автореферат диссертации по кораблестроению, 05.08.05, диссертация на тему:Комплексные методы решения проблемы повышения долговечности цилиндровых втулок судовых дизелей

ВАЛИШИН АЛЕКСАНДР ГУСМАНОВИЧ

КОМПЛЕКСНЫЕ МЕТОДЫ РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМЫ ПОВЫШЕНИЯ ДОЛГОВЕЧНОСТИ ЦИЛИНДРОВЫХ ВТУЛОК СУДОВЫХ ДИЗЕЛЕЙ

СПЕЦИАЛЬНОСТЬ 05.08.05 СУДОВЫЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ УСТАНОВКИ И ИХ ЭЛЕМЕНТЫ (ГЛАВНЫЕ И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ)

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

3 о О ИТ 2000

Калининград - 2008

003451293

Работа выполнена в Балтийской государственной академии рыбопромыслового флота.

Научный консультант: доктор технических наук, профессор

Пимошенко Александр Петрович; Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор,

Заслуженный деятель науки и техники РФ Мясников Юрий Николаевич; доктор технических наук, профессор Погодаев Леонгард Иванович; > доктор технических наук, профессор Покусаев Михаил Николаевич

Ведущая организация: ФГУ «ГИПРОРЫБФЛОТ»

Защита состоится 20 ноября 2008 года в 14 ч. 30 мин. на заседании диссертационного совета Д223.002.02 при Государственной морской академии им. адм. С.О. Макарова по адресу: г. Санкт-Петербург, ВО, 21 линия, 14, ауд.21.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГМА им. адм. С.О.Макарова по адресу: г. Санкт-Петербург, ВО, Косая линия, 15. Автореферат разослан 20 октября 2008 года.

Ученый секретарь Диссертационного совета, доктор технических наук, профессор

Петухов Валерий Александрович

ВВЕДЕНИЕ

Общая характеристика работы. Диссертация посвящена вопросам повышения одного го важнейших аспектов надежности цилиндровых втулок судовых дизелей - повышению их долговечности. Это достигалось разработкой комплекса мероприятий по снижению характеристик колебаний втулок (частоты и амплитуды), являющихся причиной возникновения усталостных разрушений в галтелях буртов и кавитационных явлений в охлаждающей жидкости. Возникающие вследствие колебаний поверхности втулок коррози-онно-эрозионные процессы приводят к интенсивному разрушению охлаждаемых поверхностей цилиндровых втулок. Для защиты охлаждаемых поверхностей цилиндровых втулок приведены исследования эффективности защитных свойств разработанной присадки к охлаждающим жидкостям.

Колебания втулок, а также пульсация рабочего давления в цилиндрах двигателей создают условия циклического нагружения бурта и как следствие, образование усталостных трещин в галтелях бурта втулки. В диссертации проведены исследования влияния циклических нагрузок на напряженность материала бурта втулки, разработаны мероприятия по снижению напряжений методом демпфирования.

Поскольку основной причиной вибрации цилиндровых втулок являются ударные импульсы поршней при перекладках шатуна, то ряд разделов диссертационной работы посвящен определению параметров вибрации цилиндровых втулок тронковых дизелей методами математического и виртуального моделирования. На основе учета динамических нагрузок разработана математическая модель для определения частоты колебаний цилиндровой втулки, представляющая результирующую частоту колебаний втулки как сумму частоты свободных колебаний и частоты вынужденных колебаний от изменения давления газов в цилиндре. Доказана адекватность полученной математической модели реальным процессам путем сопоставления её с моделью, разработанной в виртуальной среде «Electronics Workbench) и прове-

денным физическим экспериментом с цилиндровой втулкой судового дизе; 44 8,5/11 на стендовой установке.

Разработано виброгасящее устройство для снижения параметров кол бания цилиндровых втулок и напряжения в их буртах с применением упр гих прокладок из полимерных материалов.

Разработана и испытана присадка нового типа к системам охлажде* судовых дизелей, показавшая высокую эффективность защиты поверхност охлаждения от коррозионного и эрозионного разрушений. Показана практ ческая реализация разработанных в процессе исследования теоретически результатов. Получен патент на разработанную присадку.

Актуальность проблемы. Коррозионно-эрозионное изнашивание системах жидкостного охлаждения дизелей является фактором, снижают их ресурсные показатели. Статистика отказов свидетельствует, что выбр ковка цилиндровых втулок средне- и высокооборотных двигателей ча происходит по причине эрозионных повреждений боковой поверхности и посадочных поясах. Примерно столько же втулок выбраковывают из-за тр щин под посадочными буртами. При этом по износу «зеркала» цилиндра н работка втулок составляет не более 60% от расчетного ресурса.

Согласно современным представлениям, эрозионные разрушения : линдровьтх втулок развиваются в виде одновременно протекающих с разш ной интенсивностью процессов чисто механического разрушения при кав тационной эрозии и коррозии.

Анализ причин коррозионно-эрозионных повреждений стенок втулок образования трещин под посадочными буртами, позволяют сделать выво что полностью исключить эти процессы в большинстве случаев невозможн Однако создание оптимальных конструкций при проектировании цилиндр вых втулок, ведущих к снижению уровня вибраций, позволяют снизить : тенсивность эрозионных разрушений и величину напряжений в опасных с чениях буртов и тем самым продлить срок службы втулок.

Методологическую и теоретическую основу исследования вибрацион-процессов цилиндровых втулок и оценки их влияния на эрозионное ушение составили труды ученых H.H. Иванченко, A.A. Скуридина, . Пимошенко, Л.И. Погодаева O.K. Безюкова, В.В. Пахолко, A.A. Самар-о, С.Н. Кана, С.П. Тимошенко, и других.

Несмотря на глубокие и обстоятельные исследования ученых в области озионно-эрозионного разрушения поверхностей охлаждения судовых лей, такие актуальные вопросы как влияние конструкционных особенно-втулок на уровни их вибраций и напряжений, учет фактических условий епления втулок в блоке цилиндров при создании расчетных моделей, - ерка расчетов уровней вибраций цилиндровых втулок, разработка мето-гашения колебаний и снижения кавитации охлаждающей жидкости про-:ают оставаться не решенными.

