Оценка работоспособности и повышение герметичности газового стыка форсированных среднеоборотных дизелей тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.04.02, кандидат наук Капшуков Алексей Владимирович

• Капшуков Алексей Владимирович
• кандидат наук
• 2018

Оглавление диссертации кандидат наук Капшуков Алексей Владимирович

Введение

Глава 1. Повышение уровня форсирования современных среднеоборотных дизельных двигателей и развитие конструкций их корпусных деталей

1.1. Параметры рабочего процесса современных среднеоборотных дизельных двигателей и тенденции их роста

1.2. Особенности конструкций узла газового стыка современных среднеоборотных дизельных двигателей

1.3. Оценка сжимающих усилий на уплотняемых поверхностях деталей, образующих газовый стык среднеоборотных дизелей

1.4. Цели и задачи диссертации

1.5. Выводы по Главе

Глава 2. Оценка теплового и напряженно-деформированного состояния элементов, формирующих газовый стык среднеоборотных дизельных двигателей

2.1. Расчет температурных полей элементов узла, образующих газовый стык

2.2. Расчет напряженно-деформированного состояния элементов узла, образующих газовый стык

2.3. Особенности моделирования работы резьбовых соединений при расчете сопряжений базовых деталей поршневых двигателей

2.4. Оценка герметичности газового стыка

2.5. Выводы по Главе

Глава 3. Проверка адекватности реализуемых математических моделей с использованием результатов натурных экспериментов

3.1. Исследование рабочего процесса среднеоборотного дизеля. Индицирование

3.2. Исследование по определению температур деталей цилиндро-поршневой группы среднеоборотного дизеля

3.2. Исследование по определению деформаций и напряжений деталей цилиндро-поршневой группы среднеоборотного дизеля

3.3. Оценка точности эксперимента

3.3.1. Оценка погрешности исследования по определению температур деталей цилиндро-поршневой группы среднеоборотного дизеля

3.3.2. Погрешность исследования по определению деформаций и напряжений деталей цилиндро-поршневой группы среднеоборотного дизеля

3.4. Выводы по Главе

Глава 4. Оценка возможности обеспечения герметичности газового стыка форсированного среднеоборотного двигателя

4.1. Создание твердотельной и конечно - элементной модели втулки цилиндра, элемента блока, крышки цилиндра и их сборки

4.2. Оценка граничных условий теплообмена

4.3. Расчет температурных полей элементов сборочного узла

4.4. Расчет напряженно-деформированного состояния элементов, образующих газовый стык при усилии затяжки 600кН (60 тс)

4.4.1. Расчет напряженно-деформированного состояния деталей сборки от монтажных и температурных нагрузок

4.4.2 Расчет напряженно-деформированного состояния деталей сборки от монтажных, температурных и газовых нагрузок

4.5. Моделирование теплового и напряженно-деформированного состояния деталей газового стыка при меньшем усилии затяжки силовых шпилек

4.6. Оценка герметичности газового стыка при меньшем усилии затяжки силовых шпилек и модифицированной прокладке

4.7. Выводы по Главе

Общие выводы и заключение

Список литературы

Приложение

Вводимые сокращения и обозначения

ГС - газовый стык.

ГУ - граничные условия.

КС - камера сгорания.

КЭМ - конечно-элементная модель.

МКЭ - метод конечных элементов.

НДС - напряженно-деформированное состояние.

ПК - персональный компьютер.

СОД - среднеоборотный дизель.

СЛАУ - система линейных алгебраических уравнений.

ТНДС - тепловое и напряженно-деформированное состояние.

ЦПГ - цилиндро-поршневая группа.

6

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Оценка работоспособности и повышение герметичности газового стыка форсированных среднеоборотных дизелей»

Введение

Дизельный двигатель является практически безальтернативной энергетической установкой для речного и морского флота, железнодорожного подвижного состава, строительной, сельскохозяйственной, тяжелой грузовой и военной техники, стационарных силовых агрегатов.

Дизелестроение оказывало значительную роль на мировую экономику в 2021 веке. В 2015 году в США рынок дизелестроения составляет 21,3% от всего рынка машиностроения, в Германии 24,2%, в Японии 25,1%, в Англии 19,8%, в Индии 16,9%, в Китае 18,1%, в России 6,5-7,2%.

Современное двигателестроение - это высокотехнологичная наукоемкая область, развивающаяся в направлении повышения мощностных, экологических и экономических показателей, а также повышения надежности и срока службы двигателей [1-3]. Современный двигатель должен быть, с одной стороны технически совершенным: форсированным, надежным, «экологичным», экономичным и при этом относительно недорогим. Двигателестроение в целом развивается в направлении улучшения экологических характеристик - снижения уровня шума, токсичности, вибрации, а также повышения эксплуатационной экономичности по маслу и топливу, роста надежности и моторесурса, увеличения агрегатной и удельно мощностей, уменьшения удельной материалоемкости и трудовых затрат при техническом обслуживании в ходе эксплуатации. [4-6]

Исследование главным образом ориентировано на четырехтактные среднеоборотные дизели (СОД) (Таблица 1) с индивидуальными крышками цилиндров со средним эффективным давлением д,=18-26Бар, максимальным давлением цикла =200 Бар и выше, частотой вращения коленчатого вала около

1000 мин~1, с диаметром цилиндра 250 - 260 мм [7-12].

Постоянный рост параметров рабочего процесса дизельных двигателей, включая максимальное давление газов в цилиндре (не менее 200 Бар), предъявляет высокие требования к герметичности газового стыка СОД и

конструкции деталей, формирующих ГС двигателя (крышка цилиндра, прокладка, втулка цилиндра, блок цилиндров), а также усилию затяжки и расположению монтажных шпилек.

При этом под герметичностью соединения элементов, содержащих газы, подразумевается обеспечение непроницаемости для жидкостей или газов поверхностей и мест соединения деталей. Для этого контактирующие поверхности механических соединений должны быть сжаты давлением, значительно превышающим давление герметизируемой среды.

Глава 1. Повышение уровня форсирования современных среднеоборотных дизельных двигателей и развитие конструкций их корпусных деталей

1.1. Параметры рабочего процесса современных среднеоборотных дизельных

двигателей и тенденции их роста

Одной из основных характеристик двигателя является его мощность, это тот параметр, который производители постоянно пытаются повышать [13]. Существует несколько путей повышения мощности двигателя [14-15]. Известно, что эффективная мощность двигателя находится по формуле:

м, (1.1)

30 -т

где — - рабочий объем цилиндра в литрах, п - число оборотов коленчатого вала в минуту, ре - среднее эффективное давление цикла в МПа, 1 - количество цилиндров, т - тактность двигателя.

