автореферат диссертации по энергетическому, металлургическому и химическому машиностроению, 05.04.02, диссертация на тему:Разработка математической модели, исследование функционирования и построение методики проектировочных расчётов быстроходного дизель-молота

ГГГ)

Тульский государственный университет

1 э т ш

На правах рукописи УДК 621.43

Авдеев Константин Алексеевич

Разработка математической модели, исследование функционирования и построение методики проектировочных расчётов быстроходного дизель-молота

Специальность 05.04.02 - Тепловые двигатели

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Тула 2ООО

Робота выполнена на кафедре "Автомобили и автомобильное хозяйство" Тульского государственного университета

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

М.В. Малиованов

Официальные оппоненты: действительный член Академии Инженерных наук и Транспорта России, доктор технических наук, профессор В.В. Эфрос

кандидат технических наук, ведущий ин женер-конструктор А!С "Туламашзовод" Ю.П. Поздняков

Ведущая организация: 15-ый ЦНИИИ пи Д М Карбыштт-ПО Г'О

Защита состоится -и-саЛ 2000 г. в '/'у часов нз заседа-

нии диссертационного совета К 063 47.08 при Тульском государствен ном университете по адресу: 300600, г. Тула, пр-т Ленина, д. 92

С диссертацией можно ознакомиться е библиотеке Тульского государственного университета

Автореферат разослан " /<У" 2000 г

Ученый секретарь диссертационного совета,

кандидат технических наук, доцент // /' X / И.Е.Агуреев

Н654.-5X5

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность проблемы.

Практика эксплуатации показывает, что дизель-молоты являются наиболее распространённым типом сваепогружающего оборудования, а при сооружении военно-инженерных объектов - единственно используемым. Однако, ужесточение требований к их выходным характеристикам привело к сужению области применения дизель-молотов, особенно в сфере гражданского строительства.

Улучшить выходные характеристики дизель-молотов, тем самым расширив область их применения, можно при условии. разработки эффективной конструктивной схемы и оптимального определения её параметров, что осложняется отсутствием исследований, направленных на разработку эффективных конструкций, и необходимой для подобных исследований теоретической базы, а именно: математических моделей и методологического обеспечения проектировочных расчётов дизель-молотов, являющихся одним из видов свободно-поршневых ДВС (СП ДВС).

Настоящая диссертация посвящена совершенствованию теоретической базы, обеспечивающей исследование и расчёт СП ДВС, а также разработке на ее основе конструкции дизель-молота с улучшенными выходными характеристиками и является составной частью НИР, проводимых кафедрой "Автомобили и автомобильное хозяйство" Тульского государственного университета. Основные результаты нашли отражение в отчёте по научно-исследовательской работе: "Разработка теоретических основ, обеспечивающих исследование функционирования во времени высокоэффективных свободнопоршневых ДВС" (проблема 1.15.99).

Цель работы состоит в совершенствований теоретической базы, обеспечивающей исследование и расчёт СП ДВС, и разработке на ее

основе конструкции дизель-молота с улучшенными выходными характеристиками.

Метод исследования - теоретико-экспериментальный, основанный на использовании положений тепломеханики, теори^ рабочих процессов ДВС, теории проектирования, статистического анализа и вычислитель-

I •.

ной математики.

Научная новизна работы:

A). В части общих положений:

- впервые предложена классификация дизель-молотов, которая не только устанавливает известные связи между элементами конструкции, но и допускает обнаружение новых, что позволило разработать

N

на её основе обобщённую теоретическую схему дизель-молота; -сформулированы и апробированы примерами расчётов принципы повышения эффективности дизель-молотов;

Б). В части математических моделей: -разработанаобобщённая математическая модель, устанавливающая связь конструктивных и эксплутационных параметров дизель-молотов различных конструктивных схем с их выходными характеристиками (энергия удара, интенсивность погружения сваи, расход топлива). Характерными особенностями модели являются повышенная точность (за счёт учёта переменности теплоёмкости и ряда других факторов), а также возможность получения моделей дизель-молотов известных схем как частные случаи данной;

B). В части исследования моделей:

-предложены методы исследования характеристик; дизель-молота, позволяющие определить худшие условия эксплуатации и выбрать диапазоны изменения параметров конструкции дизель-молота, обеспечивающие устойчивость его функционирования; Г). В части методик проектировочных расчётов:

- разработан алгоритм, устанавливающий порядок достижения требований "Технического задания" в результате многократного машинного анализа процесса функционирования дизель.-молота.

Практическая ценность работы.

A). В части общих положений;

-в соответствии с предложенными принципами повышения эффективности дизель-молотов разработана патентоспособная конструктивная схема быстроходного дизель-молота (подана заявка на изобретение, приоритетная справка №99126229 от 15.12.99 г.);

- повышено качество проектирования, а также снижены затраты времени и средств за счёт учёта на стадии проектировочных расчетов дизель-молотов динамических особенностей их функционирования.

Б). В части использования математических моделей:

- по результатам исследования характеристик дизель-молотов, предназначенных для забивки лёгких свай (масса до 250 кг, диаметр до 0.24 м), выданы рекомендации по выбору тестовых условий эксплуатации и диапазонов изменения варьируемых параметров для проектировочных расчётов.

B). В части использования методики проектировочных расчетов: -определены конструктивные параметры быстроходного дизель-молота, выполненного по предложенной схеме, в результате получена конструкция, превосходящая по ряду показателей аналогичные (например, ДМ-240М), а именно: по интенсивности погружения сваи в 3.5 раза, по величине энергии удара на 30%, по частоте ударов в 2.6 раза.

Реализация результатов исследования. Материалы исследований доложены на секции 2-ого НТС 15-ого ЦНИИИ МО РФ и переданы для практического использования. Ряд лоложениЛ д/сссртг.цнн знедррн га практику АК "Туламашзавод" (акт внедрения от 4 04.2000 г.)

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы доложены и обсуждены на:

- международной НТК "Двигатель - 99" (Москва, МГТУ, 1999 г.);

-VII международном НПС "Совершенствование мощностных, экономических и экологических показателей ДВС" (Владимир, Владим. гос ун т, 1999 г.);

НТК профессорско-преподавательского состава ТулГУ (Тула, ТулГУ, 1999-2000 гг.). Публикации.

По тематике диссертации опубликовано 3 статьи, 2 тезиса докладов. Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения и списка использованной литературы, включающего 63 наименования. Основная часть работы Изложена на 114 страницах текста, содержит 32 рисунка и 21 таблицу. На защиту выносятся:

- принципы повышения эффективности дизель-молотов;

- классификация дизель-молотов, служащая основой при разработке обобщённой теоретической схемы

- обобщённая математическая модель, устанавливающая связь конструктивных и эксплутационных параметров дизель-молотов различных конструктивных схем с их выходными характеристиками, которая позволяет получать модели известных схем дизель-молотов как частные случаи;

--методика проектировочных расчётов, базирующаяся на результатах исследования математической модели, характерными особенностями которой являются: проектирование под худшие условия эксплуатации; сужение диапазонов изменения варьируемых параметров с помощью метода ЛП-поиска; многократный машинный анализ процесса функционирования дизель-молота;

-патентоспособная конструктивная схем:.' быстроходного дизель-молота, эффективность которой подтверждена примером проектировочного расчёта по предложенной методике.

Г

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении отражена актуальность темы диссертационной работы, представлен обзор существующих работ в данном направлении, сформулирована цель работы и намечены задачи, которые необходимо решить для достижения поставленной цели.

