Анализ конструкции и параметров шатунов, условий их нагружения, дефектов при ремонте. Зависимость параметров технического состояния шатуна от наработки. Изменение показателей технического состояния шатуна в процессе стендовых моторных испытаний двигателя.
При низкой оригинальности работы "Повышение ресурса отремонтированных автотракторных двигателей совершенствованием технологии восстановления шатуна", Вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100%
Специальность 05.20.03 - Технологии и средства технического обслуживания в сельском хозяйстве кандидата технических наук Работа выполнена в ГОУ ВПО «Саратовский государственный технический университет» Официальные оппоненты: доктор технических наук, доцент Басков Владимир Николаевич, кандидат технических наук, доцент Буйлов Валерий Николаевич Защита диссертации состоится 4 июля 2008 г. в 12 часов на заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 220.061.03 при ФГОУ ВПО «Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Саратовского государственного аграрного университета имени Н.И. Вавилова.Совершенствование технологии восстановления позволяет сократить выбраковку шатуна при ремонте двигателя и повысить качество ремонта шатуна. Задачи исследования» проведен анализ конструктивных особенностей и параметров шатунов, условий их нагружения, основных дефектов при ремонте, влияния геометрических параметров вкладышей на надежность шатунных подшипников в процессе эксплуатации. Поскольку на шатун действуют нагрузки с высокочастотным колебанием, то возникает фреттинг - изнашивание, в результате чего разрушаются микронеровности, плотность посадки снижается и она может стать подвижной, что недопустимо. Зависимость эту можно принять линейной с учетом формы микровыступов (конус, пирамида) мкм/ тыс. км, (3) где ?0 - интенсивность изнашивания в конце периода приработки, приведенная к началу эксплуатации, мкм/тыс. км; b? - изменение интенсивности изнашивания на единицу износа, 1/тыс. км; S - износ после приработки мкм. Как следует из анализа нагрузок, действующих на шатун при работе, наибольшие нагрузки действуют вдоль оси стержня шатуна.
Список литературы
1. В капитальный ремонт двигатели поступают в основном с аварийными повреждениями основных деталей (56% не ремонтированных, 69% отремонтированных). В среднем вторичный ресурс составляет 58% первичного, особенно низок вторичный ресурс по двигателям с проворачиванием вкладышей, обрывом шатунов и шатунных болтов. На долю технического состояния шатуна приходится 29% причин поступления двигателей в первый капитальный ремонт и 35% в повторный. Основная доля дефектов шатуна приходится на верхнюю и нижнюю головки. Шатун работает в условиях действия динамических нагрузок с коэффициентом динамичности 1,15-1,22, что необходимо учитывать при прогнозировании изменения его технического состояния в процессе эксплуатации. Используемые в настоящее время способы восстановления шатуна не учитывают изменение макрогеометрии его основных элементов, что существенно снижает качество ремонта шатунов и двигателя в целом.
2. Теоретически обосновано, что в процессе эксплуатации изза повышения уровня динамических нагрузок овальность верхней и нижней головок шатуна возрастает по экспоненциальным зависимостям (2), (13). Вследствие фреттинг-изнашивания в сопряжении втулки с отверстием верхней головки шатуна интенсивность изнашивания деталей сопряжения снижается в процессе эксплуатации по экспоненциальной зависимости (6). Вследствие деформации шатунных вкладышей корсетность нижней головки шатуна в процессе эксплуатации возрастает по экспоненциальной зависимости (11).
3. При ремонте шатуна следует тщательно контролировать макрогеометрию шатуна для повышения межремонтного ресурса. Для этого разработано устройство (патент №68755). Судя по распределению отклонений втулки и верхней головки шатуна снятых в капитальный ремонт двигателей КАМАЗ-740 значительная доля шатунов находится в поле допуска (88%), а по отклонениям нижней головки доля шатунов в поле допуска в среднем 34%. На пробеге до 240 тыс. км овальность втулки верхней головки возрастает в 7,25 раза, верхней головки - в 12 раз, нижней головки - в 9,4 раза, корсетность нижней головки - в 8 раз. С учетом коэффициента вариации этих показателей их изменение в процессе эксплуатации является значимым по критерию Стьюдента и подтверждает теоретически обоснованные зависимости.