Как видно из формулы при выбранной тактности мощность можно увеличить путем повышения среднего эффективного давления цикла, частоты вращения коленчатого вала, рабочего объема, а также увеличивая количество цилиндров двигателя.

Увеличение числа цилиндров 1 приводит к увеличению числа подвижных деталей, следовательно, снижению надежности; в то же время удорожается обслуживание, усложняется уход за двигателем [16]. В современных однорядных ДВС количество цилиндров 1 доведено до 12, а двухрядных и V-образных ДВС — до 24. В звездообразных высокооборотных дизелях число цилиндров достигает 56 [17-18].

Увеличение частоты вращения п повышает литровую мощность. Однако, при увеличении числа оборотов возрастает средняя скорость поршня, растут

инерционные нагрузки, что приводит к снижению срока службы двигателя. В настоящее время в классе рассматриваемых СОД число оборотов п изменяется в относительно узком диапазоне 1000 - 1150 об/мин (Таблица 1).

В настоящее время значительное внимание уделяется повышению агрегатных мощностей среднеоборотных дизелей путем их форсирования по среднему эффективному давлению ре. Увеличение значений ре достигается в результате применения турбонаддува с промежуточным охлаждением наддувочного воздуха [19]. При этом удается повысить эффективный КПД двигателя. Одновременно при форсировании при повышении среднего эффективного давления требуется особые меры по обеспечению герметичности газового стыка.

Известно, что в ряде случаев при форсировании СОД по среднему эффективному давлению, имело место нарушение герметичности ГС. При этом следует иметь в виду, что чрезмерные монтажные усилия хотя и повышают герметичность ГС, могут оказаться причиной недопустимого роста напряжений в деталях, формирующих ГС, в частности в периферийной части днища крышки цилиндра и в районе переливных отверстий в полости охлаждения втулки цилиндра.

Повышение герметичности стыка является одной из основных задач, решаемых каждый раз при конструировании современных высокофорсированных СОД [20], что обусловливает актуальность данной работы.

Таблица 1.

Основные производители четырехтактных среднеоборотных дизельных двигателей

Параметры Ед. измерения ОАО «Коломенский завод», Россия General Eltctric, США MTU, Германия MAN B&W Ruston, Германия

Фирменная марка - Д500 Д49 GEVO V265H Rk280

Обозначение по ГОСТ 4393-82 - ЧН26,5/31 ЧН26/26 ЧН25/32 ЧН26,5/31,5 ЧН28/33

Отношение S/D - 1,17 1 1,28 1,19 1,18

Цилиндровая мощность кВт/цил 368 220 286 410 450

Таблица 1 (окончание).

Частота вращения номинальная об/мин 1000 1000 1050 1150 1000

Средняя скорость поршня, м/с 10,5 8,7 11,2 12,08 11,0

Среднее эффективное давление ре бар 25,8 18,45 20,8 25,2 26,5

Максимальное давление сгорания Р2 бар 200 140 190 210 240

Степень сжатия - 15,5 13,5 15,5 16,2 -

Уплотнение полости цилиндра (система деталей, находящихся в сжатом состоянии) должно обеспечивать герметичность внутрицилиндрового пространства. В систему ГС СОД (Рис. 1.2) входят втулка и крышка цилиндра, прокладка, верхняя часть блока с вкрученными в него силовыми шпильками [21-22].

Уплотнение газового стыка должно удовлетворять следующим требованиям:

1. Не допускать прорывов газов из КС.

2. Обеспечивать минимальные деформации втулки и крышки цилиндров, допускаемые техническими условиями.

3. Обеспечивать герметичность газового стыка без подтяжки шпилек, крепящих крышку цилиндров, в течение регламентного срока эксплуатации двигателя.

4. Сохранять работоспособность газового стыка с учетом возможного роста максимального давления цикла рг в условиях эксплуатации.

Поршневые двигатели имеют как прокладочные так и беспрокладочные газовые стыки. Применительно к форсированным среднеоборотным дизелям применяются прокладочные конструкции, у которых между крышкой цилиндра и верхним буртом втулки цилиндра устанавливается прокладка [23]. Прокладка ГС должна обеспечивать герметичность газового стыка, а также водонепроницаемость, предотвращать течи масла и исключать дополнительную подтяжку шпилек крепления крышки цилиндра в ходе эксплуатации. Конструкции прокладок отличаются большим разнообразием. Назначение типа прокладки определяется степенью форсирования двигателя и особенностями конструкции уплотняемого узла. В Таблице 2 приведены основные типы прокладок, применяющиеся в двигателях.

Таблица 2.

Основные типы прокладок ДВС

№

Тип прокладки

Рисунок

Примечание

Стальная

высокая механическая прочность;

термостойкость;

технологичность;

возможность

неоднократного

использования;

2

Стальная

упругой

окантовкой

Улучшает контакт и теплоотвод при

деформации плоскости крышки цилиндра

3

Стальная, работающая на врезание

хорошее заполнение микронеровностей уплотняемых поверхностей;

разовое использование;

1

с

Таблица 2 (окончание).

4

Стальная фасонная и самоуплотняющ аяся

работа в условиях высоких и сверхвысоких давлений;

эффект самоуплотнения под действием

внутреннего давления;

высокая стоимость изготовления;

высокие требования к чистоте уплотняемых поверхностей;

затрудненный теплоотвод;

Комбинированн ые стальные прокладки с упругой

окантовкой из фибры и

экранирующими кольцами

пониженные требования к качеству

герметизируемых поверхностей;

необходимость дополнительной подтяжки соединения;

меньшая прочность;

Стальные линзовые прокладки

Применяются в

трубопроводах высокого давления

5

Уплотнение газового стыка является циклически нагруженным соединением, прокладки, работающие на сжатие-срез и прокладки, основанные на эффекте самоуплотнения, не применяются для высокофорсированных среднеоборотных дизелей. По совокупности эксплуатационных факторов, из всего многообразия прокладок для уплотнения газового стыка форсированного среднеоборотного дизельного двигателя используются стальные прокладки.

1.2. Особенности конструкций узла газового стыка современных среднеоборотных дизельных двигателей

В зависимости от типа установки в блоке цилиндров СОД можно выделить втулки с опорой бурта на верхнюю плиту блока цилиндров (Рис. 1.3) и подвесные втулки (Рис. 1.1, 1.2) [24].