Улучшение выходных характеристик дизель-молотов связано с раз работкой эффективней конструктивной схемы и оптимальным определением её параметров, что требует использования современных методов проектирования, базирующихся на широком привлечении матема тического моделирования и ЭВМ. Анализ работ в области исследования и проектирования дизель-молотов показал, что, отсутствуют как исследования, напревлзнныо на разработку эффективных конструктивных схем, так и необходимая для данных исследований теоретическая база а именно, ^зтематичоскиз модели и методологическое обеспечения проектировочных расчетез диззль-молотов, язлпющиуся одним из пи г,00 спободнс-ппр!"нг-;<ы'.; ПВО (СП ДОС)

В спсг0-."!стсип с изложенным намечен ряд зрдач, решение которых ро-пппнт ол;-рзГот¡;снструч[;и<э диз-г:Л>.-'1ппота с упучиртннымм ха-ра'-тт-ристи/зми и гпг.учг.т» илоб-годиму.о для ''й исследования и пас.'е топ тосзетичйскую Оаау, а именно: определенна возможных путей со-осршенстпоаанип диэе-ль-.ч'ояогоа; разработка эффективной конструктивно:"« схемы и обоощвпной математической модели диз&ль-молотз которая должна обеспечит?. получение моделей различных схем дпгсль-молотей как частные случаи; исследование математической модели дизель-молота длп установления влияния паркмотроп на его ны.-.идпы. характеристики и усюйчивость фуик аюниров^ния; разработка методики проектировочных расчетов дизель-молота.

3 порпой главе разрабатывается конструктивная схема быстро ходного дизель-молота [1 сообщённая математическая модель дизель-молота, из которой получаются математические модс-ли известных кон струкций как частные случай.

Рис.1 Конпруктипная схема быстроходного дизель-молота

,-г-т"в-> —■-ч

.-аЪ'в-'

гг-

-и:

Г1о результатам анализа конструкций современных дизель-молотов намечены возможные пути их дальнейшего совершенствования, а именно: повышение частоты воздействия; совершенствование процесса. смесеобразования; обеспечение оптимального временного интервала перекрытия (разность между интервалом времени действия удара и интервалом времени в течении которого сила давления газов превышает

силу сопротивления грунта); реализация полиударного воздействия за один рабочий ход; обеспечение оптимального согласования удара и начала горения; уменьшение импульса силы давления газов, опираясь на которые разработана конструктивная схема ' быстроходного дизель-молота (рис.1), имеющая следующие особенности по сравнению с известными: поршень (4) и цилиндр (1) перемещаются относительно сваи; в полость (16) подаётся топливо; впрыск топлива в рабочую (15) и ускоряющую (16) полости; наличие пружинного буфера цилиндра (14), связывающего цилиндр (1) с шаботом (8).

На предложенную конструкцию подана заявка на изобретение, приоритетная справка №99126229 от 15.12.99 г.

Отмеченные выше конструктивные особенности позволяют реализовать следующие пути повышения эффективности, а именно: полиударное воздействие (цилиндром и поршнем); повышение частоты ударов; со-

ь

N1

1 • ш! шндр , 2 н .1 - I а кшбмешше окна, 4 - поршень. 5 - камера сю-рапих ;.сьирчютей полости, 6 - пол-1\н (.1.Л1Ш прикреплен к цилиндру

I и ыиьи.мю соединен с копром 7). 7 - копёр. 8 - шабог. 9 - свая, 10 -камера сюрани;] рабочей полости,

II - ми л"шкн шабота, 12 - ниирап-1яюш.1!1 цилиндра (жестко сиязана с ПмбоП'М К и подвижно с цилиндром I), П - упор , 14 - пружина буфера ни П1 н >ра, 15 - рабочая полость. 16 -ускоряющая полос п..

вершзнствование процесса смесеобразования; согласование момента начала горения и удара как для цилиндра (в момент удара в обеих по лосгях протекают процессы продувки-наполнения), так и для порцл-ы (удар и момент начала горения совпадают).

Разработка дизель-молотов с улучшенными выходными характьри стоками приводит к.необходимости привлечения современных методов проектирования, ориентированных на широкое использование ЭВМ.

Автоматизация проектирования предполагает применение обой щенных математических моделей, которые позволяют получать модели существующих конструкций как частные случаи. Известные математике ские модели дизель-молотов носят частный характер, так как относятся только к штанговым и трубчатым дизель-молотам со свободнопадаю щим рабочим органом. Кроме того, традиционные допущения, принятые при их разработке, приводят к завышению числовых значений расчетных выходных характеристик по сравнению с экспериментальными, что негативно сказывается на качестве и сроках выполнения проектных рч бот. В связи с чем целесообразно разработать обобщали,.о модель в рамках которой возможно описание различных конструкции дизель молотов, а также пересмотреть некоторые из допущений.

Необходимым условием при разработке обобщённой теоретическом схемы и, как следствие, обобщённой математической модели мо;к!к считать выбор удачной классификации. Учитывая требовании к плат) фикациям и результаты анализа различных констру (ий днт-гн. молотов, разработана классификация на базе 12-ти составною обнови ния. Элементами его являются: способ раслыливания топлива, тип смесеобразования, тип рабочего органа,.тип направляющею органа и гн Кроме того, при разработке обобщённой теоретической схемы, с ц^льк. повышения точности, внесены изменения в систему традиционных допущений, а именно: в качестве рабочего тёла в процессах выпуска, про

Рис.2 Обобщенная юо-решчсская схема ди-н"Л1.-м плота

X

»

дувки-наполнения и сжатия принимается несовершенный идеальный га: с параметрами воздуха; теплообмен осуществляется конвекцией, излу чением раскалённых газов и факела пламени; исключено допущение с полноте сгорания топлива.

Опираясь на результаты анализа современных конструкций дизель молотов и предложенную ранее классификацию, с учётом принятых до пущений, была разработана обобщённая теоретическая схема (рис.2)

из которой теоретические схемы дизель молотов различных конструкций Могут быть получены как частные случаи.

Для описания разработанной схемь применяется аппарат тепломеханики, харак терной особенностью которой является регу лярный учёт помимо двух известных взаимо действий или контактов (термического и ме ханического) и третьего, названного проф Мамонтовым М.А. массомиграционным. Ис ходная система уравнений модели включает уравнения баланса энергии, массы и движе ния твёрдых звеньер. После преобразования которых получена система рабочих уравнений.обобщённой математической модели (1)-(8):

I

Н I г

-- 1 ! -

I

Ф, = (*„- 1)

<1Г„ _(к„-\)Т„ "</7"" Туп""р„

Л„С7„ + Хп ■ ¡¡« ■ 1»тп ■ н-я - у//„ • аы ■ г„ (г„ - Тс,:)-

(/;„ -и„УЗ„ ¥ х-Н«'"!«™» •«л./г„(7"„ — 7Т,„) — р,

■ р„ сН¥„ (¿,,-1) с/1

сМ„

Т/Г

(г

(2:

Vi: -

1

M„

М.чфч А/и > 0 и Von ^ ' и;/ или Л, n > 0 н Von S !'.,<

rvn -(l I kyd)

M с 14

(М,ш +M„)

—Av.ui - Hot )■' при Д(,7 = О и I 'on < Г„. ; (3)

»4.7 ~0

Ми

{М„ + Мп)

{Van - Vnu ); при Л ап - 0 и V0,; > V,.,,

ЛГ.,)

'п dt ;

Vii

м„ t

приЛцп >0 и Von SI.)// или Д(!, > 0 и )''„,< >!'<:<■

l -(1

Vоч 4 (l + A,n)

при Л /,'/; >0 и Von ¿1',,/ или Л щ >0 и Von > V,

М ,ш

{М,щ *1-Мп)

{Vou - V„r); при А,.ч = 0 и 1'1Ш < Vч

(5)

{М ц + Мп

{Vtn - V„ u ), при Д//7 =Oll J 0/1 > Vn 7

V-, = I V,i dt;

ЛЛ

(6)

J(£ Fr - F„,,„ V/,- при Да, > о и Van > Vn, или Л, и > 0 и I '„,, > I ',„

Ш Q

IV ♦(! + *,.,)

(А/, to + ,\f„ ) М

fV *(! + *„) Mn

{Цсш t Л/11

Л'с = jV.■<//;

(К'/; - И«. -),• при Д, /1 = О и Г,,;, < ГИ ;(7; (Vo„ -Vo, ); при Дс/j = 0 н Vn, <i'rr

(В)

Система уравнений (1)-(8) должна быть дополнена зависимостями для определения входящих в ни* величин через фазовые координаты конструктивные параметры и физические константы с учётом принятых выше допущений.