Существующие в настоящее время методики расчета вибрационных сгеристик цилиндровых втулок не в полной мере отвечают задачам разотки оптимальных конструкций. Отсутствие учета фактических условий епления втулки в блоке и воздействия на стенки сил газового давления в ндре, а также использование в методиках расчета эмпирических коэф-шнтов, приводят к сложности определения распределения амплитуд раций по поверхности втулки и применения данных методик на этапе струирования детали.

Поэтому необходимость усовершенствования методов расчета и разра-ки новых подходов к оценке вибрационных характеристик цилиндровых лок обусловлена также тем, что при расчете ресурса втулки требуется ывать неравномерность распределения и наличие локальных зон разру-ш, обусловленных повышенными значениями виброускорений и напря-м в этих зонах.

Среди способов повышения долговечности цилиндровых втулок, а е блоков дизелей можно выделить три основных направления: констручные улучшения, технологическая обработка материала втулки и исполь-

зование различных эксплуатационных мероприятий по снижению интенсив ности коррозионно-эрозионных разрушений поверхностей охлаждения. Есл1 конструктивные и технологические мероприятия, проводимые на стадт проектирования и изготовления двигателя, решают проблему повышени долговечности строящихся машин, то повышение коррозионно - эрозионно! стойкости охлаждаемых деталей эксплуатируемых дизелей должно решатьс путем снижения агрессивного воздействия охлаждающей среды. Это можс быть достигнуто применением специальных присадок комплексного воздей ствия, позволяющих снизить скорости процессов коррозии и эрозии. Таким образом, проблема повышения долговечности втулок и блоков цилиндров судовых дизелей является актуальной для всех типов двигателей.

Цель диссертационной работы заключалась в разработке комплексных методов повышения долговечности цилиндровых втулок дизелей за счет снижения до оптимальных величин их вибрационных характеристик и создания защитных покрытий поверхностей теплообмена дизелей от коррозионно-эрозионного разрушения.

Для достижения цели были поставлены и решены следующие основные задачи:

1. Выполнить всесторонний анализ существующих методик расчета вибрационных характеристик цилиндровых втулок дизелей с оценкой их теоретической базы.

2. Разработать математическую модель втулки, которая позволяет вести расчет вибрационных характеристик при любом количестве опор и их взаимном расположении с учетом условий посадки втулки на этих опорах и при возбуждении колебаний ударом поршня и силами газового давления в цилиндре.

3. Создать имитационную модель втулки с постановкой виртуального эксперимента для оценки ее вибрационных характеристик.

. Разработать виброгасящие устройство для снижения параметров колебаний цилиндровых втулок и провести исследования его эффективности.

5. Провести стендовые исследования демпфирующих свойств полимерных материалов, используемых в качестве упругих прокладок виброгасителя.

6. Разработать присадку к охлаждающей жидкости, которая осуществляла бы комплексную защиту теплообменных поверхностей систем охлаждения судовых дизелей от коррозионно-эрозионного повреждения.

7. Провести сравнительные экспериментальные исследования антиэрозионных и поверхностных свойств разработанной присадки.

Основная идея и внутреннее единство работы. Основная идея дис-тационной работы заключается в разработке методов, обеспечивающих ышение долговечности цилиндровых втулок дизелей. Решению этой про-мы посвящены все разделы диссертационной работы, в которых последо-ельно разработаны методы от оценки вибрационной активности вибри-щих поверхностей втулок, разработки виброгасящего устройства до соз-м защитной присадки. Анализ разработанных моделей и взаимосвязи итационно-эрозийной стойкости углеродистых и легированных сталей с механическими характеристиками определили условия создания защитно-покрытая на основе бестокового никелирования. Таким образом, основная ея комплексного решения проблемы повышения долговечности цилинд-вых втулок судовых дизелей проходит через все главы диссертации, что зволяет говорить о внутреннем единстве и целостности работы.

Методы и объекты исследования. В диссертационной работе исполь-ались теоретические и экспериментальные методы. При разработке мате-тической модели использовались методы математического анализа, ли-йной алгебры и математической статистики. При разработке и постановке сперимента в виртуальной среде использовался метод аналогий «сила -

ток» в прикладном пакете «ELECTRONICS WORKBENCH». При аналш эффективности защитных функций присадки от кавитационной эрозии при менялись положения теории физической химии, статистической термодина мики, теории поверхностных явлений, теории вероятности и математическо! статистики, современные установки, методы исследований и измерений Объектами исследований выбраны цилиндровые втулки, поверхности охлаж дения блока цилиндров дизелей, выполненные из стали, чугуна и различны сплавов.

Научные положения, выносимые на защиту:

- математическая модель процесса вибраций цилиндровой втулки как не симметрично нагруженной тонкостенной цилиндрической оболочки;

- методы расчета характеристик вибраций втулки, основанные на различны модификациях математической модели для различных условий заделки втул ки в блоке цилиндров;

- имитационная модель втулки на основе методов электромеханических ана логий и постановка виртуальных экспериментов с её помощью в среде Electronics Workbench;

- результаты исследования влияния сопротивлений упругим деформациям в местах закрепления втулок на их вибрационные характеристики;

- устройство для гашения колебаний цилиндровых втулок;

- результаты исследования демпфирующих свойств материалов, используемых в качестве упругих прокладок виброгасителя;

- состав и технология использования новой присадки к охлаждающей жидкости судовых дизелей, позволяющей осуществлять комплексную защиту поверхностей охлаждения от коррозионных и эрозионных разрушений.

- результаты исследования антиэрозионных свойств новой присадки на чугунных образцах с учетом её поверхностной и адсорбционной способностей;

- методика контроля концентрации присадки в охлаждающей жидкости.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и результатов исследований обусловлены корректным использованием мето-

математического и имитационного моделирования цилиндровой втулки иброгасящего устройства. Для исследования процесса вибраций цилинд-ых втулок был применен метод компьютерной имитации путем реализа-на ЭВМ виртуальной математической модели, включающей систему ди-ических уравнений. При переходе от механических параметров модели к ктрическим использовался метод электро-механических аналогий. Для аботки экспериментальных данных, полученных в ходе натурного эксперта, применялись методы математической статистики и теории вероят-тей.

Достоверность полученных результатов была подтверждена их провер-" на стендовой установке путем проведения измерений вибрационных ха-геристик цилиндровой втулки судового дизеля 448,5/11.

Разработка виброгасящего устройства осуществлялась на основании рии демпфирования колеблющихся объектов. Эффективность разработан-го устройства подтверждена результатами стендовых испытаний цилинд-ой втулки дизеля 4410,5/11.