На Рис. 1.1 показан поперечный разрез тепловозного дизельного двигателя типа ЧН 26/26 с подвесной втулкой цилиндра [25-26]. Полная мощность шестнадцатицилиндрового дизеля при частоте вращения вала 1000 мин-1 достигает 3380 кВт. При такой конструкции втулка цилиндра разгружена от действия сил затяжки силовых шпилек, крепящих крышку цилиндров к корпусу двигателя. Чрезвычайно нагруженным оказывается верхний бурт втулки цилиндра. В конструкциях второго типа герметичность газового стыка достигается за счет усилия затяжки силовых шпилек, крепящих крышку к корпусу двигателя и сжимающих весь комплект деталей: крышку, прокладку, верхний бурт втулки и верхнюю часть блока цилиндров, при этом втулка цилиндра нагружается большими усилиями затяжки основных шпилек. Схема с подвесной втулкой представляется более компактной, но требует размещения в верхнем бурте крышки значительного числа «колодцев» для прохождения шпилек, скрепляющих втулку с крышкой. Во втором случае при ограниченном количестве силовых шпилек, (например 4) на один цилиндр

более сложно обеспечить равномерное распределение давления по площади

уплотняющей прокладки.

Рис. 1.1.

Поперечный разрез тепловозного дизельного двигателя типа 16ЧН 26/26

Основной особенностью подвесной конструкции втулки цилиндра является свободная посадка заранее собранного цилиндрового комплекта (втулка, крышка, поршень, шатун) в расточках блока. При этом втулка и крышка цилиндра соединены между собой через уплотняющую прокладку с

помощью собственных относительно небольших шпилек, ввернутых во втулку и затянутых с заданным усилием (среднее контактное давление на прокладку составляет 150МПа). Сборка и опрессовка рубашки цилиндрового комплекта выполняется вне дизеля. Также вне дизеля осуществляется проверка геометрии зеркала втулки. Далее собранный цилиндровый комплект устанавливается при сборке двигателя в блок цилиндров и крепятся основными монтажными шпильками, воспринимающими осевое усилие от максимального давления в КС и практически не влияющими на условия плотности ГС, уровень напряжений в верхнем поясе втулки и геометрию её рабочей поверхности. Это позволяет рассматривать втулку с крышкой цилиндра в комплекте как автономную систему не только при сборке, но и при работе дизеля.

Рис. 1.2.

Схема нагружения газового стыка втулки цилиндра подвесной

конструкции;

1 - втулка цилиндра, 2 - блок цилиндров, 3 - крышка цилиндра.

Радиальные перемещения от сил давления газов и тепловых нагрузок верхнего пояса втулки ограничиваются только силовой связью с крышкой цилиндра через уплотнительную прокладку. В результате, на прокладку действуют сдвигающие усилия Я, являющиеся упругой реакцией в стыке из-за разных тепловых и силовых деформаций втулки и крышки цилиндра. Эти усилия оказывают существенное влияние на герметичность узла ГС, для обеспечения которой на стыковых поверхностях прокладки должно гарантироваться отсутствие сдвигов. При повышенных уровнях форсирования по максимальному давлению в цилиндре р2 выполнение этого условия не всегда может обеспечиваться только силами трения от начальной затяжки соединения.

В этих случаях используется конструкция газового стыка замкового типа, создающая повышенное сопротивление радиальному сдвигу (Рис. 1.3). На стыковых поверхностях втулки и крышки выполняются кольцевые профилированные канавки, чаще всего трапецеидальные со смещением их взаимного расположения на втулке и крышке. Такая конструкция позволяет при затяжке достигать высокого уровня контактных давлений, обеспечивающих возникновение пластических деформаций и частичное заполнение металлом профильных канавок.

Рис. 1.3.

Конструкция газового стыка замкового типа

Повышенное сопротивление сдвиговым деформациям втулки относительно крышки в газовом стыке замкового типа обеспечивается как за счет сил трения, возникающих на поверхностях контакта прокладки с втулкой tm и крышкой tKp, так и за счет сил Р сопротивления срезу материала выступов

на поверхностях втулки, крышки и сформированной в стыке прокладки, обеспечивающих неподвижность соединения. Выбор профиля канавок газового стыка влияет на возможность наиболее полного заполнения канавок материалом прокладки при ее пластическом течении, что позволит повысить силовую замкнутость стыка и его сопротивление сдвиговым нагрузкам, в первую очередь за счет сил Р . Однако введение стыка замкового типа решает проблему герметизации ГС при максимальном давлении в КС до 160 Бар, так как в силовой схеме нет элементов, непосредственно препятствующих взаимному сдвигу втулки относительно крышки. При нагрузках pmax > 160 Бар выступы сформированного профиля попросту срезаются. Поэтому при высоких значениях максимального давления сгорания свыше 200 Бар применяются, как правило, только конструкции втулок цилиндров неподвесного типа.

Современным тенденциям в области конструирования среднеоборотных транспортных двигателей соответствуют конструкции втулок цилиндров с повышенной жесткостью верхнего пояса с опорой на блок цилиндров (втулка неподвесного типа).

Существуют различные варианты исполнения газового стыка с втулкой цилиндра с опорой на блок цилиндров. На Рис. 1.4, 1.5 показан поперечный разрез дизельного двигателя MAN V32/40 [27]. На Рис. 1.5 приведена конструкция системы газового стыка двигателя типа MAN V32/40. Значительное выступание пояса втулки над верхней плитой блока, способствует более равномерному распределению контактного давления по поверхности прокладки газового стыка от монтажных нагрузок. Для этой цели и для частичной разгрузки втулки цилиндра от усилий затяжки силовых

шпилек, в систему уплотнения ГС дизеля MAN было введено специальное опорное кольцо, имеющее подвод охлаждающей воды. Между втулкой цилиндра и крышкой располагается стальное жаровое кольцо [28], также воспринимающее тепловые и механические нагрузки и тем самым предохраняющее зеркало втулки цилиндра от повышенных деформаций (овализации). В огневом кольце имеются внутренние каналы для охлаждающей воды.

Рис. 1.4.

Поперечный разрез дизельного двигателя MAN V32/40

Рис. 1.5.

Рис. 1.6.

Поперечный разрез дизельного двигателя ЧН26,5/31

На Рис. 1.6. Представлен поперечный разрез дизельного двигателя Д500 (ЧН26,5/31). В сравнении с двигателем MAN V32/40, применена более простая и технологичная схема ГС. Нижний опорный пояс втулки прижимается крышкой цилиндра к верхней плите блока посредством усилий Рз затяжки мощных силовых шпилек. Между крышкой и втулкой и цилиндра располагается прокладка, герметизирующая газовый стык. Схема нагружения ГС втулки цилиндра неподвесного типа дизеля ЧН26,5/31 приведена на Рис. 1.7.