Следующие величины определяется по известным зависимостям, и именно: удельная энтальпия среды истечения (А,,); удельная внутренняя энергия, а полости (//„); отношение теплоёмкостей процессов сгсрз

'ния и расширений по методике И.И.Вибе, которая позволяет учесть ее зависимость от температуры и химического состава рабочего тела, а для процессов выпуска, продувки-наполнения и сжатия по зависимостям для несовершенного идеального газа).

Секундный расход в процессе газообмена определяется по известной методике, дополненной алгоритмом определения параметров несо вершенного идеального газа в выходном сечении газообменного окна, ь основе которого лежит уравнение изоэнтропы в алгебраической форме, полученное при условии зависимости теплоёмкости газа от температуры (С, - ап + агТ„):

Ы

Л»

я ЛТ„Ш ) К

т2,

-1

(9)

и уравнение для определения критического отношения температур

■ Тш

-3 Ь,\

'Г.,,

г..

* ии! А I :пП

1-0.(10)

Процесс горения моделируется по методике И И Ви.бе, при этом коэффициент эффективности сгорания ¿-у ) принимается постоянным и его величина определяется по выражениям (11) и (12):

<5 =/■(</,,., /100): (11)

<Р = 1 - (Ч1, .'ИМ). (12)

Для определения коэффициента теплообмена используется уравнение Брилинга с поправкой Хайлова (13), учитывающая конвекцию и излучение газов:

и,«

Т„

.„.362-1011

Г., 100

- + 0 855 ■ \[(р„ ■ 10 5 (1 + 1.45-1 0 185-|Г„|), (13)

Т„ - 7;*

в котором предложена и проверена расчётом допустимость замены (для дизель-молотов) средней- скорости движения поршня модулем её мгновенного значения.

Излучение факела пламени учитывается путём введения поправоч ного коэффициента, корректирующего суммарную величину расхода (прихода) энергии при теплообмене:

(14)

= Д1-?>)''ПРОЦеССГОРеНИЯ

[1, процесс расширения,выпуска и продувки - наполнения Для вычисление полного сопротивления грунта (К„,н) используется известная модель, в которую были внесены изменения, что позволило учесть упругую деформацию фунта и ввести возможность описания различных типов оснований свай (конического и цилиндрического).

Алгоритм решения полученной модели был реализован при задан ных начальных условиях и значениях основных параметров быстроход ного дизель-молота, выполненного по предложенной схеме (рис.1). На основании полученных результатов определены выходные характер» стики быстроходного дизель-молота (табл.1). Сравнение с аналогичны ми характеристиками существующих конструкций позволяет сделав вывод о достижении поставленной цели - повышении эффективности.

Тиилии;» I

Параметр

Энс-ргпя удпра _ Частота ударов Общая масс,; молота

Ед. изм. ДМ - 240 ДМ - 24ОМ

Д>к 1750 1750

уд/мин 65 70

дидепь- кг 355 355

2740*

180

400

- >:) ммчрпая шергпя удара поршня И цилиндра.

. В заключение силолиена проверка обобщённого характера рззра ботанной модели путём получения математических моделей дизель молотов известных конструкций, а так же проверка адекватности спис?. нИя функционирования.

Так как конструкции аналогичные предложенной (рис1) отсутстоу ют, то проверка выполнялась на базе частного случая обобщенной мг дели - модели трубчатого дизель-молота УР - 1250, результаты пред

Н ;

ставлены в таблице 2. Их анализ показал, что разработанная математическая модель адекватно отражает функционирование дизель-молота и является более точной по сравнению с известными.

Таблица 2

IIдовс^жа адекватности обобщённои математической модели____

Высота сбро са пор шип, и

1 25

Характсрм1,1^то1|кииндикаторно1Уд^аграммь^

■1.45

1 65

Давление конца процесса сжатия

_____ МПа

Экс

пери-мент

3.82

4.10 4.18

Расчёт ( известная модель I разработанная

модель)___

4 14 / 4.10 4 25 /4.15

4.58/4.10

Погрешность расчёта (из-иестная модель / разработанная модель), Уо

7.6/6 8

3.5/1.2

8.7/2.0

Максимальное давление сгорания,

_____МПа____________

Экс- Расчёт (из-

пери-мент

вестнцп модель / разработавши« модель) _

~ 6 30 / 5.90

5 75_______

"7 80 * 7.70/7.70

8 30

-I_____

9.00/8.50

Погрешность расчета (из-иестная модели / разработанная модель),%

¥.77 2.3 ~

_10/ 1.0 8.7 / 2~3 '

Во второй гласе предложены методы исследования характеристик дизель-молота, которые позволяют определить худшие условия эксплуатации и исследовать влияние параметров ею конструкции на эти характеристики.

В качестве тестовых при проектировании дих-ль-молотов паз должного обоснования принимаются условии гкеплуагацнп на "жбетком" стенде. В связи с чем, целесообразно.исслодоигп ь влияние условии эксплуатации, а именно: массогабаритные параметры сваи и тип грунта на интенсивность погружения сваи дизель-молотом, а та:; же на запуск после кратковременной остановки ("горячий" запуск). Для этого предложена методика, включающая следующие процедуры: выбор исследуемой характеристики; определение условий проведения исследований (предварительное погружение сваи, контрольный интервал времени); определение условий эксплуатации (типы грунтов, массо-габаритные параметры применяемых свай) и величин варьируемых конструктивных параметров дизель-молота; проведение расчётов.

По результатам исследования характеристик дизель-молота (интенсивность погружения сваи - Хс, число попыток запуска - Л'„„, и заглубление сваи до запуска после кратковременной остановки - .¡И,), предна значенного для забивки лёгких свай (масса до 250 кг, диаметр 0 24 м) п соответствии с предложенным методом, были определены худшие условия эксплуатации с точки зрения интенсивности погружения сваи (таб.3) и "горячего" запуска (таб.4).

Таблица <

_Нлиниме ус.нжи» эксплуатации па шпспснииость погружении сван

N2 грунта

1"

N2 сваи Г Хс*,и N2 грунта № сваи 'л-Лм

2 3 1 2 3_________

1 5.055 3 ..... 5 360

2 5.126 4 5 401

3 5.183 1 4 073

4 5.233 4 2 4 766

1 4.843 3 4 841

2 4.923 4 4 905

3 4.987 .. .1 . 4 723

4 5 042 5 2 4 816

1 5.249 3 4 893

2 5 311 4 968

- контрольный отрезок времени Ю сек, отметка 1.83 м;

- применяется свая с коническим основанием.