Эффективность разработанной присадки проверялась на стендовой ус-овке с использованием магнитострикционного вибратора, широко исполь-мого в практике исследования эрозионного разрушения металлов.

Научная новизна заключается в следующем:

- разработана математическая модель процесса вибрации втулки, по-ляющая вести расчет вибрационных характеристик при любом количестве ор и любом их взаимном расположении с учетом условий посадки втулки этих опорах при совместном возбуждении колебаний ударом поршня и ами газового давления в цилиндре;

- разработана имитационная модель втулки и выполнен виртуальный сперимент для получения ее вибрационных характеристик путем измере-" в виртуальной среде «Electronics Workbench»;

- разработано устройство для гашения колебаний цилиндровых втулок роведен эксперимент по определению его эффективности;

- определены демпфирующие свойства неметаллических материалов, используемых в качестве упругих прокладок виброгасящего устройства;

- разработана присадка для охлаждающей жидкости, обладающая высокими антикоррозионными и антиэрозионными свойствами, обеспечивающая комплексную защиту теплообменных поверхностей систем охлаждения судовых дизелей.

Практическая ценность работы. Разработаны математическая и имитационная модели цилиндровых втулок и процедуры их использования, которые обеспечивают получение данных о вибрационных параметрах втулок без проведения натурных испытаний, что позволяет осуществлять подбор оптимальных конструктивных решений на этапе проектирования. Разработанное виброгасящее устройство колебаний цилиндровых втулок позволяет снижать параметры вибраций втулок при эксплуатации дизелей до значений близких к нулевым, что обеспечит соответствие эксплуатационного ресурса втулок расчетному значению у- процентного ресурса.

На основе результатов использования разработанной математической модели получены практические данные влияния условий закрепления втулки в блоке на частоту и амплитуду вибраций, а также на величину вибрационных напряжений в области бурта втулки дизеля.

Практическая ценность разработанной присадки к воде теплоэнергетических установок подтверждена патентом на изобретение № 2192505, выданным Российским агентством по патентам и товарным знакам 10 ноября 2002 г.

Присадка испытана и принята к использованию на судах Управления технологического флота ОАО «Лукойл - Калининградморнефть».

Результаты работы приняты к внедрению в Балтийской государственной академии рыбопромыслового флота в учебном процессе и реализованы в научной работе студентов и аспирантов судомеханического факультета.

Апробация работ. Основные научные положения и результаты исследований докладывались и обсуждались на Пятой международной конференции «Управление безопасностью мореплавания и подготовка морских

специалистов SSN'2005» (г. Калининград, БГАРФ), научно-технической конференции «Наука и образование - 2005» (г. Мурманск, МГТУ); научно-технической конференции «XXVI Российская школа по проблемам науки и технологий» (г. Миасс, 2006); 4 MIEDZYNARODOWA KOFERENCJA NAU-KOWO - TECHNICZNA «EXPO - SHIP 2006» (Poland, Szczecin, Akademia morska);

Личный вклад автора. В диссертации представлены результаты многолетних исследований, полученных автором самостоятельно, а также совместно с аспирантами, работавшими под руководством автора.

Лично автору принадлежат:

- разработка математической модели цилиндровой втулки;

- выбор и постановка задач по разработке и исследованию процессов вибраций цилиндровых втулок судовых дизелей;

- разработка программ и конкретизация теоретических и экспериментальных направлений исследования процессов вибрации цилиндровых втулок и создание комплексной присадки к системам охлаждения дизелей;

- разработка имитационной модели втулки цилиндра и постановка виртуального эксперимента;

- разработка стендовой установки и проведение натурного эксперимента по определению вибрационных характеристик цилиндровой втулки дизеля;

- разработка виброгасящего устройства цилиндровых втулок и создание методики выбора его механических характеристик.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении дана оценка современного состояния сформулированной проблемы и решаемых задач, основные и исходные данные для разработки темы, сведения о планируемом уровне решения поставленных задач.

Показана актуальность работы, раскрыта сущность проблемы и новизна, сформулированы основные цели и задачи исследования.

В первой главе рассмотрены причины снижения долговечности цилиндровых втулок судовых дизелей, проведен анализ имеющейся информации о механизме коррозионно-эрозионных повреждений поверхностей их охлаждения.

Установлено, что коррозионно-эрозионное изнашивание внутренних полостей систем охлаждения судовых дизелей происходит под воздействием целого комплекса различных по своей природе факторов, а механизм самого разрушения весьма сложен, так как имеет место совокупность происходящих почти одновременно механических, химических, тепловых и электрохимических процессов. Основную причину таких разрушений деталей дизелей все исследователи усматривают в генерировании звукового давления в охлаждающей жидкости колебаниями цилиндровых втулок, возникающего вследствие воздействия ударных импульсов поршня при перекладках шатуна и порождающие явление поверхностной кавитации. Поэтому эффективными путями снижения коррозионно-эрозионного разрушения деталей многие исследователи считали конструктивные мероприятия, которые позволяли бы создавать узлы и детали дизеля с заданными характеристиками: либо с высокой эрозионной стойкостью, либо с высокими демпфирующими свойствами. Однако такие мероприятия, несколько повышая ресурс втулок, не решали главную проблему эксплуатации судовых дизелей - прекращение кавитации охлаждающей среды.

Технологические мероприятия по повышению коррозионно-эрозионной стойкости охлаждаемых поверхностей чаще всего сводились к рациональному выбору материалов и покрытий, к разработке технологий изготовления и упрочнения деталей, нанесения защитных покрытий на их поверхности.

В настоящее время на работающих дизелях в качестве эксплуатационных способов снижения интенсивности коррозионно-эрозионных разрушений используют водоподготовку и применение различных присадок.

По реализации механизма защиты присадки делятся на два типа: инги-бирующие (замедлители коррозии) и эмульгирующие. Первый тип - это

неорганические присадки. Наиболее широкое применение получили присадки на основе хроматов и бихроматов, а также ингибиторы борнитрнтного и силикатного типов. Эти присадки, эффективно снижая скорость коррозии поверхностей охлаждения, не защищают их от эрозионного разрушения.

