Введение к работе
Актуальность темы. В настоящее время наблюдается интенсивный рост выпуска малоразмерных поршневых машин (числом не более трех-четырех цилиндров).Такие машины наиболее приспособлены для индивидуального потребителя, для использования их б малых и средних предприятиях в условиях рыночной экономики, которые в ближайшем будущем должны получить преимущественное развитие в нашей стране.
Успех в создании новой модели поршневой машины (ПМ)в значительной степени предопределяется правильностью ЕЫбора конструктивной схемы и обоснованностью назначения параметров конструкции силового привода. Эти конструкции в современных поршневых машинах (в том числе, малоразмерных) достаточны сложны. По этой причине, а также вследствие возрастающих требований к техническому совершенству и экологической чистоте машин, расчет и проектирование силовых приводов должны базироваться на надежном теоретическом Фундаменте. Все это подчеркивает актуальность темы диссертационной работы..
Цель работы. Обоснование рациональных конструктивных схем и разработка методов расчета динамики . напряженно-деформированного состояния (НДС) и кинематики деталей силовых приводов малоразмерных (ПМ). обладающих более современными, чем машины, выпускаемые в настоящее время, характеристиками. В соответствии с целью работы были рассмотрены следующие задачи:
- разработаны методики расчета динамики и кинематики нетрадиционных силовых приводов поршневых машин на базе использования
- 4 -пространственных (с цилиндрическим кулачком) пли плоских (с дисковыми кулачками) кулачковых механизмов:
проведены исследования на :"-ЕМ напряженно-деформированного состояния (НЛО деталей;
обоснована возможность практической реализации в малоразмерных поршневых машинах предложенных кулачковых силовых приводов и получены рекомендации по выбору рациональных конструктивных схем таких передач и параметров их основных деталей;
развита методика расчета уравновешенности традиционных силовых приводов малоразмерных поршневых машин с использованием КШП;
на базе динамического анализа дан выбор параметров конструктивной схемы механизма, уравновешивающего силы инерции первого порядка поступательно движущихся масс и уточнена методика выбора момента инершіи маховика малоразмерной ПН.
Научная новизна. Разработанные методы расчета динамики, прочности и кинематики позволяют находить рациональные конструктивные решения при проектировании приводов экономичных и экологически совершенных ,ГШ.
В частности, развиты методики расчета Формы профиля кулачков, кинематики динамики и прочности силовых передач, использующих цилиндрические кулачки и поступательно движущиеся толкатели, а также дисковые кулачки и рычажные толкатели, определены критерии практической осуществимости предложенных кулачковых силовых передач и области допустимых значений параметров их конструкций.
Кроме того, построенные -расчетные модели и программное обеспечение для ЭВМ могут быть использованы при решении других прикладных задач динамики и прочности машин.
Практическая ценность работы. Предложенные к рассчитанные новые схемы кулачковых силобых приводов поршневых машин дают принципиально недостижимую при традиционном КШМ возможность задавать поршню желательный закон движения.в том числе, с еыстоями в мертвых точках: позволяют приблизить индикаторный процесс машины к термодинамически оптимальному, повышая за счет этого коэффициент полезное действия машины. .Эффективность их использования лодт^ :-тржден.-. при раграоотг.е эскизного проекта экспериментальной че-тирехцнлпнлровой ПИ с кулачковым приводом и при создании перспективного «двухцилиндрового дизеля на АО МПП им. Чернышова В.В.
"іти разработки з ібіщєньі тремя патентами РФ.
Апробация работы. Материалы диссертации докладывались и обсуждались ка XX'.' Ц-;ждукародном научно-техническом совещании по проолемам прочности и колебаний двигателей (ИМАШ РАН. Москва. ГЭЭ4. г.) н на научных семинарах кафедры прикладной механики Московского государственного университета геодезии и картографии (1ЭЭЗ г.) и кафедры детален машин Московского государственного открытого университета ИЭЭ4 г.)
На зашиту выносятся следующие результаты и положения:
1. г.даптироЕанные конечно-элементные модели для исследования напряженно-деформированного состояния и упругих колебаний основных деталей предложенного силового привода.
Z. Методики расчета Формы профилей кулачков, кинематики, динамики и прочности кулачковых силовых приводов ПМ.
-
Методика расчета надежности и долговечности деталей кулачкового силового привода с учетом случайного характера нагрузок.
-
Конструктивные схемы силовых приводов поршневых машин, в которых использованы цилиндрический кулачок и поступательно дви-
жущийся толкатель или дисковые кулачки и поступательно движущиеся или рычажные толкатели, позволяющие задавать поршню наиболее выгодный для оптимизации рабочего процесса машины закон его движения (в том числе с выстоями в мертвых точках) и улучшить благодаря этому экономичность и экологические характеристики пори-невоИ машины.
5. Усовершенствованные методики расчета уравновешенности сил инерции КШМ двухцилиндровой поршневой машины и выбора момента инерции маховика малоразмерной ПМ.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы, включающего наименований, и приложения.