4. С использованием полученных зависимостей определены предельные значения показателей технического состояния шатуна (табл. 3), которые необходимы при дефектовке и выборе маршрута технологического процесса восстановления. Разработана схема технологического процесса восстановления шатуна на основе дефектовки по макрогеометрическим показателям. Схема предусматривает три варианта восстановления верхней головки и три варианта восстановления нижней головки. Основное внимание при восстановлении нижней головки уделяется устранению макрогеометрических отклонений с использованием железнения.
5. Интенсивность изменения технического состояния шатунных подшипников в процессе эксплуатации после восстановления по предложенной технологии в среднем на 15% ниже, чем после замены вкладышей без ремонта шатунов. Это позволяет повысить межремонтный ресурс в среднем на 15%, снизить долю подлежащих замене шатунов с 24,5% до 11,9% и получить годовой экономический эффект на один двигатель КАМАЗ-740 в размере 1298 руб.
Основные положения диссертации отражены в следующих работах
1. Юдин В.М. Анализ дефектов двигателей КАМАЗ-740 при капитальном ремонте / А.С. Денисов, А.А. Видинеев, В.М. Юдин, А.Т. Кулаков, Л.Б. Баланцов // Матер. Междунар. науч.-практ. конф., посвященной 70 - летию со дня рождения профессора А.Г. Рыбалко, 11-12 июля 2006г. Саратов: Сарат. гос. агр. ун-т им. Н.И. Вавилова, 2006. Ч. III. С. 19-25(0,45/0,09 п.л.).
2. Юдин В.М. Изменение макрогеометрии нижней головки шатуна в процессе эксплуатации двигателя / А.С. Денисов, А.Т. Кулаков, В.М Юдин // Проблемы транспорта и транспортного строительства: сб. науч. тр. / Сарат. гос. техн. ун-т. Саратов, 2006. С. 55-59 (0,3/0,1 п.л.).
3. Юдин В.М. Анализ способов восстановления шатуна двигателя КАМАЗ / В.М. Юдин // Совершенствование технологий и организации обеспечения работоспособности машин: сб. науч. тр. / Сарат. гос. техн. ун-т. Саратов, 2006. С. 23-27(0,3/0,3 п.л.).
4. Юдин В.М. Восстановление нижних головок шатунов двигателей автомобилей семейства КАМАЗ / А.С. Денисов, А.Р. Асоян, В.М Юдин // Совершенствование технологий и организации обеспечения работоспособности машин: сб. науч. тр. / Сарат. гос. техн. ун-т. Саратов, 2007. С. 134-137(0,25/0,08 п.л.).
5. Юдин В.М. Устройство для проверки геометрии шатунов двигателей внутреннего сгорания: пат. на полезную модель № 68755 / А.С. Денисов, В.М Юдин, А.Р. Асоян // № 2007106803 27 ноября 2007(0,1/0,04 п.л.).
6. Юдин В.М. Оценка макрогеометрии нижней головки шатуна при ремонте / А.С. Денисов, А.Р. Асоян, В.М. Юдин // Проблемы транспорта и транспортного строительства: сб. науч. тр. / Сарат. гос. техн. ун-т. Саратов, 2007. С. 20-24(0,3/0,1 п.л.)
7. Юдин В.М. Совершенствование технологии ремонта нижней головки шатуна двигателя / А.С. Денисов, А.Т. Кулаков, А.Р. Асоян, В.М. Юдин //Ремонт. Восстановление. Модернизация. 2008. №3. С 43-54(0,68/0,23 п.л.).(издание, рекомендованное в Перечне ВАК РФ)