Таблпии I

Влияние у слонин эксплуатации па "горячий" татск

N2 грунта

_

N2 сааи^

~2 -

.<//<■, м/,У„,„ з

№ грунта Г

N2 спаи

1.023 /4 0~897 7 4~

0753/3 0 5вТ/2~ 0.817/ 2 0.825 /2 "0844/2 0.866 12

0.9С6/6 0.855 / 2

^..... 1

(//< , м / Л'.,,,,

_ -- 3

" _ 0 32Э /~2 " 0 344 / 2 1 !;:...I / 3 ~ 1041/3 " 1 048 / 3

0 955 / 3"

1 304 , 5 0 6^0 / 3

""" 0 Г'?3 / 3 ~0 735 / 3

*- применяется сиая с коническим основанием.

Так же целесообразно исследовать влияние параметров дизет

молота на такие характеристик как интенсивность погружения сваи, чш

2

2

5

ло попыток и глубина погружения сваи до запуска с учетом взаимод';/

ствия этих параметров, в худших условиях эксплуатации. Причём выбранные для исследования параметры варьируются одновременно.

Исследование выполняется в соответствии с предложенной ранее методикой, дополненной процедурой определения величин варьируемых конструктивных параметров дизель-молота при условии их одновременного изменения, в осноре которой лежит метод ЛП-поиска.

По результатам исследования перечисленных характеристик дизель-молота, предназначенного для забивки лёгких свай (масса до 250 кг, диаметр 0.24 м), установлено влияние параметров его конструкции (степень сжатия, показатель сгорания, условное время сгорания, цикловая подача топлива, жёсткость пружины буфера цилиндра) на интенсивность погружения сваи (таб.5) и быстроту "горячего" запуска, а также определены области устойчивого функционирования.

Таблица 5

Псс.тсдоиаине устончшшсш функционирования и интснсииностн погру-

жении спаи

№ сочетания параметров 1 2 ! 3 Г 4 5 6 7 8 I

А'с1. м 6.02 5.9 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0 б.о !

№ сочетания параметров Ю 11 12 13 14 15 16 17 !

А'г.м „ 1 6.0 6 0 5.87 6.0 6.0 6.0 6.0 5.9 |

№ сочетания параметров 18 - 20 21 22 23 24 25 26 I

А'с, м 6.0 6.0 5.88 6.0 6.0 6.0 6.0

№ сочетания параметров 28 29 30 31 32 33 34 Г 35

А'( , м 60 60 60 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0

№ сочетания параметре« 37 38 39 _40 41 42 43 4 4

А'г.м 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0 6.0 60

_9

б.сГ Те

6.0 "36

~6.0 45_

Ь 87

- пре.тнари гельпос погружение 1.23 м, интервал времени 4 сек.; 2 - неустойчиипе функционприпание дизель-молота.

В третьей главе предложена методика проектировочных расчётов, базирующаяся на результатах исследования обобщённой математической модели, характерными особенностями которой являются: проектирование под худшие условия эксплуатации; сужение диапазонов изменения варьируемых параметров с помощью метода ЛП-поиска; многократный машинный анализ процесса функционирования дизель-молота.

^Ых расчётов дизель-молота.

- ~ >ГТГр аз работка "Технического задания"_

У

* Разработка теоретической с»емь»

3 Формированк* Пространства парамет-

4 Определение расчетный точек простран-_ства параметров___

5. Вычисление показателей требований "Технического заданий" в расчётнык точкак пространства параметров |

С

. в. Выбор расчётной точки пространства [_пар«1мегроя____

По результатам анализё современных методов проектирования.

Л , , разработан алгоритм проектировочных

Р)1С. 3 Алгоритм проектировоЧ-

расчётоа (рис.3), устанавливающий порядок достижения требований "Технического задания" (ТЗ) в результате многократного машинного анализа процесса функционирования дизель-' молота, о основе которого лежит метод ЯП-поиска.

В дополнении к алгоритму, методика проектировочных расчётов включает процедуру определения величин варьируемых конструктивных параметров дизель-молота при помощи метода ЯП поиска, а также ряд математических моделей, которые служат для вычисления показателей требований, за ложенных в ТЗ.

Р качестве модели для расчёта массо-габаритных показателей при няты зависимости:'

Мди == кг -М}Лч; (кх = 2) (15)

Ш„и =Д;ш «</„; (16)

Вди^Ьи. ' (17)

Для оценки токсичности используется суммарный индекс концен

П). точка "принятие решения"

Выбрано сочетание параметров . (расчетная Точка), которое обеспечивает выполнение требований ТЗ_•

ТЗЕ~~

7. Передача информации на лая "Комет-_ руггорсиай проработка" __

трации:

О-с,. / ; „

Молярное содержание каждого из компонентов (с-,,.) и количество отработавших газов (е.,,) вычисляется по известной модели (для каждого цилиндра отдельно), которая позволяет'определить содержание ос

1:> 4 новных регламентируемых веществ в отработавших газах, таких как:

ЫОх, N2, Ог, СО, С02, НгО (пары) в конце процесса расширение

Остальные показатели вычисляются при помощи обобщенной ма-• тематической модели дизель-молота.

Алгоритмом проектировочных расчётов так же предполагается использование метода отбора рещений, в основе которого лежит принцип поэтапного исключения полученных решений по каждому из требований, расположенных проектировщиком в порядке значимости.

Предложенная методика была апробирована примером расчёта быстроходного дизель-молота (рис.1), предназначенного для заглубления свай массой до 250 кг. Результаты представлены в таблице 6.

Таблица 6

Сравнение показателей просктнруемрго дизель-молота и аналога

Показатель требования "Техническо- Ед. изм. Требование "Техническо- Аналог (ДМ - Быстроходный дизель-молот

го задания" го задания" 240М)

1 г 3 4 s

Масса дизель-молота кг 500 355 480

Габаритные размеры

дизель-молота.

длина мм 500 500 145

ширину мм 600 550 145

высота . мм 2200 2105 2110

Интенсивность / погружения сваи м 0.10 0.06 0.21

Энергия удара 2000 1750 2408

Частота ударов * I уд/мин — - 70 180

Число попыток "горя- 8 б 8

чего запуска"

Часовой расход топлива кг/ч 1.80 1.30 1.64

Суммарный индекс концентрации — 6 - 3

♦ - показа гель не регламентируется.

В заключении представлены основные результаты работы и практические рекомендации по их применению.

В ходе выполнения диссертационной работы были получены сле: дующие основные результаты: '

1. Предложены и апробированы примерами расчётов принципы повы шения эффективности дизель-молотов, состоящие:

а) в увеличение скорости движения рабочего органа за счёт использования энергии продуктов сгорания;

б) в реализация полиударного воздействия на сззю за один рабочий ход.

2. Предложена классификация дизель-молотов, служащая основой при разработке обобщенной теоретической схемы названных объектов

3. Разработана обобщённая математическая модс-ль, устанавливающая связь конструктивных и эксплутациомных параметров дизель-молотсп различных конструктивных схем с их выходными характеристиками (энергия удара, интенсивность погружения езаи, расход топлива). На званная ,'.«одел1-. позволяет полу-м"- модели («лпестнму схем дозош. молотов как частные случаи ей.