Кроме неорганических присадок для защиты систем охлаждения дизелей широкое распространение получили эмульгирующие присадки органического происхождения. Они хорошо растворяются в воде и создают высокодисперсную эмульсию типа «масло-вода», которая повышает демпфирующие свойства охлаждающей жидкости. Однако защитные свойства этих присадок ограничиваются сравнительно низким пределом интенсивности колебания втулок, их термостабильность не превышает 180° С, а также они оказывают разрушающее воздействие на детали, изготовленные из резины, и при длительном использовании образуют на поверхностях охлаждения слои отложений, нарушающие процесс теплопередачи.

Проведенный анализ методов оценки параметров вибрации и снижения коррозионно-эрозионного разрушения охлаждаемых поверхностей дизелей показал, что в настоящее время, несмотря на проведенные исследования и разработки, вопрос повышения долговечности цилиндровых втулок остается до конца не решенным.

Поэтому для достижения поставленной цели необходимо решить следующие научно-технические задачи:

- разработать методику расчета параметров вибрации цилиндровых втулок с учетом тех силовых факторов, которые воздействуют на втулку (ударный импульс от поршня, пульсация давления газов в цилиндре);

- разработать конструкцию и методику расчета виброгасящих устройств для снижения параметров колебания цилиндровых втулок;

- провести исследования демпфирующих свойств неметаллических материалов упругих прокладок виброгасителя;

- разработать качественный и количественный состав присадки для охлаждающей жидкости;

- исследовать поверхностные и антиэрозионные свойства присадки;

- разработать метод контроля за концентрацией присадки в растворе.

Во второй главе проанализированы методики расчета частот и амплитуд вибраций цилиндровых втулок дизелей, разработанные H.H. Иванченко, A.A. Скуридиным М.Д. Никитиным ГОСТ 7274-70 «Дизели и газовые двигатели, втулки цилиндров чугунные», ГОСТ 17919-72 «Втулки цилиндров стальные дизелей и газовых двигателей. (Технические требования)». А также исследования А.К.Тярасова, В.В. Пахолко и A.B. Губанищева, O.K. Безюко-ва по определению параметров вибрации цилиндровых втулок.

Практически методики всех авторов основаны на выводе уравнений колебаний тонкостенной цилиндрической оболочки. Отличие в подходах определяется, в первую очередь, применяемыми методами. Так, если H.H. Иванченко и A.A. Скуридин вводили в расчетное уравнение колебаний эмпирические коэффициенты, то В.В. Пахолко и A.B. Губанищев с целью повышения достоверности математической модели использовали численный метод конечных элементов (МКЭ).

Структурно-энергетическая теория профессора Л.И. Погодаева рассматривает виброускорение как индикатор смены ведущих механизмов разрушения поверхностных слоев металла при кавитации, значение которого изменяется в пределах от 30g до 40g. Это позволяет вести расчет текущего объемного износа как степенной функции виброускорения.

В работах O.K. Безюкова предлагается использовать для оценки интенсивности эрозионных разрушений стенок втулок безразмерный критерий кавитационного изнашивания 1к, физический смысл которого заключается в сравнении амплитуды звукового давления, создаваемого вибрирующей поверхностью с разностью гидростатического давления и давления насыщенных паров охлаждающей жидкости.

Проведенный анализ показывает, что разработка математических методов определения вибрационных характеристик цилиндровых втулок является составной частью прогнозирования ресурса детали. Однако предлагаемые

модели либо не всегда в достаточной мере адекватно отражают колебательные процессы цилиндровых втулок, либо перегружены эмпирическими коэффициентами, которые затрудняют использование модели на этапе проектирования или внесения конструкционных изменений в существующие детали. Исходя из проведенного анализа, в работе был сделан вывод о необходимости разработки математической модели, адекватно описывающей вибрационные процессы цилиндровых втулок с учетом всех динамических факторов корректными математическими методами.

В третьей главе приведены результаты разработки математической модели цилиндровой втулки, как тонкостенной оболочки, в которой колебания возбуждаются ударом поршня после перекладки шатуна в ВМТ и переменными силами газового давления в цилиндре. Условия заделки втулки в блок, оказывающие существенное влияние на частоту и амплитуду вибраций, моделируются соответствующими краевыми условиями.

Контакт поршня со стенкой втулки возбуждает несимметричные из-гибные колебания, при которых радиальные смещения (по нормали к срединной поверхности) сопровождаются окружными (по касательной к контуру поперечного сечения) и продольными смещениями вдоль оси цилиндра.

Формы и частоты колебаний определялись энергетическим методом, предложенным С.Н. Каном.

Радиальные перемещения задавались в виде

w(x,<p,t) = iy(x)cosng>s'mto t, (1)

где ц/(х) — неизвестная функция, изменяющаяся по длине оболочки, п - натуральные числа, характеризующие число полуволн в поперечном сечении. Окружные v(x, <p,t) и продольные деформации u(x,<p,t) были выражены через радиальные с использованием гипотезы нерастяжимости оболочки в окруж-

8v Л

ном направлении, т.е. w+— = 0, и гипотезы отсутствия сдвигов срединнои

dip

поверхности =0. Для нахождения функции у/(х) из условия равенства

Rdtp дх

работ внутренних и внешних сил системы было получено однородное дифференциальное уравнение четвертого порядка:

с? V _ pöz 2 d2V 7кТ ~EÖ0 dx2 '

Uv)=0, (2)

ESR " E8R W

ESl

где D,„ =—/ - цилиндрическая жесткость;

E, /и, p - упругие свойства и плотность материала втулки;

R, L, S- радиус, длина и толщина стенок втулки соответственно.

На данном этапе исследования для определения величины 8Ш автором использовалась эмпирическая формула A.A. Скуридина для эквивалентной толщины стенок цилиндра:

ilzi

.1 —ÍT

(3)

где d¡ - толщина фланца;

и = —, - отношение радиуса цилиндра в районе фланца к наружному радиусу.

Суммарная толщина оболочки Sz определяется с учетом всех неоднородно-стей по толщине стенок цилиндра:

(4)

L i

где /ш - площадь сечения каждой отдельной части, имеющей свою толщину стенки (опорный пояс, углубление, фаска и т.п.).

Решением этого дифференциального уравнения (ДУ) в общем случае является функция вида

1//(х) = Qc/i кх+С, cos кх + C3sh кх + С4 sin кх, (5)

определяющая форму колебаний вдоль оси цилиндра х, а собственные частоты колебаний находится из выражения:

где кт - собственные значения, которые соответствуют нетривиальным решениям дифференциального уравнения и являются одновременно корнями характеристического уравнения четвертого порядка к данному дифференциальному уравнению.