Рис. 1.7.

Схема нагружения газового стыка втулки цилиндра с опорой на блок

цилиндров

Усилие Рз через крышку и прокладку передается на втулку и блок цилиндров, вызывая в прокладке сжимающие усилия, замыкающие стык. Давление газов в КС рг действует на крышку цилиндра, создавая усилие на

прокладку, раскрывающее стык. Прокладка ГС входит в схему передачи нагрузок от крышки к втулке и к блоку цилиндров.

1.3. Оценка сжимающих усилий на уплотняемых поверхностях деталей, образующих газовый стык среднеоборотных дизелей

В настоящее время расчет герметичности ГС ДВС сводится по существу к расчету силовых шпилек [29], скрепляющих детали, образующие газовый стык, что является лишь первым шагом оценки его работоспособности. Главным упущением такой методики является невозможность учета особенности конструкций деталей, формирующих ГС и их теплового состояния при различных режимах работы дизеля [30].

При расчете на прочность шпилек, крепящих крышку цилиндра, исходят из предположения, что газовую силу от давления газов, действующую на днище крышки цилиндра, равномерно воспринимают шпильки, которые окружают рассматриваемый цилиндр.

Стягиваемые детали (крышка, блок цилиндров, втулка) выполнены из чугуна, имеющего модуль упругости Еч и коэффициент линейного расширения аТч, прокладка и шпилька выполнены из стали, имеющей Ест и

аТст ■

При упругом деформировании, шпилька, под действием силы Рп

пр :

удлиняется на величину д0 = ЛР , где Л = —0— - податливость шпильки; 10 и

Ест

^ - соответственно длина и площадь её поперечного сечения.

Стягиваемые детали под действием силы Рпр сожмутся на величину

4

% + 82 + 8Ъ +¿4 = Рпр^Л, , (1.2)

¡=1

где 8г, 52, 83 и б4 - соответственно перемещения крышки, прокладки, верхней части блока цилиндров и бурта гильзы.

При вычислении податливости Л стягиваемого элемента

Ег¥г

(корпусной детали типа блока или крышки цилиндра) вычерчивают наиболее характерное сечение детали и определяют площадь ^. При действии силы давления газов РГ стык разгружается на величину АР. При этом сила, сжимающая бурт гильзы, верхнюю часть блока и прокладку Рст = Рпр -АР. В момент вспышки шпильку растягивает сила Рр =Рст +Рг. В этой формуле все

усилия отнесены к одной шпильке, в частности, Рг = (р2 ^FK£)I,, где -проекция площади КС на плоскость, перпендикулярную оси цилиндра; в

простейшем случае . с. =

жВ

4 '

При изменении усилия от Рпр до Рр шпилька дополнительно удлиняется на А%0, а головка цилиндра дополнительно сжимается на величину А%1.

Деформация шпильки и головки: А£0 + А^ = (дД + Д) (Рг - АР).

Бурт гильзы цилиндров, прокладка и верхняя часть блока цилиндров расширяются на величину А82 + А8Ъ + А84 = (Д + Д + Л4)АР.

Из условия совместимости деформаций:

Ар = Лл+Л1рг (1.3)

ТЛ

г=1

Сила, растягивающая шпильку, Рр = Рпр +^Рг,где

Х = ^2 + ^4 - коэффициент основной нагрузки, изменяющийся в

е л

г=1

пределах 0,15 - 0,25.

Минимальная сила начального усилия затяжки Рпртт =Ар = Рг (1-х).

При работе двигателя сила Рпр уменьшается вследствие динамического характера нагрузки, релаксации напряжений и других факторов, поэтому принимают Рпр =т(1 -х)Рг, где т =2 - 3.

При различных температурах и тепло-механических характеристиках шпильки и стягиваемых деталей, шпилька может быть дополнительно нагружена температурным усилием РТ, которое определяется из условия совместности деформаций шпильки и стягиваемых деталей при тепловом нагружении. При применении к рассматриваемой схеме

4

-аТ0£0АТ0

-5-, (1-4)

ЕЕ ^

1=0

где А2] - приращение температуры деталей узла ГС при работе СОД

(часто для шпильки и всех стягиваемых деталей ГС принимают ЛТ = 70 -80°С).

Максимальная сила Ртах, растягивающая шпильку и соответствующие ей напряжения в шпильке определяют соответственно по формулам:

Ртах = Рг[т Х - 1)] + Рт (1.5)

^тах = ^ . (1.6)

Значения отах не должны превышать предельные допускаемые напряжения (зависящие от материала шпильки), составляющие порядка 350 -550 МПа для шпилек из легированной стали.

Силовые шпильки, работающие при переменных нагрузках, как правило, имеют поломки усталостного характера. Поэтому для оценки прочности силовой шпильки узла ГС необходимо рассчитать коэффициент запаса прочности по амплитуде напряжений

«а = ^ , (1.7)

ЕЕ Р

где <ул = ма па и 1р - предел выносливости шпильки; т - коэффициент

Ка

влияния абсолютных размеров шпильки; £по. = ЕшЕупрЕкор - коэффициент

влияния состояния поверхностного слоя материала, где где еш - учитывает шероховатость поверхности; еупр - учитывает технологическое упрочнение и зависит от вида упрочнения; екор - учитывает влияние коррозионного воздействия на поверхностный слой детали.

В рамках данного традиционного расчета курса многошпилечное соединение рассматривается как совокупность одиночных соединений, связанных по форме стыка жесткой диафрагмой. Напряжения от крепежных деталей действуют внутри полых усеченных конусов (Рис. 1.8).

Считается, что детали контактируют по основаниям конусов, стык которых «спаян». Расчет на прочность ведется для наиболее нагруженной шпильки фланцевого соединения с учетом требований обеспечения несдвигаемости и нераскрытия стягиваемого стыка. Внешние нагрузки, приходящиеся на шпильку, должны быть пропорциональными опрокидывающему моменту и отрывающей силе.

27

0,5(0. +Р Вт)

а

Рис. 1.8.

Конус давления от соединения деталей шпилькой

Приведенная методика расчета, ориентированная на расчет фланцевых соединений [31-34], применяется лишь в качестве первого шага при расчете газового стыка и первоначального выбора сил предварительной затяжки.

Расчет герметичности газового стыка СОД при циклических нагружениях [35]соединения должен проводиться с более полным учетом теплового и НДС элементов узла, в частности локального характера распределения давления по поверхности стыка при затяжке и его изменения при работе двигателя.