4. Повышена точность разработанной модели н срапнении с известии ми за счет учета переменности теплоёмкости, неполноты стопами : топлива, теплообмена излучением газов и факела пламьни, упругое деформация грунта, введения еоямсжнссти выбор? тип.-? основам»«-) сваи. Это обеспечивает определение основных характеристик (на пример, давление сжатия, максимальное давление сгорания) с погрешностью не более 7% в сравнении с опытными данными

5. Предложена методика проектировочных расчётов, базирующаяся и -результатах исследования математической модели, характерными особенностями которой являются:

а) проектирование под худшие условия эксплуатации;

б) сужение диапазонов изменения варьируемых параметров с по мощью метода ЛП-поиска;

в) Многократный машинный анализ процесса функционирование дизель-молота.

20 ч

6. В соответствии с принципами повышения эффективности дизель-молотов разработана патентоспособная конструктивная схема быстроходного дизель-молота (подана заявка на изобретение, приоритетная справка №99126229 от 15.12.99 г.)

7. Осуществлён проектировочный расчёт быстроходного дизель-молота, выполненного в соответствии с разработанной конструктивной схемой, по предложенной методику. В результате получен дизель-молот, который превосходит по ряду показателей аналогичные конструкции (например, ДМ-240М), а именно: по интенсивности погружения сваи в 3.5 раза, по энергии удара на 30%, по частоте ударов в 2.6 разд.

Основное содержание работы опубликовано в следующих работах:

1. Авдеев К А.. Агуреев Н Е , Малиованов М.В. Разработка обобщённой-динамической модели свободно-поршневого ДВС и её использование при создании высокоскоростных дизель-молотов./Яез. докл VII междунар НПС. - Владимир: Владим гос. ун-т, 1999. - 161-164 с.

2. Авдеев К А , Иванов А В. Математическая модель модернизированного штангового дизель-молота //Тез. докл. междунар. НТК "Двигатель -99". - М: МГТУ им. Н.Е.Баумана, 1999, - С. 152-154.

3. Авдеев К.А., Агуреев И.Е. Некоторые вопросы системного проектирования двигателей внутреннего сгорания.//Известия ТулГУ/Серия "Автомобильный транспорт". Выпуск 2. - Тула: ТулГУ, 1998. - С.145-156.

4. Авдеев К.А. Анализ конструктивных схем современных дизель-мологов //Известия ТулГУ/Серия "Автомобильный транспорт" Выпуск 3 - Тула: ТулГУ, 1999. - С.77-79.

5 Авдеев К А., Малиоааноа М.В., Подъемщиков А Н. К разработке математической модели быстроходного дизель-молота.//Известия ТулГУ/ Серия "Автомобильный транспорт". Выпуск 3 - Тула: ТулГУ, 1999. - С

Т^'ТТ Подининикисчль I / у II <l4,|»i.ir бцши ollkSI 1/16. Бумага шно^афска» jYi I

Оф^сшим lidttib. Vv.ï. »îv'i. л. Л 1 . V.-i ьр. »л i. . ( . Уч. иu -) / ( .

TufJ« : l >Ы |ш| ',' /.-' • • ' ^

1 > л t. l к h й iui)/i<ifH iBimiuii yiiuB^pci'ici. 10t)6UiT, i. Тул», «p. Jlcmnu, 92.

l'.MtklIH.Ihltli- III Ult.ll iMill IUiiiji r>.lllMH(, 1 и'.'y ,1.1 pi I В LU IIU1 U )llllUl|ILinclU. .<i»WH. I. 1.1. ) I. 1«. I |H!M, Hi

Оглавление.

Сокращения.

Введение.

Глава 1. Разработка математической модели быстроходного дизель-молота.•.

1.1. Предварительные замечания.

1.2. Анализ конструкций современных дизель-молотов.

1.3. Разработка конструктивной схемы быстроходного дизель-молота.

1.4. Классификация современных дизель-молотов.

1.5. Принятие допущений и разработка обобщённой теоретической схемы дизель-молота.

1.6. Описание обобщённой теоретической схемы дизель-молота.

1.6.1. Выбор математического аппарата.

1.6.2. Уравнения, описывающие термодинамические процессы системы.

1.6.3. Рабочие уравнения, описывающие термодинамические процессы системы. а. теплообмен. б. процесс горения. в. определение объёма и скорости его изменения. г. определение отношения теплоёмкостей. д. определение энтальпии среды истечения и внутренней энергии газовой среды в полости. е. определение секундного расхода (прихода) газа.

1.6.4. Уравнения, описывающие движение твёрдых звеньев.

1.6.5. Модель нагрузки (сопротивление грунта). а. сопротивление грунта под пятой сваи. б. сопротивление грунта по боковой поверхности сваи.

1.7. Реализация обобщённой математической модели на ЭВМ и проверка эффективности предложенной схемы дизель-молота.

1.8. Получение математических моделей дизель-молотов известных конструкций как частных случаев разработанной обобщённой математической модели дизель-молота.

1.8.1. Математическая модель штангового дизель-молота.

1.8.2. Математическая модель трубчатого дизель-молота.

1.9. Проверка адекватности разработанной обобщённой математической модели дизель-молота.

1.10. Выводы.

Глава 2. Исследование функционирования быстроходного дизель-молота.

2.1. Предварительные замечания.

2.2. Исследование влияния условий эксплуатации на интенсивность погружения сваи дизель-молотом.

2.3. Исследование влияния условий эксплуатации на "горячий" запуск дизель-молота.

2.4. Исследование влияния параметров дизель-молота на устойчивость его функционирования и интенсивность погружения сваи.

2.5. Исследование влияния параметров на "горячий" запуск дизель-молота.

2.6. Выводы.

Глава 3. Построение методики проектировочных расчётов дизель-молота.

3.1. Предварительные замечания.

3.2. Разаработка алгоритма проектировочных расчётов

3.3. Разработка математического обеспечения проектировочных расчётов и методики отбора расчётных точек.

3.3.1. Математическое обеспечение проектировочных расчётов.

3.3.2.Модель для определения массы и габаритных размеров дизель-молота.

3.3.3. Модель для определения токсичности отработавших газов дизель-молота.

3.3.4. Методика отбора расчётных точек исследуемого пространства параметров.

3.4. Проектировочные расчёты быстроходного дизель-молота (пример).

3.5. Выводы.

При сооружении различных объектов возникает необходимость в погружении свай и стальных труб в грунт. Практика эксплуатации свае-погружающего оборудования позволяет сделать вывод [17], что лучшие результаты при погружении свай и труб могут быть достигнуты при использовании импульсных (ударных) молотов, у которых постепенно накапливающаяся энергия освобождается почти мгновенно.

Самая многочисленная группа машин ударного действия - дизель-молоты. На рис.0.1. [17] представлены их типичные конструктивные схемы.

Конструктивные схемы дизель-молотов.

I' )'.!, I' I"1 " .Ш .

- V ) '. I I "Л"-'' а - штоковый со ступенчатым поршнем; б - штанговый с неподвижными штангами; в -трубчатый; 1 - свая; 2 - рабочий поршень; 3 - направляющие (шток, штанга, цилиндр); 4 -ударная часть.

Рис. 0.1.

Характерной особенностью дизель-молотов является непосредственная передача энергии газов рабочему органу - ударной части, то есть [17] энергоноситель молота (ударная часть) является так же и рабочим органом двигателя. Отсутствие промежуточных передач значительно упрощает конструкцию машины и повышает её к.п.д.

Основными достоинствами дизель-молотов, которые обеспечили им в 60-е -70-е годы сравнительно широкое распространение, являются [17]: мобильность (независимость от посторонних источников энергии); достаточная производительность в широком диапазоне изменений характеристик грунта; отсутствие промежуточных передач, что значительно упрощает конструкцию машины и повышает её к.п.д; простота эксплуатации; небольшая стоимость изготовления.