В отличие от методики определения собственных частот колебашш втулок по ГОСТ 7274-70, ГОСТ 17919-72, это выражение является общим для любых граничных условий закрепления втулки и может применяться для описания случаев заделки втулки не только по краям, но и в любых промежуточных опорах.

Граничные условия для функции yjfe) составляют систему линейных однородных алгебраических уравнений относительно постоянных С. Необходимым и достаточным условием нетривиальной совместности системы является равенство нулю определителя системы, из которого находятся постоянные коэффициенты С с.точностыо до произвольного множителя и собственные значения кт.

Для втулки дизеля типа 48,5/11 была поставлена и решена следующая краевая задача:

Функции yijfx) и удовлетворяющие уравнению (2), задавались соответственно на областях от верхнего края втулки до нижнего посадочного пояса: 0 < х < х„, и от нижнего посадочного пояса до нижнего края: x„<x<L.

Верхний опорный пояс цилиндра обжимается усилием от затяга шпилек, крепящих крышку, и на этой границе было принято условие абсолютно жесткого закрепления, т.е. отсутствуют все три компоненты смещений и выполняется условие равенства нулю поворотов поперечных сечений элементов оболочки, откуда следует:

; ^=0. (7)

(к

В районе нижнего посадочного пояса радиальные смешения не равны нулю, но со стороны уплотнительных колец действуют упругие силы, пропорциональные радиальной компоненте деформаций втулки, так что здесь задаются нелинейные граничные условия 3-го рода:

где у - коэффициент жесткости закрепления, определяемый упругими свойствами материала уплотнительных колец.

Для свободного нижнего края втулки х = Ь выполняются условия отсутствия изгибающих моментов и равенства нулю внутренних усилий:

^и=о =0. (9)

ах ах

Дополнительные уравнения связывают функции ^¡(х) и у/}(х) :

<Ру\ I ¿>21 <£щ\ ¿Уг I Пт

J з 1 г ' .2 х=хп » *> х=*п > V /

ах 1 <1х 1 ¿х 1 " ¡к- 1

т.е. внутренние усилия в сечении оболочки х = л,,скомпенсированы, а изгибающие моменты в х = хправны.

Коэффициент жесткости заделки был определен как

у = ^ = 2,143.106Я/.^, (11)

г

где 3 - момент инерции; ЕК - модуль упругости; г - радиус осевой линии уп-лотнительного кольца.

Из условия равенства нулю определителя системы уравнений (7)-(10) было получено собственное значение для первой моды колебаний и все коэффициенты С с точностью до постоянного множителя А¡, определившие нетривиальное решение задачи и форму изгибных деформаций втулки \\{х,ф) - ц/(х)тъ2(р. При этом полагалось, что высшие гармоники быстро

затухают и фактически реализуется только первая частота, которая составила для данных условий закрепления втулки 2212 Гц. Амплитуда смещений определялась в плоскости качания шатуна, где она имела максимальное значение и/(х,0,/) = Л,ц/(х)$тсо11, в зависимости от действующих силовых нагрузок, в том числе локальной (удар поршня в ВМТ), и распределенной (силы газового давления).

Радиальное смещение в месте удара поршня * =х0,<р = 0 определялось согласно теории удара С.П. Тимошенко для прогибов оболочек:

вш^-О^.ЫапЫ'-О, (12)

о

»с+дг

где 1„ = |РЛ,(г)^г = тру„- импульс, переданный поршнем при ударе о стенку; 1С

^ - площадь сечения оболочки; А'Т-время контакта поршня со стенкой;

тр, у„ - масса поршня и нормальная составляющая его скорости в момент соударения.

После окончания импульсного воздействия втулка совершает свободные колебания, радиальная компонента которых в плоскости качания шатуна была выражена следующим образом:

Г(*о) '/^Озш^-О. (13)

Р со/\цГ}(^С

о

По отклику системы на влияние сосредоточенного импульса были определены вынужденные перемещения под действием непрерывно распределенной силы давления газов:

2Тщ{х) Щ Л, (14)

о

где с(г) = /;0 + у(1-соза(г)) - расстояние от верхней кромки втулки до поверхности поршня.

Результирующие вибрации поверхности втулки были представлены в виде суммы собственных колебаний от удара поршня, имеющего нормальное перемещение в направлении к стенке цилиндра под действием инерционпых сил кривошипно-шатунного механизма и давления газа, а также вынужденных колебаний, происходящих под воздействием изменяющихся в цилиндре сил газового давления:

+»„(*,')• (15)

Для нахождения полной величины радиальных смещений для втулки 48,5/11 было проведено численное интегрирование выражения (14) с использованием компьютерной программы на языке Борланд Паскаль 7.0.

Таким образом, была получена математическая модель, которая адекватно описывает физические процессы возбуждения и колебания цилиндровых втулок в ходе рабочего процесса, позволяет без нарушения общности проводить расчеты для фактического расположения опор и учитывает реальные условия посадки втулки на опорах путем постановки линейных и нелинейных краевых условий.

Четвертая глава посвящена проверке адекватности разработанных моделей путем проведения физического эксперимента, в ходе которого определялись параметры вибраций цилиндровой втулки дизеля 448,5/11, находящейся в воздушной среде на свободных опорах при комнатной температуре, что соответствует внешним условиям, принятым в исходных моделях. Такие влияющие на частоту колебаний втулки в работающем двигателе факторы, как температурные поля, плотность прилегания буртов, равномерность затяжки шпилек крышки цилиндра, а также обтекающая втулку масса воды, оценивались и учитывались в расчетных схемах дополнительно. На рис.1 приведена осциллограмма колебаний втулки дизеля 448,5/11, записанная на стендовой установке.

