяновском государственном техническом университете Научный руководитель : доктор технических наук, профессор Филимонов Вячеслав Иванович...»

«Кобзов Дмитрий Юрьевич НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ПОВЫШЕНИЯ НАДЁЖНОСТИ И ОБЕСПЕЧЕНИЯ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ГИДРОЦИЛИНДРОВ ПОВЫШЕННОГО ТИПОРАЗМЕРА ДОРОЖНЫХ И СТРОИТЕЛЬНЫХ МАШИН Специальность 05.02.02 – Машиноведение, системы приводов и детали машин АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учной степени доктора технических наук Братск 2012 Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования Братский государственный университет....»

«Козлюк Андрей Юрьевич П О В Ы Ш Е Н И Е С Т О Й К О С Т И Р ЕЖ УЩ Е Г О ИНСТРУМЕНТА ПУТЕМ КОМБИНИРОВАННОЙ М А Г Н И Т Н О- ИМПУ ЛЬ СНОЙ ОБР АБ О ТКИ Специальность 05.03.01. – Технологии и оборудование механической и физико-технической обработки Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Барнаул – 2007 2 Работа выполнена в Бийском технологическом институте (филиал) ГОУ ВПО Алтайский государственный технический университет имени И.И....»

«Степанов Вилен Степанович МЕТОДИКА ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРИВОДА НА ОСНОВЕ ВОЛНОВОЙ ПЕРЕДАЧИ С ТЕЛАМИ КАЧЕНИЯ Специальность: 05.02.02 Машиноведение, системы приводов и детали машин Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Москва 2009 г. Работа выполнена на кафедре Системы приводов авиационнокосмической техники Московского авиационного института (государственного технического университета) Научный руководитель : д.т.н., профессор Самсонович Семен...»

«Гришина Елена Александровна ГАЗОДИНАМИКА И РАСЧЕТ ЭЖЕКЦИОННЫХ И ВИХРЕВЫХ ПНЕВМОЗАТВОРОВ Специальность 05.04.13 – Гидравлические машины и гидропневмоагрегаты АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук Челябинск – 2013 2 Работа выполнена на кафедре Гидравлика и гидропневмосистемы Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования Южно-Уральский государственный университет (научный...»

«Ильиных Андрей Степанович ОБОСНОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА НАУЧНО-МЕТОДИЧЕСКИХ ОСНОВ ВЫСОКОПРОИЗВОДИТЕЛЬНОЙ ТЕХНОЛОГИИ ШЛИФОВАНИЯ РЕЛЬСОВ В УСЛОВИЯХ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ПУТИ Специальность 05.02.07 – Технология и оборудование механической и физико-технической обработки АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук Саратов – 2013 Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования...»








 
© 2013 www.diss.seluk.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Авторефераты, Диссертации, Монографии, Методички, учебные программы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.