1.4. Цели и задачи диссертации

Целью диссертации является разработка методики оценки герметичности ГС СОД и методов повышения его работоспособности при максимальном давлении цикла 200 Бар.

Для этого необходимо решить следующие задачи:

1. Разработать метод оценки герметичности ГС форсированных СОД, основанный на определении параметров ТНДС деталей двигателя, образующих его ГС, при принятой величине усилий первоначальной затяжки силовых шпилек.

2. Разработать алгоритм конечно-элементного анализа совместной деформации элементов, формирующих ГС СОД, от различных видов нагрузок при сборке и работе двигателя.

3. Создать объемные твердотельные и конечно-элементные модели деталей, образующих газовый стык СОД, позволяющие оценить уровень температур и напряжений в базовых деталях, формирующих газовый стык, при заданном уровне форсирования двигателя и принятой величине усилий первоначальной затяжки силовых шпилек.

4. Оценить адекватность разработанных конечно-элементных моделей для расчета ТНДС деталей, формирующих газовый стык, сравнением результатов расчета с данными натурного эксперимента на работающем двигателе.

5. Оценить герметичность ГС форсированного СОД типа ЧН26,5/31 на различных режимах работы при среднем эффективном давлении 25,8 Бар, максимальном давлении цикла 200 Бар.

6. Выдать рекомендации по выбору параметров конструкции элементов, формирующих ГС двигателя, и усилию затяжки силовых шпилек.

1.5. Выводы по Главе 1

1. Рассмотрены различные типы прокладок, применяющиеся для уплотнения узла ГС современных СОД.

2. Рассмотрены основные варианты исполнения узла ГС СОД, в том числе подвесной конструкции и с опорой на блок цилиндров.

3. Отсутствует методика расчета газового стыка СОД, учитывающая особенности конструкции деталей, формирующих ГС.

4. Показана необходимость разработки уточненной методики расчета газового стыка с учетом ТНДС его элементов.

Глава 2. Оценка теплового и напряженно-деформированного состояния элементов, формирующих газовый стык среднеоборотных дизельных

двигателей

При оценке герметичности газового стыка, помимо деформаций и напряжений, связанных с высокими механическими нагрузками (сила давления газа в цилиндре, монтажные усилия), важное значение имеет тепловое состояние деталей, образующих ГС, и связанные с этим температурные деформации и напряжения [36-42].

Необходимость моделирования температурных полей, полей деформаций и напряжений деталей, формирующих ГС двигателя, вызывается необходимостью обеспечения работоспособности самих деталей [43-49]. Разумеется, герметичность стыка будет повышаться с ростом усилий первоначальной затяжки рпр силовых шпилек. Однако величина рпр может

быть назначена столь высокой, что прочность материала крышки цилиндров окажется недостаточной [49-54]. При этом следует учесть и тепловое состояние в районе экстремальных напряжений, от чего зависит прочность крышки [55-57]. При работе СОД на установившемся режиме поля температур базовых деталей, таких как поршень, втулка, крышка, а также клапаны практически стационарны. Изменение теплового поля в течение рабочего цикла двигателя на поверхностях деталей невелико и быстро затухает по глубине. При расчете теплового состояния узлов дизеля наиболее наряженным является режим полной мощности, на котором, как правило, температуры деталей достигают своих максимальных значений.

При моделировании температурных полей деталей ЦПГ и узла крышка

- клапаны возникают схожие задачи расчета температур сопряженных деталей: в первом случае узла поршень - кольца - втулка цилиндра, во втором

- крышка - впускные и выпускные клапаны. Особенность этой задачи заключается в том, что в обоих случаях температурные поля перечисленных

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Капшуков Алексей Владимирович, 2018 год

Список литературы

1. Конкс Г. А., Лашко В. А. Мировое дизелестроение. Концепции конструирования, анализ международного опыта. М.: Машиностроение, 2005. 505 с.

2. Рыжов В. А. Перспективы развития высокофорсированных тепловозных дизелей Коломенского завода // Тяжелое машиностроение. 2002. № 9. С. 5254.

3. Салтыков М. А. Опыт создания высокофорсированных дизелей в ОАО «Коломенский завод», его итоги и перспективы применения в отечественном машиностроении. // Вестник Машиностроения. 2009. № 1. С. 72-80.

4. Стрелков В. П. Доводка, повышение надежности и технического уровня ДВС нового поколения. М.: Модерат, 2015. 105 с.

5. Исерлис Ю. Э., Мирошников В. В. Системное проектирование двигателей внутреннего сгорания. Л.: Машиностроение, 1981. 255 с.

6. Чайнов Н. Д. Работы кафедры Э-2 МГТУ им. Н. Э. Баумана по совершенствованию поршневых двигателей // Двигателестроение. 2009. № 2. С. 42-43.

7. Никитин Е. А. Семейство дизелей Д49. // Двигателестроение. 1979. № 2. С. 1-6.

8. Возницкий И.В. Двигатели MAN B&W модельного ряда MC 50-98. Конструкция эксплуатация и техническое обслуживание. СПб.: Моркнига, 2008. 260 с.

9. MotorShip 2006. September. 48 p.

10. Diesel & Gas Turbine. World Wide Catalog. 2003. Vol. 68. 836 p.

11. Diesel & Gas Turbine. Publications. 2005.Vol. 70. 758 p.

12. Diesel & Gas Turbine. Publications. 2004. Vol. 69. 808 p.

13. Совершенствование основных узлов турбопоршневых двигателей /Е. А. Никитин [и др.]. М.: Машиностроение, 1974. 207 с.

14. Луканин В.Н. Двигатели внутреннего сгорания. Кн. 1: Теория рабочих процессов. М.: Высшая школа, 2005. 460 с.

15. Шатров М. Г. Автомобильные двигатели. М.: Академия, 2011. 464 с.

16. Конструирование двигателей внутреннего сгорания - 2-е изд. /Н. Д. Чайнов [и др.]. М.: Машиностроение, 2011. 496 с.

17. Шароглазов Б. А., Фарафонтов М. Ф., Клементьев В. В. Двигатели внутреннего сгорания: теория, моделирование и расчёт процессов. Челябинск: Изд. ЮУрГУ, 2005. 403 с.

18. Гоц А. Н., Эфрос В. В. Порядок проектирования автомобильных и тракторных двигателей. Владимир: Владимирский государственный университет, 2007. 148 с.

19. Yacoby P., Ryzhov V. Turbocharging system optimization for Kolomna D500 Newly designed engine platform // Proceedings of the 25th CIMAC World Congress, Helsinki, Finland, June 6 - 10. 2016. № 290. P. 66.