Ужесточение в середине 80-х годов нормативных требований к машинам с двигателями внутреннего сгорания (ДВС) в составе привода, а именно [1,18,21]:

- ограничение выброса токсичных веществ в атмосферу ;

- ограничение расхода топлива ;

- ограничение уровня шума;

- ограничение вибрации; привело к сужению области применения дизель-молотов, особенно в сфере гражданского строительства. В связи с чем в настоящее время дизель-молоты в основном используются [17,53]:

- в сфере гражданского строительства при погружении свай в связные грунты и при рыхлении мёрзлого грунта, то есть в тех условиях, когда вибропогружатели не могут работать, а паровоздушные молоты оказываются малоэффективными;

- при сооружении военно-инженерных объектов, когда факторы негативного воздействия на окружающую среду и человека имеют второстепенное значение, причём при строительстве низководных мостов дизель-молоты являются единственно используемым типом сваебойного оборудования.

Специфика работ при сооружении военно-инженерных объектов выдвигает к дизель-молотам ряд дополнительных требований, а именно:

- увеличение производительности;

- стабильность функционирования в любых погодных условиях и на любых грунтах;

- уменьшение массогабаритных характеристик, которым современные дизель-молоты так же не отвечают в полной мере.

Перечисленные выше недостатки не являются органичными и обусловлены [17,53] следующими вполне устранимыми причинами, а именно: весьма простым конструктивным исполнением; неоптимальным выбором конструктивных параметров, особенно в случае использования сложных конструктивных схем; простотой алгоритма управления дизель-молотом в процессе функционирования и, как следствие, использованием устаревшей элементной базы в системах управления; неполнотой исследования рабочего процесса дизель-молота.

Улучшить выходные характеристики дизель-молотов, расширив тем самым область их применения, можно при условии успешного решения следующих задач:

- разработка эффективной конструктивной схемы и оптимальный выбор её параметров;

- разработка эффективного алгоритма управления дизель-молотом в процессе функционирования, при реализации которого используется современная элементная база.

Решение этих задач сопряжено с рядом проблем, а именно: с усложнением структуры задачи оптимизации конструктивных параметров и, как следствие, необходимостью анализа большого числа альтернативных вариантов; с необходимостью анализировать работу дизель-молота во времени, преодолеть которые можно используя современные методы проектирования, базирующиеся на широком привлечении математического моделирования и ЭВМ.

Как отмечалось выше, проектирование дизель-молотов с улучшенными выходными характеристиками связано с решением ряда задач. Чтобы наметить возможные пути их решения необходимо проанализировать результаты работы проделанной к настоящему моменту в области связанной с исследованием и проектированием дизель-молотов. Работы, посвященные этим вопросам можно классифицировать следующим образом:

Наименование работ Направленность работ Краткая характеристика работ

4,27,28] обзор рассматриваются различные конструктивные схемы, приводятся краткие характеристики дизель-молотов, по результатам сравнительного анализа делаются выводы о преимуществах тех или иных конструкций и прогнозируются возможные пути дальнейшего развития конструктивных схем дизель-молотов

6,8,12,20, 22,23,26,30, 49,58,59] опытно-конструкторская предлагаются либо различные конструктивные изменения, определяется их влияние на выходные характеристики, как правило, на частоту ударов и энергию удара, делается вывод о целесообразности их введения, либо новые конструктивные схемы и выполняется оценка выходных характеристик, а именно: частота ударов и энергия удара

5,7,19,25, 29,34,39,47] исследовательская проводятся исследования по результатам которых устанавливают влияние конструктивных параметров на выходные характеристики дизель-молотов, причём исследования могут быть как экспериментальными, так и теоретическими, то есть могут проводиться с привлечением различных математических моделей

11,20,26, 46,48,57,58] методическое обеспечение проектировочных расчётов и разработка математических моделей предлагаются методики проектировочных расчётов дизель-молотов, их подсистем и отдельных конструктивных элементов, разрабатываются математические модели, которые могут быть включены в состав методики проектировочных расчётов или с использованием которых можно проводить исследования

Из перечисленных выше работ следует выделить теоретические исследования проведённые Клебановым Г.Я. [19], который одним из первых исследовал влияние конструктивных параметров на погружающую способность дизель-молота, решая совместную задачу динамики системы "молот - свая - грунт". Следует отметить, что под динамикой в этой работе понимается не отражение функционирования системы во времени, а анализ движения системы под действием приложенных к ней постоянных сил.

Следующим, причём существенным, шагом в этом направлении можно считать работу [47] Подъёмщикова А.Н. и Семенчука М.И. В ней также исследуется погружающая способности дизель-молота, но на базе математической модели [34,46,48], которая не только описывает дизель-молот "в целом", то есть как систему "молот - свая - грунт", но и отражает его функционирование во времени. Однако, ряд допущений, принятых при разработке математической модели в [34,46,48], а именно: в качестве рабочего тела принимается совершенный идеальный газ (теплоёмкость которого не зависит от температуры и давления); теплообмен идёт только за счёт конвекции; топливо, поступившее в цилиндр, сгорает полностью; приводят к завышению [13,55] числовых значений расчётных выходных характеристик по сравнению с экспериментальными.

Анализ перечисленных выше работ позволил сделать следующие выводы:

- улучшение выходных характеристик дизель-молотов осуществляется в основном путём внесения частичных изменений в конструкцию, при этом решение о необходимости внесения конструктивных изменений принимают либо на основе экспериментальных исследований, либо по результатам анализа эмпирических и (или) полуэмпирических зависимостей, связывающих конструктивные параметры и выходные характеристики дизель-молотов;

- исследование влияния конструктивных параметров на выходные характеристики дизель-молотов осуществляется в равной мере как экспериментально, так и теоретически;

- теоретические исследования влияния конструктивных параметров на выходные характеристики дизель-молотов осуществляется в основном на базе математических моделей, которые не описывают дизель-молот "в целом", что не даёт полного представления о влиянии конструктивных изменений на функционирование дизель-молота как системы и которые не отражают его функционирование во времени;

- математические модели, описывающие дизель-молот "в целом", то есть как систему "молот - свая - грунт", и, отражающие его функционирование во времени, имеют недостатки, а именно: принятые допущения приводят к завышению [13,55] числовых значений расчётных выходных характеристик по сравнению с экспериментальными, кроме того они относятся лишь к штанговым и трубчатым дизель-молотам со свободнопадающим рабочим органом;

- отсутствуют методики проектировочных расчётов дизель-молота, позволяющие проводить поиск величин основных конструктивных параметров, при которых достигаются заданные выходные характеристики.

Ранее отмечалось, что одной из задач, связанной с улучшением выходных характеристик дизель-молотов, является выбор эффективной конструктивной схемы и оптимальное определение её параметров. Как показал проведённый выше анализ, эту задачу нельзя решить в полной мере опираясь только на результаты проделанной к настоящему моменту работы в области исследования и проектирования дизель-молотов, что связано как с отсутствием исследований, направленных на разработку эффективных конструктивных схем, так и с отсутствием необходимой для подобных исследований теоретической базы [32,33,37], а именно: математических моделей и методологического обеспечения проектировочных расчётов дизель-молотов, являющихся одним из видов свободно-поршневых ДВС (СП ДВС).

В соответствии с изложенным, цель настоящей диссертации - совершенствование теоретической базы, обеспечивающей исследование и расчёт СП ДВС, и разработка на её основе конструкции дизель-молота с улучшенными выходными характеристиками.

