Прогнозування експлуатаційних змін технічного стану клапанів з електромагнітним приводом при проектуванні - Автореферат

Національний Технічний Університет України Автореферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наукРоботу виконано в Київському центральному конструкторському бюро арматуробудування Міністерства промислової політики України і на кафедрі гідрогазових систем Національного авіаційного університету Міністерства освіти і науки України. Захист дисертації відбудеться "15" квітня 2008 р. о 1500 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.002.11 у Національному технічному університеті України "Київський політехнічний інститут" за адресою: 03056, м. З дисертацією можна ознайомитись у науково-технічній бібліотеці Національного технічного університету України "Київський політехнічний інститут" за адресою: 03056, м. Розроблено математичні моделі і на їх основі відповідні методики прогнозування зміни структурних і функціональних параметрів ЕМК з використанням методу найменших квадратів, методу екстраполяції і методу направленої селекції. Обнаружено, что между изменениями технического состояния клапана и его функциональными параметрами (ФП) может иметь место один из двух типов связи: I тип, когда в формировании изменений каждого ФП принимает участие большая часть изменений начального состояния элементов (НСЭ) клапана, а, в свою очередь, каждое из изменений НСЭ принимает участие в формировании изменений подавляющей части ФП (таким образом формируется подавляющая часть параметрических отказов клапана); II тип, когда изменения функционального параметра являются следствием одного доминирующего деградационного процесса и вызванного им изменения начального состояния соответствующего элемента клапана.Один з таких підходів складається у використанні методів прогнозування можливих експлуатаційних змін технічного стану ЕМК при проектуванні. Таким чином можна зробити висновок, що використання прогнозування експлуатаційних змін технічного стану ЕМК при проектуванні дає можливість реалізовувати значну частину заходів щодо вдосконалення конструкції клапана ще на стадії розробки проектної документації. Розробити математичні моделі прогнозування можливих експлуатаційних змін технічного стану ЕМК і на їх основі відповідні методики, що враховують особливості й стохастичний характер деградаційних процесів, які мають місце в елементах і вузлах ЕМК в процесі відпрацювання ресурсу. Наукова новизна отриманих результатів полягає в наступному: - вперше за результатами досліджень деградаційних процесів в елементах і вузлах ЕМК розроблено класифікацію і схему формування експлуатаційних змін технічного стану клапанів, які поділено на два типи: тип I, коли у формуванні змін кожного функціонального параметра клапана бере участь одночасно декілька різних деградаційних процесів; тип II, коли зміна технічного стану елементів клапана в основному відбувається під дією одного домінуючого деградаційного процесу; для наукового обґрунтування ресурсу і показників безвідмовності ЕМК розроблено удосконалені математичні моделі прогнозування експлуатаційних змін технічного стану клапанів з використанням стохастичної теорії накопичення пошкоджуваностей в їх елементах і вузлах в процесі відпрацювання ресурсу, які відрізняються від використовуваних раніше моделей врахуванням специфіки навантаження і особливостей деградаційних процесів в елементах кінематичного ланцюга клапана;Зроблено висновок, що, не зважаючи на відносно велику кількість публікацій, окремі важливі аспекти проблеми прогнозування зміни технічного стану ЕМК в процесі відпрацювання ресурсу з урахуванням особливостей деградаційних процесів в елементах і вузлах клапанів під дією циклічних динамічних навантажень залишаються нерозкритими і вимагають подальших досліджень. Представлено загальну схему формування експлуатаційних змін технічного стану ЕМК в процесі відпрацювання ресурсу (рис 1). Виявлено, що між змінами технічного стану клапана і його функціональними параметрами (ФП) може мати місце один з двох типів звязку: I тип, коли у формуванні змін кожного ФП бере участь більша частина змін ПСЕ, а, у свою чергу, кожне зі змін ПСЕ бере участь у формуванні змін переважної частини ФП (таким чином формується переважна частина параметричних відмов клапана); II тип, коли зміни функціонального параметра є наслідком одного домінуючого деградаційного процесу й викликаної ним зміни початкового стану відповідного елемента клапана. Виявлений розподіл експлуатаційних змін технічного стану ЕМК на два характерних типи вказує на те, що прогнозування кожного із цих змін не може бути виконано яким-небудь єдиним методом. Аналіз показав, що в процесі відкриття клапана найбільші напруження виникають у верхній та нижній частинах шийки штока в області концентраторів напружень на його поверхні та в полиці шайби в зоні її контакту з головкою штока по обидві сторони від вирізу.

Основний зміст роботи