Повышение надежности турбокомпрессоров автотракторных двигателей путем снижения их теплонапряженности
Диссертация
Разработаны расчетные и эквивалентные схемы системы смазки, подшипниковых узлов ТКР различных вариантов, позволяющие выбирать направление снижения его теплонапряженности. В подшипнике серийного турбокомпрессора при окружной скорости до 60 м/с и номинальном давлении масла 0,5 МПа в пустотелой полости действует сжимающее усилие 380 Н, снижающее КПД турбокомпрессора. Предложенные модели мощности… Читать ещё >
Содержание
- 1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА ПО НАДЕЖНОСТИ ТУРБОКОМПРЕССОРОВ. ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
- 1. 1. Анализ путей повышения эффективной мощности автотракторных дизелей
- 1. 2. Сравнительный анализ конструктивных особенностей отечественных и зарубежных турбокомпрессоров с радиальной турбиной и ТКР7Н
- 1. 3. Анализ факторов, определяющих надежность ТКР
- 1. 4. Выводы, цель и задачи исследования
- 2. АНАЛИТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛОВОГО И
- НАПРЯЖЕННО- ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ТУРБОКОМПРЕССОРА
- 2. 1. Анализ основных параметров и расчетных схем системы смазки дизеля КамАЗ
- 2. 2. Анализ эффективности подшипникового узла турбокомпрессораТКР7Н. Математическая модель подшипника
- 2. 3. Анализ влияния тепловых потоков на напряженно-деформированное состояние корпуса подшипника. Модель ползучести корпуса
- 2. 4. Усовершенствование подшипникового узла и теплоизоляции
- 2. 5. Выводы
- 3. МЕТОДИКА И ПРОГРАММА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ
- 3. 1. Общая методика и программа исследования
- 3. 2. Методика оценки состояния турбокомпрессоров, возвращенных по рекламации
- 3. 3. Методика измерения температуры масла и деталей турбокомпрессоров при стендовых испытаниях
- 3. 4. Методика моторных испытаний турбокомпрессоров
- 3. 5. Методика эксплуатационных испытаний опытных турбокомпрессоров
- 4. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ
- 4. 1. Анализ деформаций корпуса подшипников ТКР
- 4. 2. Результаты термометрирования характерных точек ТКР
- 4. 3. Расход масла через турбокомпрессор
- 4. 4. Оценка эффективности ТКР с усовершенствованным подшипниковым узлом и теплоизоляцией
- 4. 5. Выводы
Список литературы
- Аболтин Э.В., Лямцев Б. Ф. Основные направления развития автомобильных турбокомпрессоров //Автомобильная промышленность, 1982. № 10.-с.8−10
- Авдонькин Ф.Н. Теоретические основы технической эксплуатации автомобилей. М.: Транспорт, 1985.- 215с.
- Авдонькин Ф.Н. Оптимизация изменения технического состояния автомобиля.- М.: Транспорт, 1993.- 352с.
- Авдонькин Ф.Н., Денисов A.C. Влияние давления и скорости относительного перемещения на температуру поверхностного трения // Известия высших учебных заведений. Машиностроение, 1978, № 3.- С. 46−50.
- Авдонькин Ф.Н., Денисов A.C., Макушин A.A. Надежность и эффективность автомобилей КамАЗ // Автомобильная промышленность, 1986, № 5.-С.21−22.
- Автомобильные двигатели с турбонаддувом / Н. С. Ханин, Э. В. Аболтин, Б. Ф. Лямцев и др.-М.: Машиностроение, 1991.- 336с.
- Алыпиц И.Я., Вержбицкий Н. Ф., Зомер Э. Ф. Опоры скольжения. -М., Киев: Гос. Науч.-техн. Изд-во машиностр, лит., 1958.- 196с.
- Аникеев Г. И. Нестационарные почти периодические колебания ротров. -М.: Наука, 1979.- 136с.
- Баток Б.К. Вибрационная прочность двигателей внутреннего сгорания. -Киев: Наук, думка, 1983.- 104с.
- Ю.Башта Т. М. Машиностроительная гидравлика. М.: Машиностроение, 1971.- 543с.
- П.Билик Ш. М. Макрогеометрия деталей машин. М.: Машиностроение, 1973.-344с.
- Богданов О.И., Дьяченко С. К. Расчет опор скольжения. Киев: Техника, 1966.- 244с.
- Богов И.А. Плоские задачи термоупругости в газотурбостроении Л., изд-во ЛГУ, 1984.- 192с.
- Болтинский В.Н. Теория, конструирование и расчет транспортных и автомобильных двигателей. — М.: Изд-во с/х лит. журн. и плакат., 1962.- 391с.