20. Машиностроение. Энциклопедия. Том IV-14. Двигатели внутреннего сгорания /Л. В. Грехов [и др.]. М.: Машиностроение, 2013. 784 с.

21 . Двигатели внутреннего сгорания: Теория поршневых и комбинированных двигателей: Учебник для втузов по специальности «Двигатели внутреннего сгорания» /Д. Н. Вырубов [и др.]. М.: Машиностроение, 1983. 372 с.

22. Ваншейдт В. А. Судовые двигатели внутреннего сгорания. Л.: Судостроение, 1977. 392 с.

23. Nishiyama T. [a. o.] Cylinder Head Gasket for High Combustion Pressure Diesel Engines // SAE Int. J. Engines. 2009. №2(1). URL.https://www.sae.org/publications/technical-papers/content/2009-01 -0993.html (дата обращения: 11.02.17).

24. Чайнов Н.Д., Рыжов В.А. Параметры двигателей и компоновочные схемы. // Л. В. Грехов [и др.]. Машиностроение. Энциклопедия. Том IV-14. Двигатели внутреннего сгорания. М., С. 163 - 168.

25. Тепловозные дизели типа Д49 /Е. А. Никитин [и др.]. М.: Транспорт, 1982. 255 с.

26. Рыжов В.А., Перов К.Ю., Миляев С.Б. Создание многоцелевого транспортного дизеля типа Д49 // Авиационно-космическая техника и технологии. 2002. № 30. С. 19-23.

27. Project Guide - Marine four-stroke diesel engines compliant with IMO Tier II // MAN Diesel and Turbo. 2010. Augsburg.450 p.

28. Гильзы цилиндров с огневым кольцом: техн. брошюра // MS Motor Service International GmbH. 2010. № 3. 4 с.

29. Биргер И. А., Шор Б. Ф., Иосилевич Г. Б. Расчет на прочность деталей машин. Справочник. М.: Машиностроение, 1993. 639 с.

30. Колесников К. С. Машиностроение. Энциклопедия. Том 1-3. Книга 1. Динамика и прочность машин. М.: Машиностроение. 1994, 533с.

31. ГОСТ Р 52857.4-2007. Сосуды и аппараты. Нормы и методы расчета на прочность. Расчет на прочность и герметичность фланцевых соединений. М., 2008. 38 с.

32. РД 26-01-122-89. Фланцевые соединения сосудов и аппаратов на давление свыше 10 до 100 МПа. М., 1991. 27 c.

33. Волошин А. А., Григорьев Г. Т. Расчет и конструирование фланцевых соединений. Справочник. Л.: Машиностроение, 1979. 128 с.

34. Биргер И. А., Иоселевич Г. Б., Резьбовые и фланцевые соединения. М.: Машиностроение, 1990. 368 с.

35. Когаев В. П. Расчеты на прочность при напряжениях, переменных во времени. М.: Машиностроение, 1993. 364 с.

36. Кавтарадзе Р. З. Теория поршневых двигателей. Специальные главы. М.: МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2008. 720 с.

37. Дульнев Р. А., Котов П. И. Термическая усталость металлов. М.: Машиностроение, 1980. 200 с.

38. Овсянников М. К., Давыдов Г. А. Тепловая напряженность судовых дизелей. Л.: Судостроение, 1975. 256 с.

39. Акимов Л. М. Выносливость жаропрочных материалов. М.: Металлургия, 1977. 152 с.

40. Мэнсон С. Температурные напряжения и малоцикловая усталость: Перевод с англ. М.: Машиностроение, 1974. 344 с.

41. Боли Б., Уэйнер Дж. Теория температурных напряжений. Перевод с англ. М.: Мир, 1964. 517 с.

42. Писаренко Г. С. Термопрочность материалов и конструкционных элементов. Киев: Наукова Думка, 1965. 332 с.

43. Александров И. И. Исследование условий термической прочности литых материалов для деталей камеры сгорания транспортных дизелей: дис. канд. техн. наук. Коломна. 1972. 196 с.

44. Сальников М. А. Оценка долговечности крышек цилиндров тепловозных дизелей в зависимости от уровня теплонапряженности: дис. канд. техн. наук. Коломна. 1984. 210 с.

45. Двигатели внутреннего сгорания. Конструирование и расчет на прочность поршневых и комбинированных двигателей /А. С. Орлин [и др.]. М.: Машиностроение, 1984. 384 с.

46. Серенсен С. В., Когаев В. П., Шнейдерович Р. М. Несущая способность и расчет деталей машин на прочность. М.: Машиностроение, 1975. 488 с.

47. Ваншейдт В. А. Конструирование и расчеты прочности судовых дизелей. Л.: Судостроение, 1969. 391 с.

48. Шелков В. М. Оптимизация конструкции теплонапряженных деталей. М.: Машиностроение, 1983. 112 с.

49. Чайнов Н. Д., Заренбин В. Г., Иващенко H. A. Тепломеханическая напряженность деталей. М.: Машиностроение, 1977. 153 с.

50. Чайнов Н. Д. [и др.]. Разработка и применение моделей разных уровней для расчетов рабочих напряжений в крышках цилиндров транспортных дизелей // Двигателестроение. 1987. №4. С. 10-14.

51. Прочность при малоцикловом нагружении. Основы методов расчета и испытаний /C. B. Серенсен [и др.]. М.: Наука, 1975. 284 с.

52. Малинин Н. Н. Прикладная теория пластичности и ползучести. М.: Машиностроение, 1975. 400 с.

53. Хилл Р. Математическая теория пластичности. М.: Гостехиздат, 1956. 408 с.

54. Унксов Е. П., Джонсон У., Колмогоров B. JI. Теория пластических деформаций металлов. М.: Машиностроение, 1983. 598 с.

55. Чайнов Н. Д. К расчету температурных напряжений в днище крышек цилиндров двигателей внутреннего сгорания // Известия ВУЗов. Машиностроение. 1972. №10. С. 101-108.

56. Меден А. И. Конструктивные мероприятия по ограничению тепловой напряженности втулок и крышек форсированных среднеоборотных дизелей // Теплонапряженность поршневых двигателей. Ярославль. 1978. С. 32-45.

57. Тимохин A. B. Тепловая напряженность деталей, образующих камеру сгорания высокофорсированных дизелей: дис. .докт. техн. наук. Москва. 1991. 305 с.

58. Чайнов Н. Д., Раенко М. И., Рыжов В. А. Прочность теплонапряженных базовых деталей среднеоборотных двигателей внутреннего сгорания. М.: Машиностроение, 2015. 360 с.