Цель была достигнута постановкой и решением следующих задач:

1. Анализ конструктивных схем современных дизель-молотов и выявление возможных путей их совершенствования.

2. Разработка эффективной конструктивной схемы и обобщённой математической модели дизель-молота, которая должна обеспечить получение математических моделей различных схем дизель-молотов . как частные случаи.

3. Исследование математической модели дизель-молота для установления влияния основных конструктивных параметров на выходные характеристики и устойчивость его функционирования.

4. Разработка методики проектировочных расчётов, которая базируется на полученной обобщённой математической модели дизель-молота.

При решении поставленных задач был применён теоретико-экспериментальный метод, основанный на использовании положений тепломеханики, теории рабочих процессов ДВС, теории проектирования, статистического анализа и вычислительной математики.

Результаты решения поставленных задач представлены в настоящей диссертационной работе, которая состоит из введения, трёх глав и заключения.

Основные результаты данной главы:

- разработан алгоритм проектировочных расчётов, устанавливающий порядок достижения требований "Технического задания" в результате многократного машинного анализа процесса функционирования дизель-молота;

- получены зависимости для определения общей массы и габаритных размеров дизель-молота;

- предложена методика проектировочных расчётов, базирующаяся на результатах исследования математической модели, характерными особенностями которой являются: а) проектирование под худшие условия эксплуатации; б) обоснованное сужение диапазонов изменения варьируемых параметров с помощью метода ЛП-поиска; в) многократный машинный анализ процесса функционирования дизель-молота;

Заключение

В ходе выполнения диссертационной работы были получены следующие основные результаты:

1. Предложены и апробированы примерами расчётов принципы повышения эффективности дизель-молотов, состоящие: а) в увеличении скорости движения рабочего органа за счёт использования энергии продуктов сгорания; б) в реализации полиударного воздействия на сваю за один рабочий ход.

2. Предложена классификация дизель-молотов, служащая основой при разработке обобщённой теоретической схемы названных объектов.

3. Разработана обобщённая математическая модель, устанавливающая связь конструктивных и эксплутационных параметров дизель-молотов различных конструктивных схем с их выходными характеристиками (энергия удара, интенсивность погружения сваи, расход топлива). Названная модель позволяет получать модели известных схем дизель-молотов как частные случаи её.

4. Повышена точность разработанной модели в сравнении с известными за счёт учёта переменности теплоёмкости, неполноты сгорания топлива, теплообмена излучением газов и факела пламени, упругой деформации грунта, введения возможности выбора типа основания сваи. Это обеспечивает определение основных характеристик (например, давление сжатия, максимальное давление сгорания) с погрешностью не более 7% в сравнении с опытными данными.

5. Предложена методика проектировочных расчётов, базирующаяся на результатах исследования математической модели, характерными особенностями которой являются: а) проектирование под худшие условия эксплуатации;

119 б) сужение диапазонов изменения варьируемых параметров с помощью метода ЛП-поиска; в) многократный машинный анализ процесса функционирования дизель-молота.

6. В соответствии с принципами повышения эффективности дизель-молотов разработана патентоспособная конструктивная схема быстроходного дизель-молота (подана заявка на изобретение, приоритетная справка №99126229 от 15.12.99 г.).

7. Осуществлён проектировочный расчёт быстроходного дизель-молота, выполненного в соответствии с разработанной конструктивной схемой, по предложенной методике. В результате получен дизель-молот, который превосходит по ряду показателей аналогичные конструкции (например, ДМ-240М), а именно: по интенсивности погружения сваи в 3.5 раза, по энергии удара на 30%, по частоте ударов в 2.6 раза.

1. Бабицкий В. И. Теория виброударных систем: Приближённые методы. М.: "Наука", 1978.-352 с.

2. Вибе И. И. Новое о рабочем цикле двигателей. М.: МАШГИЗ, 1962. -268 с.

3. Воинов А. Н. Сгорание в быстроходных поршневых двигателях. М.: Машиностроение, 1977. 277 с.

4. Вязовикин В.Н. Новые трубчатые дизель-молоты. // Серия I. Строительные и дорожные машины. М.: НИИ информации стройдорко-мунмаш, 1964. - 80 с.

5. Вязовикин В.Н. Теоретическое исследование удара. // Труды ВНИИ-стройдормаш: Проблемы совершенствования вибрационных и ударных машин, вып. 94 / Под ред. Вязовикина В.Н. М.: 1982. - с. 11 -19.

6. Вязовикин В.Н. Экспериментальные исследования процесса подачи топлива в трубчатом дизель-молоте. // Труды ВНИИстройдормаш: Проблемы совершенствования вибрационных и ударных машин, вып. 94 / Под ред. Вязовикина В.Н. М.: 1982. - с. 3 - 11.

7. Двигатели внутреннего сгорания: Теория поршневых и комбинированных двигателей. Учебник для втузов по специальности "ДВС'УПодред. Орлина A.C., Круглова М.Г. 4-е изд. - М.: "Машиностроение", 1983. -372с.

8. Джонс Дж. К. Методы проектирования. М.: Мир, 1986. - 488 с.

9. Дмитриевич Ю.В., Ларина Г.Ф. Методика инженерных расчётов элементов топливной системы трубчатого дизель-молота. // Труды ВНИИстройдормаш: Исследование сваебойного оборудования, вып. 52 / Под ред. Вязовикина В.Н. М.: 1971. - с. 69 - 73.

10. Елагин М.Ю., Поздеев Г.В. Об оценке влияния переменности теплоёмкости рабочего тела на показатели работы ДВС. // Известия Тул-ГУ: Вопросы проектирования и эксплуатации автотранспортных средств и систем. Выпуск 2. Тула : ТулГУ, 1998. - с. 166 - 169.

11. Звонов В.А. Токсичность двигателей внутреннего сгорания. М.: Машиностроение, 1981. 160 с.

12. Иноземцев Н. В. Курс тепловых двигателей. М.: Оборонгиз, 1952. -472 с.

13. Как работать над терминологией. Основы и методы / Под ред. Куле-бакина B.C. М.:Наука, 1968. - 76 с.

14. Каракулев A.B. Дизель-молоты,- М.-Л.: Машгиз 1963. 172 с.

15. Карташов Ю.П., Юдин Ю.Н. Вопросы охраны природы при проектировании АТП. Саратов: Саратовский политехнический институт, 1976 г. - 4.1: Автомобильный двигатель как источник загрязнения воздушного бассейна городов. 107 с.

16. Клебанов Г.Я. Исследование энергетического баланса и динамики системы "дизель-молот свая - грунт". // Труды ВНИИстройдормаш:

17. Исследование сваебойного оборудования, вып. 52 / Под ред. Вязови-кинаВ.Н. -М.: 1971. с. 62 - 69.

18. Клебанов Г.Я., Ерофеев Л.В., Дмитриевич Ю.В. Расчёт системы охлаждения дизель-молота С-ЗЗОА. // Труды ВНИИстройдормаш: Исследование и разработка ударных строительных и дорожных машин, вып. 84 / Под ред. Вязовикина В.Н. М.: 1979. - с. 23-26.

19. Кутенёв В.Ф., Каменев В.Ф. Вредные выбросы автомобильных двигателей, нормирование^ методы измерений. М.: МГТУ МАМИ, 1999 г. - 68 с.

20. Ларина Г.Ф. Повышение эффективности трубчатого дизель-молота методом наддува. // Труды ВНИИстройдормаш: Исследование сваебойного оборудования, вып. 52 / Под ред. Вязовикина В.Н. М.: 1971.-с. 73-79.