О 2 4 6 8 10 12t,MC

время

Рис. 1. Временная частотная характеристика затухающих колебаний цилиндровой втулки дизеля 44 8,5/11

В опытной установке цилиндровая втулка двигателя 448,5/11 закреплялась в штативе с помощью двух хомутов в районе верхнего посадочного и нижнего уплотнительного поясов. С внешней стороны на втулке были установлены два электромагнитных шумозащшценных датчика. Датчики подключались к осциллографу "Bordo", который представляет собой встроенную плату на ЭВМ. Осциллограф осуществлял регистрацию и спектральный анализ осциллограмм. Шток, на котором были закреплены металлические бойки, приводился в движение вибратором. После упругого соударения бойка со стенкой втулка совершала свободные затухающие колебания в течение периода до следующего удара По данным восьми измерений было определено значение частоты первой гармоники свободных колебаний втулки, составившее / = 1727 ± 198 {Гц). Погрешность измерений частоты свободных колебаний втулки определялась случайным сложением сигналов от предшествующих импульсов. Кроме этого составляющую в суммарную погрешность вносила математическая обработка суммированного сигнала встроенной программы "Bordo", которая осуществляла сглаживание и выделение спектральных составляющих путем интегральных преобразований Фурье.

В пятой главе разработаны методы виртуального моделирования цилиндровых втулок дизелей в программе Electronics Workbench (EWB).

Для решения поставленной задачи была реализована идея представления цилиндровой втулки в виде механической системы, состоящей из отдельных элементов - двухполюсников. Так, цилиндровая втулка дизеля 448,5/11 была смоделирована в виде механической цепи из десяти звеньев, каждое из которых обладает массой, жесткостью и демпфирующими свойствами и соответствует простым конструкционным составляющим, на которые можно условно разбить втулку - отдельные кольца и гладкий цилиндр. В цепи также были введены активные элементы, поставляющие энергию в механическую систему и возбуждающие ее движение (рис. 2). Соединение звеньев с общим основанием моделировало свободные опоры краев втулки.

Рис. 2. Модель механической цепи цилиндровой втулки двигателя 448,5/11

Параметры полученной эквивалентной схемы определялись по формуле для частоты собственных колебаний кольца С.П. Тимошенко:

где р - плотность материала кольца; 8 - площадь сечения кольца;

п - количество радиальных полуволн в поперечном сечении кольца.

Исходя из анализа данного соотношения элемент жесткости кольца, как звена эквивалентной схемы, был выражен следующим образом:

^У/и2-!/

'V га

а массовый элемент -

г+и

(18)

Аналогичные соответствия были установлены и для цилиндра исходя из выражения для частоты собственных колебаний гладкого цилиндра длиной Ь:

О»)

Р5

Я-

Параметры демпфирования каждого звена определялись на основе справочных данных о логарифмическом декременте затуханий для материала втулки как

ъ,;

т - - (20)

/Т

где в - логарифмический декремент затухания.

Для реализации полученной имитационной модели и постановки виртуального эксперимента была выбрана среда автоматизированного проектирования электрических цепей Е\УВ.

Для перехода от механических параметров цепи к электрическим был применен метод электромеханических аналогий «сила-ток»: т.е. установлено соответствие между обратной величиной коэффициента жесткости и индуктивностью, массой и емкостью, обратной величиной коэффициента демпфирования и электрическим сопротивлением. Таким образом, каждое звено механической цепи было заменено электрическим колебательным контуром и получена виртуальная экспериментальная установка, которая состояла

из модели втулки, источника возбуждения колебаний и измерительного прибора - осциллографа.

Эквивалентная электрическая схема цилиндровой втулки дизеля 448,5/1 Г приведена на рис. 3.

Характер полученных осциллограмм вибраций (рис. 4) показывает, что импульсное воздействие на систему возбуждает колебания сразу нескольких гармоник, а через некоторое время, составляющее ~3,5 мс, высшие гармоники практически затухают. Результаты измерений частоты первой моды приведены в табл. 1.

Таблица 1

Частота сигнала, Гц Длительность импульса, % Период колебаний, МКС Частота колебаний / Гц

200 1 522,959 1912,2

200 2 581,224 1720,5

11.Ш4ПЕ I

X С2 1'

I

V

2Э.399пР

И

<2.308 ОЬт

1и

|1.494тН 112

|2.83ЭтН

вд Г

Т я

Г

3 =^=11

I*5

I м

13! ОЬт

Рис. 3. Эквивалентная электрическая схема втулки 448,5/11

Рис. 4. Виртуальный эксперимент. Осциллограмма свободных колебаний втулки двигателя 448,5/11, полученная в виртуальном эксперименте

Определенная в рамках модели тонкостенной цилиндрической оболочки собственная частота первой моды колебаний втулки, имеющей свободные опоры краев, составила /=1874 Гц, т.е частоты вибраций, полученные в рамках обоих моделей, практически совпадают, что подтверждает правильность описания с их помощью физических процессов в реальном объекте.

Хорошее согласие осциллограмм и значений частоты вибраций втулки, полученных на стендовой установке и в среде Е\УВ, свидетельствует об адекватности построенной модели, возможности замены физического эксперимента виртуальным, как менее затратным и более простым в постановке, и о решении поставленной в настоящей работе задачи по разработке имитационной модели.

Шестая глава посвящена разработке виброгасящего устройства для снижения параметров вибрации цилиндровых втулок дизелей. Виброизолирующее устройство должно обеспечивать такой режим работы, при котором деформация материала цилиндровой втулки и реакция упругих элементов гасителя будет совпадать по величине и направлены во встречном направлении.

Такому типу гасителей вибрации соответствует одноосный виброизолятор. И соответственно при принятом условии равенства силовых факторов втулки и гасителя реакцию воздействия втулки на виброгаситель можно выразить через его деформацию:

И-сд+Ьд, (21)

где с - жесткость упругого элемента; Ь - коэффициент демпфирования.

Эффективность виброзащиты при кинематическом возбуждении, которому соответствует колебательная система цилиндровых втулок, оценивается с помощью безразмерных коэффициентов виброизоляции (кк) и динамичности (кх) и определяется неравенствами:

Кя=---Кх - (22)

где IV - амплитуда абсолютного ускорения цилиндровой втулки; си - частота ударных импульсов поршня;

Со - амплитудное значение деформации упругих элементов гасителя; Ао - амплитудное значение колебания цилиндровой втулки.

Практика проектирования виброгасителей показывает, что снижение вибрации защищаемого объекта будет значительно эффективнее если виброизолирующее устройство выполняется в виде соединения нескольких виброизолирующих элементов, образующих сложный виброгаситель. Кроме того, в ряде исследований, в частности в работах В.М. Чернышева, отмечено значительное снижение параметров колебаний защищаемого объекта при разделении упругих элементов промежуточными массами. В этом случае определение реакции Я упругих элементов, образующих соединение, может определяться зависимостью (21), но значения жесткостей и демпфирований заменяются эквивалентными величинами.