59. Иващенко Н. А. [и др.] Расчетно-экспериментальное исследование напряженности клапанов двигателя. // Автомобильная промышленность. 1977. №6. С. 45-60.

60. Васидзу К. Вариационные методы в теории упругости и пластичности. М.: Мир, 1987. 542 с.

61. Димитренко Ю. И. Тензорный анализ. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2011. 463 с.

62. Димитренко Ю. И. Основы механики твердых сред. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2013. 623 с.

63. Zienkiewicz O. C. The finite element method. Butterworth: Heinemann, 2000. 706 p.

64. Temam R. Mathematical modelling in continuum mechanics. Cambridge university press, 2005. 354 p.

65. Шабров Н. Н. Метод конечных элементов в расчётах деталей тепловых двигателей. Л.: Машиностроение, 1983. 212 с.

66. Шатров Б. В. Теоретические основы анализа конструкций с применением метода конечных элементов: курс лекций. М.: МАИ. 1998. 97 с.

67. Салтыков М. А., Казанская A. M. Разработка и применение метода макроэлементов для расчета на прочность и жесткость несущих конструктивных звеньев двигателя // Двигателестроение. 1985. №2. С. 8-11.

68. Богданов Б. И. [и др.]. Численное исследование трехмерного теплонапряженного состояния крышки цилиндра дизеля с использованием изопараметрических конечных элементов // Двигателестроение. 1984. № 4. С. 5-8, 62, 63.

69. Иващенко Н. А., Мизернюк Г. Н. Определение стационарных температурных полей в деталях двигателей внутреннего сгорания методом конечного элемента // Известия ВУЗов. Машиностроение. 1973. №6. С. 112116.

70. Гинзбург М. А., Раенко М. И. Расчет теплового состояния, температурных деформаций и напряжений в элементах втулок цилиндров // Двигателестроение. 1989. № 4. С. 16-23.

71. Woshni G., Flegen I. Auswertung gemessener Temperaturfelder zur Bestimmung ortlicher Warmeubergangskoeffizienten am Kolben eines shcnellaufenden Dieselmotors. // MTZ. 1979. №4 (T. 40). P. 153-158.

72. W. Seal D. Tailor Spatial Variation of Heat Transfer to Pistons and Lines of Some Medium Speed Diesel Engines. // Proceedings Institution of Mechanical Engineers. 1972. Vols. 185, Part 1. P. 203-218.

73. Кутателадзе С.С. Основы теории теплообмена. М.: Атомиздат, 1979. 416 с.

74. Ивин В. И., Грехов Л. В. Теплообмен в выпускном канале ДВС при закрытом клапане // Двигателестроение. 1985. № 9. С 22-26.

75. Кавторадзе Р. З. Локальный теплообмен в поршневых двигателях. М.: МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2001. 592 с.

76. Леонтьев А. И. Теория тепломассообмена. М.: Высшая школа, 1979. 496 с.

77. Попов В. М. Теплообмен в зоне контакта разъемных и неразъемных соединений. М.: Энергия, 1971. 217 с.

78. Чайнов Н. Д., Краснокутский А. Н., Капшуков А. В. Моделирование работы резьбовых соединений при расчете сопряжений базовых деталей поршневых двигателей // Двигателестроение. 2016. № 1. С. 8-10.

79. Развитие методов и средств исследования прочности основных несущих деталей и узлов транспортных дизелей /М. А. Салтыков [и др.]. М.: Машиностроение, 1974. с. 259.

80. Раенко М. И., Рыжов В. А. Применение иерархической системы моделей для оценки прочности деталей двигателей // Двигателестроение. 2009. № 2(236). С. 21-26.

81. Одноцилиндровая экспериментальная установка для исследования рабочего процесса дизельного двигателя: а. с. 136859 РФ / В. А. Рыжов, В. В. Калиниченко; заявл. 18.12.00; опубл. 20.01.14. Бюлл. №3.

82. Макаров P. А. Средства технической диагностики машин. М.: Машиностроение, 1981. 223 с.

83. Шушкевич. В. А. Основы электротензометрии. Минск: Вышэйшая школа, 1975. 351 с.

84. ГОСТ 25.101-83. Расчёты и испытания на прочность методы схематизации случайных процессов нагружения элементов машин и конструкций и статистического представления результатов. М., 1983. 29 с.

85. Серьезнов А. Н. Измерения при испытаниях авиационных конструкций на прочность. М.: Машиностроение. 1976. 224 с.

86. Косточкин В. В. Надежность авиационных двигателей и силовых установок. М.: Машиностроение, 1976. 248 с.

87. Степнов М. Н. Статистические методы обработки результатов механических испытаний: справочник. М.: Машиностроение, 1985. 232 с.

88. Якушев А. И., Воронцов Л. Н., Федотов Н. М. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения. М.: Машиностроение, 1986. 352 с.

89. Назаров Н. Г. Метрология. Основные понятия и математические модели. М.: Высшая школа, 2002. 348 с.

90. Деденко Л. Г., Керженцев В. В. Математическая обработка и оформление результатов эксперимента. М.: МГУ, 1977. 111 с.

91. Норенков Н. П., Зимин А. М. Информационные технологии в образовании. М.: МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2004. 352 с.

92 Луканин В. Н., Алексеев И. В. Двигатели внутреннего сгорания. Книга 3. Компьютерный практикум. Моделирование процессов в ДВС. М.: Высшая школа, 2005. 416 с.

93. Зарубин В. С. Математическое моделирование в технике. М.: Издательство МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2001. 496 с.

94. Петриченко Р. М. Элементы САПР ДВС. Л.: Машиностроение, 1990. 329 с.

95. Элементы системы автоматического проектирования ДВС. Алгоритмы прикладных программ: Учебное пособие /Р. М. Петриченко [и др.]. Л.: Машиностроение, 1990. 328 с.

96. Иссерлис Ю. Э., Мирошников В. В. Системное проектирование двигателей внутреннего сгорания. Л.: Машиностроение, 1981. 255 с.

97. Машинно-ориентированные методы расчета комбинированных двигателей. / Б.И. Иванченко [и др.]. М.: Машиностроение, 1978. 168 с.

98. Чайнов Н. Д., Руссинковский С. Ю. Расчет согласованных стационарных полей температур узла крышка цилиндра-клапаны двигателя внутреннего сгорания // Двигателестроение. 2014. - № 2. - С. 3-7.

99. Шабанов А. Ю., Зайцев А. Б., Машкур М. А. Новый метод расчета граничных условий теплового нагружения головки блока цилиндров поршневого двигателя // Двигателестроение. 2005. №1. С. 5-9.