21. Ленин И. М. Теория автомобильных двигателей. М.: Машгиз, 1958. -272 с.

22. Лызо Б.Г. Исследование тяжёлых трубчатых сваебойных дизель-молотов. // Труды ВНИИстройдормаш: Исследование сваебойного оборудования, вып. 52 / Под ред. Вязовикина В.Н. М.: 1971. - с. 3-12.

23. Лызо Б.Г. Новые конструкции сваебойных молотов. // Серия I. Строительные и дорожные машины. М.: ЦНИИТЭ строймаш, 1969. - 90 с.

24. Лызо Б.Г. Свайные дизель-молоты. // Серия I. Строительные и дорожные машины. М.: НИИ информации стройдоркомунмаш, 1967. -86 с.

25. Лызо Б.Г., Червякова Г.И. Исследование быстроходных трубчатых дизель-молотов. // Труды ВНИИстройдормаш: Исследование ударных и вибрационных строительных и дорожных машин, вып. 71 / Под ред. Вязовикина В.Н. М.: 1976. - с. 30- 34.

26. Ляхов Г.М. Волны в грунтах и пористых многокомпонентных средах. М.: Наука, 1982.-286 с.

27. Малиованов М.В. Динамическая теория ДВС (целесообразность создания и этапы разработки). // Известия ТулГУ: Вопросы проектирования и эксплуатации автотранспортных средств и систем. Выпуск 2. Тула : ТулГУ, 1998. - с. 189 - 196.

28. Малиованов М.В. Тепломеханика как теоретическая база исследования ДВС. // Известия ТулГУ: Вопросы проектирования и эксплуатации автотранспортных средств и систем Тула : 1995. - с. 154-163.

29. Мамонтов М.А. Основы термодинамики тела переменной массы .Тула: Приокское книжное издательство 1970. 88 с.

30. Математическое моделирование нестационарных процессов в открытых термодинамических системах: Учеб. пособие. / Елагин М.Ю. -Тула : ТулГУ, 1995. 86с.

31. Отчет о научно-исследовательской работе: "Разработка теоретических основ, обеспечивающих исследование функционирования во времени высокоэффективных свободнопоршневых ДВС". Тула: ТулГУ, 1999. - 38 с.

32. Отчёт об экспериментальных исследованиях динамики воздействия дизель-молота ДМ-150А (ДМ-150) на сваю при её погружении. 15-й ЦНИИИ, 1973 г.-67 с.

33. Попов А.Н. Исследование трубчатого дизель-молота при различном давлении в начале сжатия. // Труды ВНИИстройдормаш: Исследование ударных и вибрационных строительных и дорожных машин, вып. 71 / Под ред. Вязовикина В.Н. М.: 1976. - с. 34 - 39.

34. Пустыльник Е.И. Статистические методы анализа и обработки наблюдений. М.:Наука, 1968. 288 с.

35. Разработка САПР: В 10 кн. /под ред. Петрова A.B. М.: Высшая школа, 1984. - Кн. 1. Проблемы и принципы создания САПР. 172 с.

36. Расчёт и проектирование энергетических узлов и комплексов вооружения. // 4.1. Термогазодинамика энергоузлов с переменной массой рабочего тела: Монография. / Шипунов А.Г., Швыкин Ю.С., Юрмано-ва Н.П. Тула : ТулГУ, 1997. - 116с.

37. Рахматуллин X. А. Вопросы динамики грунтов. М.: Изд-во МГУ, 1964. 239 с.

38. Сагомонян А.Я. Удар и проникание тел в жидкость. М.: Изд-во МГУ, 1974.- 169 с.

39. Сборник задач по технической термодинамике и теплопередаче. // Под ред. Юдаева Б.Н. М.: "Высшая школа", 1968. - 372 с.

40. Семенчук М.И. Разработка динамической модели свободнопоршне-вого ДВС с подвижным поршнем и цилиндром. // Тез. докл. науч,-практ. семинара. Владимир: Владим. гос. техн. ун-т, 1995. - с. 86 -88.

41. Семенчук М.И., Подъёмщиков А.Н. Разработка динамической модели свободнопоршневого ДВС с подвижным поршнем и цилиндром. // Тез. докл. междунар. науч.-техн. конф. "100 лет Российскому автомобилю" М.: МАМИ, 1996. - с. 33 - 34.

42. Семионенков И.И. Улучшение пусковых качеств трубчатых дизель-молотов в условиях низких температур. // Труды ВНИИстройдормаш: Повышение эффективности ударных машин, вып. 107 / Под ред. Панкрашкина П.В. М.: 1986. - с. 43-45.

43. Соболь И.М. Многомерные квадратурные формулы и функции Хаара. -М.: Наука, 1969 г.- 288 с.

44. Соболь И.М., Статников Р.Б. Выбор оптимальных параметров в задачах со многими критериями. -М.: Наука, 1981 г. 109 с.

45. Советский энциклопедический словарь. / Под ред. Прохорова A.M. -М.: Советская энциклопедия, 1983. 1600 с.

46. Суворов A.B., Левинзон А.Л. Машины для свайных работ. М.: Стройиздат 1982. - 122 с.

47. Сычёв В. В. Дифференциальные уравнения термодинамики. М.: Наука, 1981. -195 с.

48. Теория двигателей внутреннего сгорания: Рабочие процессы. // Под ред. Дьяченко Н.Х. Л.: "Машиностроение", 1974. - 552 с.

49. Термодинамические свойства индивидуальных веществ: Справочное издание в 4-х т., / Под ред. Глушко В.П. М.: Наука, 1983.

50. Червякова Г.И. Методика теплового расчёта быстроходного трубчатого дизель-молота с пневмобуфером. // Труды ВНИИстройдормаш: Исследование сваебойного оборудования, вып. 52 / Под ред. Вязови-кина В.Н. -М.: 1971. с. 88-95.

51. Червякова Г.И., Беляев Ю.В. Динамика быстроходного дизель-молота. // Труды ВНИИстройдормаш: Исследование и разработка ударных строительных и дорожных машин, вып. 84 / Под ред. Вязо-викина В.Н. М.: 1979. - с. 9-14.

52. Шенгелия Д.Б., Ларина Г.Ф. Быстроходный облегчённый трубчатый дизель-молот. // Труды ВНИИстройдормаш: Повышение эффективности ударных машин, вып. 107 / Под ред. Панкрашкина П.В. М.: 1986.-с. 40-43.

53. Энкарначчо Ж., Шлехтендаль Э. Автоматизированное проектирование: основные понятия и архитектура систем. -М.: Радио и связь, 1986. 376 с.

54. Юдаев Б.Н. Техническая термодинамика. Теплопередача: Учеб. для неэнергетич. спец. втузов. М.: Высш. шк., 1988. - 479 с.

55. Акт войскового этапа государственных испытаний опытных образцов модернизированного свайного, штангового дизель-молота ДМ-240М. 15-й ЦНИИИ, 1985 г.-102 с.

56. Плешанов А.А., нач. конструкторского отдела двигателей -председатель комиссии;

57. Меркулов А.Н., зам. нач. конструкторского отдела двигателей -член комиссии;

58. Лопухин В.И., гл. специалистконструкторского отдела двигателей -член комиссии;от ТулГУ

59. УТВЕРЖДАЮ Первый проректор Тульского Государственного университета1. НН. Фролов2000 г.1. АКТ

60. Об использовании результатов кандидатской диссертации Авдеева К.А. в учебном процессе.