- Буше H.A., Гуляев A.C., Двоскина В. А., Раков K.M. Подшипники из алюминиевых сплавов.- М.: Транспорт, 1974.- 240с.
- Веников В.А., Веников Г. В. Теория подобия и моделирования (применительно к задачам электроэнергетики): Уч. для вузов.- 3-е изд.: Высшая школа, 1984.- 439с.
- Венцель C.B. Применение смазочных масел в двигателях внутреннего сгорания. -М.: Химия, 1979.- 240с.
- Вибрации в технике: Справочник. В 6-и т. /Ред. совет: В41 В. Н. Челомей (пред.).- М.: Машиностроение, 1981.- Т.6. Защита от вибраций и ударов. / Под ред. К. В. Фролова, 1981.- 456с.
- Вибрации в технике: Справочник. В 6-и т. /Ред. совет: В41 В.Н.
- Галаханов М.А., Терентьев Е. Д., Усов П. П. Методы расчета подшипников скольжения.- М.: АН СССР Вычислительный центр, 1984.- 56с.
- Талонов B.C., Киркач Н. Ф. К выводу уравнения синтеза для линейной динамической системы с ограниченным возбуждением, работающей в непрерывном режиме // Динамика и прочность машин, № 12.-Харьков: ХГУ, 1971.- С.102−104.
- Герасимов Б.Я. Подшипники скольжения центробежных компрессорных машин.- Энергетическое оборудование, 1972, № 6, — С. 55.
- Говорущенко Н.Я. Техническая эксплуатация автомобилей.-Харьков: Высш. школа, 1984.- 312с.
- Гольд Б.В., Оболенский Е. П., Стефанович Ю. Г., Трофимов О. Ф. Прочность и долговечность автомобиля.- М.: Машиностроение, 1974.- 328с.
- Григорьев М. А Очистка масла в двигателях внутреннего сгорания .- М.: Машиностроение, 1983.- 48с.
- Григорьев М.А., Долецкий В. А. Обеспечение надежности двигателей.- М.: Изд-во стандартов, 1978.- 324с.
- Гурвич И.Б., Сыркин П. Э., Чумак В. Н. Эксплутационная надежность автомобильных двигателей. М.: Транспорт. 1994.- 144с.
- Гухман A.A. Применение теории подобия и исследования процессов теплообмена.- 2-е изд. М.: Высшая школа, 1974.- 182с.
- Денисов A.C., Неустроев В. Е. Режим работы и ресурс двигателей. Саратов: Изд-во Сарат. ун-та. 1981.-112с.
- Денисов A.C. Эффективный ресурс двигателей. Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 1983.- 108с.
- Денисов A.C. Основы формирования эксплуатационно-ремонтного цикла автомобилей.- Саратов: Изд-во Сарат. гос. техн. ун-та, 1999.-352с.
- Денисов A.C., Кулаков А. Т. Малаховецкий А. Ф., Анализ отказов турбокомпрессора ТКН7Н-1 двигателей КамАЗ-740.11−240 // Актуальные проблемы транспорта Поволжья и пути их решения. Межвуз. науч. сб Саратов: Сарат. гос. техн. ун-та, 2001.- с.60−62.
- Денисов A.C., Малаховецкий А. Ф., Кулаков А. Т., Светличный H.H., Гаффаров Г. Г., Тазеев Р. Т. Повышение эксплутационной надежности турбокомпрессоров ТКР 7Н //Вестник Саратовского государственного технического университета, Саратов, 2004 № 4, С. 67−74
- Двигатели внутреннего сгорания: Системы двигателей внутреннего сгорания. Учебн. для втузов по спец. Двигатели внутреннего сгорания / Д. Н. Вырубов, H.A. Иващенко и др.- Под ред. A.C. Орлина, М. Г. Круглова. 4е изд.- М.: Машиностроение 1983.- 372с.
- Демидович В.М. Исследование теплового режима подшипников ГТД.-М.: Машиностроение, 1978.- 172с.
- Дизели. Справочник. Изд. 3-е, перераб. и доп. Под общ. ред. В. А. Ваншейдта, H.H. Иванченко, JI.K. Коллерова. Л.: Машиностроение (Ленингр. отд-ние), 1977.- 480с.
- Диксон C.JI. Механика жидкостей и газов. Термодинамика турбомашин: Пер. с англ. P.E. Данилова, М. И. Осипова. М.: Машиностроение, 1981.-213с.
- Дорфман Л.А. Гидродинамическое сопротивление и теплоотдача вращающихся тел.- М.: Гос. Изд-во физ.-мат. лит., i960.- 260с.