100. Руссинковский С. Ю., Чайнов Н. Д. 3-D моделирование граничных условий теплообмена при расчете теплового состояния деталей цилиндро-поршневой группы ДВС // Двигателестроение. 2013. № 4. C. 3-8.

101. Чайнов Н. Д., Мягков Л. Л., Маластовский Н. С. Моделирование теплообмена на охлаждаемых поверхностях крышек цилиндров двигателей // Известия ВУЗов. Серия «Машиностроение». 2011. № 10. С. 52-56.

102. Чайнов Н. Д., Мягков Л. Л., Маластовский Н. С. Моделирование теплового состояния крышек цилиндров поршневых двигателей. М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2011. 29 с.

103. Мягков Л. Л., Маластовский Н. С. Численное моделирование теплообмена при определении температурного поля крышки цилиндра // Проблемы газодинамики и тепломассообмена в аэрокосмических технологиях: труды XV шк.-семинара мол. ученых и специалистов под рук. А. И. Леонтьева, Жуковский. 2009. С. 217-220.

104. Мягков Л. Л., Маластовский Н. С. Моделирование теплового состояния крышки цилиндра дизеля // Вестник МГТУ им. Н. Э. Баумана. Серия Машиностроение. 2007. - № спецвыпуск. С. 162-177.

105. Чайнов Н. Д., Мягков Л. Л., Маластовский Н. С. Численное моделирование движения жидкости в полости охлаждения крышки цилиндра среднеоборотного дизеля // Грузовик. 2015. № 5. С. 4-8.

106. Краснокутский А. Н., Мягков Л. Л., Чайнов Н. Д. Оценка выносливости базовых деталей поршневых двигателей. М.: МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2013. 104 с.

107. Математическое моделирование полей температур, деформаций и напряжений в деталях цилиндропоршневой группы поршневых двигателей. Учебное пособие Часть 1. /Н. Д. Чайнов [и др.]. М.: МГТУ им. Баумана, 2003. 32 с.

108. Чайнов Н. Д., Краснокутский А. Н., Капшуков А. В. Конечно-элементная модель анализа напряженно-деформированного состояния деталей, образующих газовый стык среднеоборотного дизеля, от монтажных нагрузок // Наука и Образование: Научное издание. 2015. № 11. URL .http: //technomag.edu.ru/j our/article/view/105. html (дата обращения: 15.10.16).

109. Чайнов Н. Д., Краснокутский А. Н., Капшуков А. В. Оценка работоспособности и повышение герметичности газового стыка форсированных среднеоборотных дизелей // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. 2017. №6. С. 51-57.

110. Kandregula S., Gupta U., Vyas, S. Investigation of Gasket Sealing Behavior of Cylinder Head and Block under Engine Operating Conditions and Its Experimental Verification // SAE Tech. Pap. Ser. 2010. № 824420. Р. 39.

111 Раенко М. И., Рыжов В. А. Оценка прочностной надежности крышек цилиндров транспортных дизелей по критерию долговечности. // Двигателестроение. 2012. № 1. С. 7-17.

112. Чайнов Н. Д. [и др.] Особенности напряженно-деформированного состояния крышки цилиндра форсированного среднеоборотного дизеля. // Двигателестроение. 2006. № 4. С. 8-11.

113. Раенко М. И., Рыжов В. А., Мягков С. П. Определение спектра эксплуатационных нагрузок для крышек цилиндров среднеоборотных транспортных дизелей // Двигателестроение. 2010. № 1. С. 9-12.

114. Раенко М. И., Рыжов В. А., Мягков С. П. Оценка долговечности крышек цилиндров среднеоборотных транспортных дизелей. // Двигателестроение. 2010. № 2. С. 3-6.

115. Zieher F. [a. o.] Thermal Mecyanical Fatigue Simulation of Cast Iron Cylinder Heads // SAE 2005 World Congress, Detroit, U.S.A., April 11-14. 2005. №282. Р. 12.

116. Чайнов Н. Д. [и др.]. Особенности математического моделирования НДС крышки цилиндра форсированного среднеоборотного дизеля. Двигателестроение. 2006. №4. С. 8-11.

117. Takao S., Suzuki M. Methods for simplified thermal stress estimation and fatigue life analysis of a gray cast iron cylinder cover in a medium speed diesel engine // Nagai-Hitachi Zocen Techn. Rev. 1981. №1. P.35-46.

118. Возницкий И. В. Повреждения и поломки дизелей. Примеры и анализ причин. СПб.: Моркнига, 2006. 116 с

119. Петерсон Р. Коэффициенты концентрации напряжений. М.: Мир, 1977. 302 с.

120. ИТЦМ. Чугуны с шаровидным и вермикулярным графитом с аустенитно-бейнитной матрицей - современные материалы для литых деталей. М.: Металлург, 2004. 440 с.

121. Салтыков М. А., Сальников М. А. Оценка сопротивления разрушению чугуна с шаровидной формой графита при температурных циклических нагрузках для прогноза ресурса деталей цилиндропоршневой группы двигателей транспортного назначения. // Двигателестроение. 1983. № 6. С. 3538.

122. Александров И. И. Исследование условий термической прочности литых материалов для деталей камеры сгорания: дис. канд. техн. наук. Коломна. 1972. 196с.

123. Павлов П. А. Механические состояния и прочность материалов. Учебное пособие. Л.: Ленинградский университет, 1980. 176 с.

124. Мороз Л. C. Механика и физика деформаций и разрушения материалов Л.: Машиностроение, 1984. 224 с.

125. Уплотнение камеры сгорания двигателя внутреннего сгорания: а. с. 2015117690 РФ / Рыжов В. А [и др.]; заявл. 13.12.01; опубл. 13.05.2015. Бюл. № 3.

126. Работнов Ю.Н. Сопротивление материалов. М.: Физматгиз, 1962. 456 с.

142

Приложение

АКТ

О внедрении методики расчета

Настоящий акт составлен в том, что Капшуковым А. В. в ходе диссертационной работы на тему «Оценка работоспособности и повышение герметичности газового стыка форсированных среднеоборотных дизелей» разработана методика оценки герметичности газового стыка форсированного среднеоборотного дизельного двигателя Д500, основанная на определении параметров теплового и напряженно-деформированного состояния деталей, образующих газовый стык.

Указанная методика включена в общий комплекс расчетов отдела прочности Управления по дизельному машиностроению и спецпродукции ОАО «Коломенский завод» и используется при проектировании и доводке двигателей.

Акт представлен для защиты кандидатской диссертации по специальности 05.04.02 - тепловые двигатели.

Заместитель директора инженерно-производственного центра по конструированию и подготовке производства