Расчет составного виброгасителя удобнее производить с использованием метода матриц переноса, предложенного В.В. Турецким. Метод предусматривает разделение упругого элемента виброгасителя на отдельные составляющие, что по существу имеет место при использовании наборного пакета упругих элементов. При использовании матриц переноса динамическое состояние каждого участка будет характеризоваться смещениями и и Сс+г его граничных сечений и силами Р 1 и Р) +1. Вследствие линейности системы величины смещений и сил связаны соотношениями:

= апО + аигР! I (24)

эквивалентными матричному равенству:

Г,,

/

■ч Г "Ч Г

где С, О-И 0.12

а21 0.22

(25)

Матрица А; является матрицей переноса 1-го участка от сечения I к сечению 1 +1. Для упруго-вязкого элемента виброгасителя матрица переноса имеет вид:

А,=

г 1

V.

(с + Ьр) л

(26)

У

где р - оператор дифференцирования (¿/ &).

Для последовательно соединенных упругих элементов результирующая матрица будет определяться, как произведение матриц переноса каждого упругого элемента.

п

1 I (Сх + Ь,р)

.л

о

1

Если входящие в состав гасителя упругие элементы одинаковы, то эквивалентные значения коэффициентов жесткости и демпфирования определяются как частное от деления величины коэффициентов каждого элемента на число элементов в гасителе.

Сэ = с/ п; Ь3 = Ъ/п. (28)

С учетом изложенного, решение системы дифференциальных уравнений (24) приводит к выражению:

г

£ = С1е~ /Ьэ

(29)

где С1 - постоянная интегрирования.

Определяя постоянную интегрирования для краевых условий:

1 = 1о 1=0

получим С] = С ст и окончательный результат будет иметь вид

(30)

где £ст - предварительная деформация упругих элементов виброгасителя.

Анализ уравнения (30) показывает, что эффективность виброгасителя будет тем выше, чем меньше величина эквивалентного коэффициента демпфирования (Ьэ). В этом случае виброгаситель начинает работать с цилиндровой втулкой как динамический гаситель, резко снижая параметры колебания втулки. Соответственно приближаются к минимальному значению и коэффициенты виброизоляции и динамичности. Существенное влияние на снижение параметров вибрации оказывает включение промежуточной массы между упругими элементами виброгасителя. В этом случае режим работы гасителя приближается к динамическому. В.В. Турецким

установлено, что промежуточная масса, как правило, значительно меньше массы защищаемого объекта и при соотношении конструктивного параметра виброгасителя , равного: V с

или ъ=~, (31)

а ^

где т - масса защищаемого объекта; со - частота вибрации защищаемого

объекта; с - жесткость упругих элементов виброгасигеля, = —, т' - про-

т

межуточная масса

Таким образом, с учетом зависимостей (30) и (31) был разработан эффективный виброгаситель, состоящий из набора упругих элементов, разделенных промежуточными массами. Упругие элементы помещаются в паз нижней обоймы виброгасителя, а сама обойма запрессовывается с натягом в проточку блока цилиндров. Проточка блоков цилиндров дизелей при восстановлении посадочных гнезд под втулки предусматривается большинством изготовителей дизелей и разрешается всеми классификационными обществами, в том числе и Морским Регистром судоходства РФ. Верхняя обойма гасителя с натягом сажается на цилиндровую втулку под посадочный бурт и своим цилиндрическим выступом входит паз нижней обоймы. Упругие прокладки находятся между верхней и нижней обоймами гасителя и сжимаются от затяжки шпилек цилиндровой крышки. Роль промежуточных масс выполняют прокладки из металлической фольги.

Разработанная конструкция виброгасителя проходила экспериментальную проверку на стендовой установке, моделирующей посадку цилиндровой втулки дизеля 448,5/11. Схема стендовой установки изображена на рис. 5.

Опытная установка включала в себя следующие элементы: цилиндровую втулку двигателя 448,5/11 (5), вибратор (12); крышку цилиндра (1); рубашку втулки щшицдра (2), имитирующую блок цилиндров установленную на основание (13). Посадка втулки в рубашку осуществлялось посредством

Рис.5 Стендовая установка с виброгасптелем 1-щишндровая крышка: 2-рубашка блока цилиндров. З-верхняя обойла виброгасителя. 4-нпжняя обойма виброгаспгеля: 5-шшиндровая втулка: 6-верхнш1 н нижний • ударные бойкщ;7-вибромё1р ТУ-ЗОО; 8-шгок; ?-опорная плита: 10-датчик вибрации ТБУ-01; 11-опорные шшшьки; 12-вибратор; ГЗ-фувдаменгная плпга

обойм виброгасителя (3, 4), посаженных с натягом на цилиндровую втулку и в гнездо рубашки. Между обоймами виброгасителя устанавливались прокладки из паронига марки ПОН (6); фторопласта 4 (ГОСТ 10007-80), термостойкой резины В-14 (ТУ 381051082-86) и силикона. Для проверки эффективности виброгашения посредством пакета упругих элементов проводился сравнительный эксперимент работы виброгасителя с одной упругой прокладкой из резины и паронига с аналогичным по толщине набором резиновых и паронитовых прокладок (5= 1мм), разделенных металлической фольгой. Толщина установленных прокладок изменялась от 3 до 4 мм. Вибратор приводил в движение шток (8) с металлическими бойками (6). При включении питания

и пуске вибратора конструкция обеспечивала ударные импульсы втулке с частотой 50 Гц. В ходе эксперимента осуществлялось измерение вибрационного ускорения в плоскости удара верхнего бойка, а также в плоскости удара нижнего бойка, причем замеры в каждой плоскости осуществлялись во взаимно перпендикулярных направлениях. Затяжка цилиндровой крышки соответствовала стандартной. Измерение амплитуды колебания цилиндровой втулки, вибрационной скорости и виброускорения осуществлялось виброметром ТУ- 300 с датчиком вибрации Т8У-01. Результаты измерений получали на виброметре в виде спектрограмм и численных значений, которые передавались и обрабатывались персональным компьютером. Измерение частоты колебаний цилиндровой втулки осуществлялось осциллографом, получавшим сигнал от датчика ТБУ-ОТ Результаты эксперимента приведены в табл. 2 и 3.