- Дьячков А.К. Трение, износ и смазка в машинах. М.: Изд-во АН СССР, 1958.-158с.
- Епифанова В.И. Компрессорные и расширительные турбомашины радиального типа,— М.: Машиностроение, 1984.- 375с.
- Ермолов Л. С, Кряжков В. М., Черкун В. Е. Основы надежности сельскохозяйственной техники. -М.: Колос, 1982.- 271с.
- Ждановский Н.С., Николенко A.B. Надежность и долговечность автотракторных двигателей. Л.: Колос, 1974.- 223с.
- Жуковский В.Г. и др. Тепловые расчеты паровых и газовых турбин с помощью ЭВМ. Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1983.-255с.
- Зайцев А.К. Основы учения о теории, износе и смазке машин. -М.: Л.: Машгиз, 1947.- 256с.
- Зарянкин А.Е., Шестюк А. Н. Радиально-осевые турбины малой мощности. М.: Машгиз. 1963.
- Зверев Н.В. Термодинамика поверхностного слоя деталей ГТД. М.: Изд-во МАИ, 1990.- 52с.
- Изотов А.Д. Расчет нестационарно нагруженных подшипников. Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1982.- 223с.
- Исследование турбокомпрессоров ТКР 7Н-1, возвращенных по рекламации с ОАО «КамАЗ-Дизель» и ОАО «Автомобильный завод» по дефекту «заклинивание ротора». Технический отчет. ОТЗ7.105.54 И05−2001г. Набержные Челны, 2001.12с.
- Казарцев В.И. Ремонт машин. М.: Сельхозиздат, 1961.- 485с.
- Калинин Э.К. и др. Интенсификация теплообмена в каналах. М.: Машиностроение, 1990.- 206с.
- Каратышкин С.Г. Динамически нагруженные подшипники судовых двигателей внутреннего сгорания. JI: Судостроение, 1968.- 182с.
- Кириллов И.И. Теория турбомашин. JL: Машиностроение, 1964.-511с.
- Коднир Д.С. Контактная гидродинамика смазки деталей машин, -М: Машиностроение, 1976.- 304с.
- Колебания в турбомашинах / Сб. статей: отв. ред. C.B. Серенсен. М.: Изд-во АН СССР 1956.- 206с.
- Колебания в турбомашинах, / Сб. статей: отв. ред. C.B. Серенсен. М.: Изд-во АН СССР 1959.- 118с.
- Колебания валов на масляной пленке / Отв. ред. И. И. Артоболевский. -М.- Наука, 1968.- 148с.
- Коллинз Дж. Повреждение материалов в конструкциях. М.: Мир, 1984.-624С.
- Конструирование и расчет двигателей внутреннего сгорания / Н. Х. Дьяченко, Б. А. Харитонов, В. М. Петров и др.- под Ред. Н. Х. Дьяченко.- JI.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1979.- 392с.
- Коровчинский М.В. Теоретические основы работы подшипников скольжения. М.: Гос. науч.-техн. Изд-во машиностр. лит., 1959.- 404с.
- Костецкий Б.И., Носовский И. Г., Бершадский Л. И., Караулов А. К. Надежность и долговечность машин. Киев: Техника, 1975.- 408с.
- Костюк А.Г. Динамика и прочность турбомашин. 2-е изд. переб. и доп.- М.: изд. МЭИ, 2000.- 480с.
- Костюк А.Г. Динамика и прочность турбомашин.-М.: Машиностроение, 1982.- 264с.
- Крагельский И.В., Добычин Н. М., Комбалов B.C. Основырасчетов на трение и износ. М.: Машиностроение, 1977.- 526с.
- Кугель P.B. Надежность машин массового производства. М.: Машиностроение, 1981.- 244с.
- Кузнецов Е.С. Управление технической эксплуатацией автомобилей. М.: Транспорт. 1990.-272с.
- Кунин И.А. Гидродинамическая теория смазки упорных подшипников.- М.: из-во АН СССР (сиб. отделен.).I960.- 130с.
- Кутателадзе С.С. Анализ подобия и физические модели. -Новосибирск, Наука, Сиб. отдел., 1986.- JL: Машиностроение (Ленингр. отд-ние), 1981.-261с.
- Леви И.И. Моделирование гидравлических явлений. Л.: Энергия, Ленинградское отделение, 1967.
- Лойцянский Л.Г. Ламинарный пограничный слой.- М.: Гос. Изд-во физ.-мат. лит., 1962.- 480с.
