Введение к работе
Актуальность тсыы. Постоянный рост уровня форсирования совре пенных автомоСилыш и тракторных дизелей приводит к повызению терноыехатгческой напряженности маиоолое ответственных деталей цилкндропорішевой группы (ЦПГ). Многократные циклические воа-действил тепловых и ыехаяических нагрузок приводят к терыомеха-нической усталости иатериала деталей СПГ и образованию усталостных тревдн. Псрсень наиболее подвержен усталостному разруиенко, что вызывает суцественноє снижение ресурса дизеля яри ловшении его мссностных показателей.
Для ревения проблеми повызения термостойкости поряией и увеличения их долговечности предлагается методика оценіси термоусталостной прочности порвней форсированных дизелей. лозволяяаш исследовать тепловое и напряженно-дефсрмировэяное состояние (ШЛО) яорзня ка стационарна и нестационарных режимах нагружения, учитывая двухчастоткый характер нагружстиі, определить лекальные зони с высокой концентрацией напряжений и амплитуду возникающих в этих аонах упругепл&сткческих деформаций, & такке произвести расчет ресурса перЕкя до появления трещины.
использование такси методики позволяет на этапе проектирова-ния поргшей производить ааалиэ эффективности конструктивных мероприятий, направленных на псвкэение их 'термостойкости и долговечности.
Диссертационная работа выполнялась в МГТУ км. Баумана ка кафедре "Портшевые и комбинированные двигатели".
Цель j255tm - разработка методики расчетной оценки тгрмоуста-лостной прочности порЕНей, а таксе йегодаси термоциклических ресурсных испытаний поргзей на безмоторном тепловом стенде (ВТС).
Научная нозизка. предложена методика оценки терхоуставосткой срочности порпней, позволяшая на стадии проектирования учесть влияние на НДС псрпвя и его иоврегдаеиость следусаих факторов: воздействие нестационарного температурного нагружения, воздействие высокочастотной теїгзературяой составяяшей, обусловленной протеканием рабочего процесса, воздействие газовых сил.
Разработан приближенный метод определения параметров цикла упругопластическсго дефорюгроьзляя материала поршня в локаяь- ккх. зонах с высокой концентрацией напряжений па основании применения принципа Кейбера и крлвои циклического деформирования.
Предлавен метод оценки усталостной долговечности поракя в условиях двухчастотного нагружения.
Разработана экспериментальная методика проведения ресурсные испытаний поршней на БГС.
Практическая ценность. Разработанная мэтодика оценки териоус-тадостной прочности позволяет определить ткдс к ресурс порзгкей на этапа проектирования с учетом практически всех есставляших спектра нагрукения, характерного для деталей, оораауюсих КС.
Определена степень воздействия различных факторов нагрукевня на повреждаемость поршня.
Совдан комплекс програми, реализуюаий теоретические положения разработанной методики, адаптированный для сШ серки ЕС и персональних SBM, совместимых с IBM.
Подложенная экспериментальная методика проведення ресурсных испытаний позволяет моделировать на БТС условия нагругенкя, эквивалентные по повреядаюаеиу воздействию условиям на двигателе.
Эксперимептатько получгкы характеристики цикла кагрухения (игменеіше температурного поля и динамика развития деформации) поршня с КС типа ДНИДИ и определена его долговечность.
Реализация результатов рабвти. Основные результаты исследования и программное обеспечение использовались в госбюджетных н хоздоговорных работах, выполненных в НИК 34 при МГТУ кы.Н.Э.Баумана.
Апробация работы. Основные результаты .и содержание диссертационной работы обсуждались на Всесоюзном каучно-практическоа семинаре."Совершенствование мошс>стньк, экономических и экологических показателей ЛВС" (г.Владимир,1939), научно-техническом семинаре "Диагностика, товыпение.эффективности, экономичности и долговечности двигателей" (Ленинград-Пути, 19SQ), научно-практическом семинаре "Совершенствование моакостных,экономических и экологических показателей ЛВС" (г.Владимир, 1993). а также, в результате проведенного конкурса грантов по фундаментальным исследованиям в области транспортных наук 1993 г. разраоотгнная методика бьгда отсечена грантом по разделу "Транспортная техішка".
Публикации. По темо диссертации опубликованы статьи, тезисы докладов.
Структура и объем работы, диссертация состоит из введения,че-Яфех глав, списка литературы, приложения; содержит 33 страницы тексга. 66 рисунков, 4 таблицы « списка литературы из 121 накме-возвнияі