- Лукинский B.C., Новодворский В. Ю., Соколов B.C. Надежность автомобильных двигателей КамАЗ в рядовой эксплуатации// Двигателестроение, 1983, № 11.-С.34−36.
- Маер Э. Торцевые уплотнения // Пер. с нем. Б. А. Вольброма. -М.: Машиностроение, 1978.- 288с.
- Малаховецкий А.Ф. Повышение безотказности турбокомпрессоров ТКР 7Н-1 // Совершенствование технологий и организации обеспечения работоспособности машин. Межвуз. науч. сб. Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2004. С.8−13.
- Малинин H.H. Прикладная теория пластичности и ползучести. -М.: Машиностроение, 1968.- 241с.
- Мандель B.C. Предельные нагрузки и расчет на прочность элементов ротора турбомашины. Николаев, 1972.- 114с.
- Матвеевский P.M. Температурный метод оценки предельной смазочной способности машинных масел. М.: Изд-во АН СССР 1956.-143с.
- Мацевитый Моделирование теплового состояния элементов турбомашин. Киев: Наук, думка, 1979.-255с.
- Машино-ориентированные методы расчета комбинированных двигателей / Б. И. Иванченко. В. И. Каплан, К. Б. Цыреторов и др. М.: Машиностроение, 1978.- 618с.
- Меламедов И.М. Физические основы надежности (Введение в физику отказов). Л.: Энергия. 1970.- 152с.
- Мигай В.К. Моделирование теплообменного и энергетическогооборудования. М.: Энергоатомиздат. 1987.- 262с.
- Митрохин В.Г. Выбор параметров и расчет центростремительной турбины. М.: Машиностроение, 1966.- 200с.
- Михлин В.М. Управление надежностью сельскохозяйственной техники.- М.: Колос. 1984.- 335с.
- Мишин И.А. Долговечность двигателей. Л.: Машиностроение, 1976.-280с.
- Морозов А.Х. Техническая диагностика в сельском хозяйстве. -М.: Колос. 1979.- 207с.
- Никитин А. К. Ахвердиев К.С., Остроухов Б. И. Гидродинамическая теория смазки и расчет подшипников скольжения, работающих в стационарном режиме. М.: Наука. 1979.- 316с.
- Носов М.В. Расчет основных параметров одноступенчатой центростремительной турбины.- М.: МАИ, Оборонгиз. 1964.- 84с.
- Нотт Дж. Основы механики разрушения.- Металлургия. 1973.9 я256с.
- Одинг И.А. Допустимые напряжения в машиностроении и циклическая почность металлов. М.: Машгиз. 1962.- 260с.
- Орлин A.C., Вырубов Д. Н., Ивин Д. И., Круглов М. Г. Двигатели внутреннего сгорания. М.: Машиностроение, 1971.- 399с.
- Основы ремонта машин. М.: Колос. 1972.- 572с.
- Основы трибологии (трение, износ, смазка) /под ред. A.B. Чичинадзе: Учебник для технических вузов.- М.: Центр «Наука и техника». 1995.- 778с.
- Патент РФ на изобретение № 2 216 647. Турбокомпрессор. Тазеев Р. Т. Кулаков А.Т., Светличный H.H., Малаховецкий А. Ф., Гаффаров Г. Г., Фархутдинов H.A., Сафиуллин Т. Г. 2003.5с.
- Повышение надежности дизелей ЯМЗ и автомобилей КамАЗ /под ред. Н. С. Ханина. М.: Машиностроение, 1978. 288с.
- Подольский Н.Е. Упорные подшипники скольжения. Теория и расчет. JL: Машиностроение, 1981.- 412с.
- ЮО.Проников A.C. Надежность машин. М.: Машиностроение, 1978.592с.
- Рагульскис K.M., Юркаускас А. Ю. Вибрация подшипников. JL: Машиностроение, 1985.
- Репухов В. М, Тепловая зашита стенки вдувом газа. К.: Наук, думка, 1977.-252с.
- ЮЗ.Риппел Г. Проектирование гидравлических подшипников. М.: Машиностроение, 1967.- 136с.
- Ю4.Розенберг Р. В. Влияние смазочных масел на надежность и долговечность машин. М.: Машиностроение, 1970.- 312с.
- Ротенберг Ю.К. Основы надежности водитель-автомобиль-дорога-среда. -М.: Машиностроение, 1987.- 216с.
- Руководства по эксплуатации, техническому обслуживанию и ремонту. Двигатели КамАЗ: 740.11−240, 740.13−260, 740.14−300, 740.30−260,740.50−360, 740.57−320, 740.50−3 901 001КД. Набережные Челны: ОАО «КамАЗ», 2002.- 247с.
- Сафонов Л.П. Тепловое состояние высокоманевренных паровых турбин. М.: Машиностроение, 1983.- 295с.
- Селезнев К.П., Подобуев Ю. С., Анисимов С. А. Теория и расчет турбокомпрессоров Л.: Машиностроение, 1968.- 406с.
- Сергеев С.И. Динамика криогенных турбомашин с подшипниками скольжения.- М.: Машиностроение, 1973.- 520с.
- ПО.Серенсен С, В&bdquo- Когаев В. П., Шнейдерович P.M. Несущая способность и расчет деталей машин на прочность. М.: Машиностроение, 1975.- 488с.
- Ш. Слезкин H.A. Динамика вязкой несжимаеиой жидкости. М.: Госуд. изд-во тех.-теоретич. лит., 1955.- 520с.
- Статистическая и динамическая балансировка роторов газовых турбин. М.: Машиностроение, 1967.- 70с.
- Стендовые испытания по уточнению температурного поля фланца корпуса подшипников и смазочного масла подшипникового узла серийного и опытного турбокомпрессора ТКР7Н-1. Технический отчет ОТ37.104.54 И09 2001г. -Набережные Челны, 2001.- 12с.
- Степанов Г. Ю. Основы теории лопаточных машин, комбинированных и газотурбинных двигателей. М.: Машгиз, 1958.
- Стефановский B.C. Теплонапряженность деталей быстроходных поршневых двигателей. М.: Машиностроение. 1978.- 128с.
- Пб.Стечкин B.C. Теория тепловых двигателей. Избранные труды. -М.: Наука. 1977.-412с.
- Страдомский М.В. Оптимизация температурного состояния деталей дизельного двигателя. 1987.- 167с.
- Теория двигателей внутреннего сгорания. Под ред. Н. Х. Дьяченко. Л.: Машиностроение (Ленингр. отд-ние). 1974, — 522с.
- Техническая эксплуатация автомобилей. / Под ред. Е. С. Кузнецова. -М.: Транспорт. 1991.- 413с.
- Титунин Б.А., Старостин М. Г., Мушниченко В. М. Ремонт автомобилей КамАЗ. Л.: Агропром издат. 1987.- 288с.
- Тодер H.A., Розлер Г. М. Расчет предельных режимов работы подшипников жидкостного трения / Развитие гидродинамической смазки. -М.: Наука 1970.- С.68−80.
- Токарь И.Я., Сайчук И. В. Неизотермическая задача смазки упорных подшипников с учетом теплоотвода в тело подушки. М.-Машиностроение. 1971, № 1, С.78−83.
- Токарь И.Я. Проектирование и расчет опор трения. М.: Машиностроение. 1971.- 168с.
- Трение и изнашивание при высоких температурах. М.: Наука. 1973.-156с.
- Тупаков А.П. Методы оптимизации при доводке и проектировании газотурбинных двигателей. М.: Машиностроение. 1979.-184с.
- Увеличение ресурса машин технологическими методами. М.: Машиностроение. 1978.-216с.
- Хак Г. Турбодвигатели и компрессоры: Справ. Пособие /Г. Хак, Лагкабель, М.: ООО «Изд-во Артель»: ООО «Изд-во ACT», 2003.- 351с.
- Хрущев М.М., Бабичев М. А. Абразивное изнашивание. М.: Наука. 1970.- 252с.
- Чайнов Н.Д. и др. Тепломеханическая напряженность деталей двигателей. М.: Машиностроение. 1977.- 153с.
- Чернавский С.А. Подшипники скольжения. М.: Гос. науч-техн. изд-во машиностр. лит, 1963, — 244с,
- Чихос X. Системный анализ в трибонике. М.: Мир. 1982.- 351с.
- Чуян P.K. Методы математического моделирования двигателей летательных аппаратов. Уч. пособие для студентов (авиадвигательных специальностей). М.- Машиностроение. 1988.- 288с.
- Шатров Н.И. Метод конечных элементов в расчетах деталей тепловых двигателей. М.: Машиностроение 1980.- 159с.
- Шейнин A.M. Основные принципы управления надежностью машин в эксплуатации. -М.: Знание. 1977. Вып.1.-97с- Вып. 2.- 42с.
- Швец И.Т. Воздушное охлаждение деталей газовых турбин. -Киев: Наук, думка. 1974.- 487с.
- Швец И.Т. Динамика тепловых процессов стационарных газотурбинных установок (Элементы анализа и расчета). Киев. 1972.- 279с.
- Эксплуатационная надежность сельскохозяйственных машин. / Под ред. В. Д. Аниловича. Минск: Ураджай. 1974.-263с.