Таблица 2

Результаты измерений вибрационных параметров колебания цилиндровой втулки дизеля 448,5/11 с различными элементами виброгасителя (верхний пояс замера)

№ п.п. Тип виброгасителя Частота пиковая, Гц Частота ус-тан. колебаний, Гц Амплитуда колебаний, мм Скорость виброперемещений, м/с Виброускорение, м/с*

1 Без упругих прокладок 20000 58 0,593 10,027 8,26

2 Резина (8=4мм) 67,5 0,323 0,04 0,64 0,57

3 Резина (45= 1мм) 3,9 0,338 0,028 0,625 0.52

4 Фторопласт (5=4мм) 5,5 0,325 0,027 0,424 0,36

5 Силикон (28=2мм) 7,4 0,324 0.055 0.879 0,73

6 Паронит (5=3мм) 3,8 0,338 0,07 1,069 0,9

7 Паронит (38= 1мм) 3,9 0,337 0,028 0,41 0,35

Таблица 3

Результаты измерений вибрационных параметров колебания цилиндровой втулки дизеля 448,5/11 с различными элементами виброгасителя (нижний пояс замера)

№ п.п. Тип виброгасителя Частота пиковая, Гц Частота установившихся коле баний, Гц Амплитуда колебаний, мм Скорость виброперемещений, м/с Виброускорение м/с2

1 Без упругих прокладок 5000 51 0,068 1,175 0,92

2 Резина (8=4мм) 5,48 0,324 0,031 0,657 0,54

3 Резина (48= 1мм) 3,85 0,34 0,022 0,354 0,30

4 Фторопласт (5=4 мм) 7,52 0,323 0,019 0,334 0,29

5 Силикон (25=2мм) 7,04 0,323 0,043 0,714 0,59

6 Паронит (§=3мм) 3,28 0,305 0,045 0,727 0,41

7 Паронит (35=1мм) 3,28 0,34 0.030 0,485 0,41

Анализ результатов стендовых испытаний, приведенных в табл. 2 и 3, показал, что разработанное виброгасящее устройство со всеми материалами, используемыми в эксперименте в качестве упругих элементов, снижает вибрационные параметры цилиндровой втулки, доводя их практически до нулевого значения, по сравнению с колебаниями втулки без виброгашения. Так частота установившихся колебаний цилиндровой втулки в верхнем поясе замера без гашения вибрации превосходит ее колебания в 172 раза по сравнению с использованием виброгасителя с набором трех паронитовых прокладок. При этом показания по амплитуде колебаний снижаются в двадцать один раз, скорость вибрации и виброускорение снижаются в двадцать четыре раза. Полученные в ходе эксперимента результаты подтвердили правильность настройки упругой системы виброгасигеля в режим антирезонанса

с колебаниями цилиндровой втулки. Работа цилиндровой втулки в таком режиме не будет сопровождаться кавитационными процессами в охлаждающей жидкости и, соответственно, втулка не будет подвергаться эрозионному разрушению.

В ходе проведенного стендового эксперимента подтвержден вывод уравнения (30) об эффективности конструкции виброгасителя, состоящего из набора упругих элементов. Амплитуда колебаний цилиндровой втулки, скорость виброперемещений и виброускорение для виброгасителей с цельными упругими элементами (паронит и резина) в полтора - два с половиной раза превышает аналогичные параметры для составных виброгасителей.

Таким образом, использование виброгасителей цилиндровых втулок, настроенных на антирезонанс с колебанием втулок полностью решает проблему их защиты от коррозионно-эрозионного разрушения.

Значительной эксплуатационной проблемой, ограничивающей ресурс цилиндровых втулок, являются усталостные разрушения галтелей перехода буртов к цилиндрической части втулки. Основная причина этого заключается в возникновении циклических нагрузок, возникающих в результате того, что при монтаже втулок от затяжки шпилек крепления крышки в галтелях бурта возникают растягивающие напряжения, значения которых в опасном сечении бурта втулки дизеля 448,5/11 составляет отах = 45МПа Во время процессов сжатия и горения, напряжение уменьшается за счет растяжения шпилек, а нагружение бурта приобретает циклический характер с частотой ~ 2000 Гц. Напряжение при этом изменяется от ош;„ = 5МПа до аП1ах = 25МПа. После завершения процесса сгорания напряжение в бурте вновь возрастает до Ощах = 45 МПа, а амплитуда вибрационных напряжений становится незначительной. Таким образом, динамические напряжения в области бурта носят сложный характер, связанный с цикличностью нагрузок и их асимметричностью. Максимальная величина размаха напряжений для двигателя 448,5/11 составляет 40 МПа Эпюра напряжений в галтелях бурта втулки дизеля 448,5/11 изображена на рис. 6.

В 3-3.5

□ 2£-3

■ 2-25

□ 1,5-2 О VI,5

■ 0,5-1

□ 0-0,5

Рис. 6. Эпюра напряжений в галтелях бурта втулки дизеля 448,5/11

В качестве конструктивного решения, ведущего к снижению амплитуд асимметричных циклов напряжений, возникающих в области бурта втулки, целесообразно использовать разработанную конструкцию виброгасителя. При стандартной посадке втулки в зоне контакта втулки и рубашки смещение контактирующих поверхностей относительно друг друга определяется силами трения, зависящими от свойств контактирующих поверхностей и усилием обжатия фланца. При посадке втулки на упругую прокладку радиальное смещение деформируемой втулки будет вызывать упругие силы со стороны прокладки, зависящие от ее жесткости с учетом давления сил от обжима фланцев и величины смещений.

Теоретическая оценка влияния упругого сопротивления деформациям втулки в районе бурта была выполнена с помощью математической модели тонкостенной цилиндрической оболочки с постановкой соответствующих краевых условий на верхнем крае втулки, на посадочной поверхности бурта, на нижнем посадочном поясе и на свободном нижнем крае втулки, всего 12

уравнений. Коэффициент жесткости прокладки, в качестве которой был выбран фторопласт 4, превышал коэффициент жесткости уплотнительных резиновых колец в нижнем посадочном поясе в 100 раз. Как следует из эгаоры напряжений для данных условий заделки втулки (рис. 7), вибрационные напряжения под верхним посадочным буртом втулки снизились на порядок -до 0,29МПа.

3,5 3

значение 2,5 напряжений, 2

МПа 1,5 1

0,5 0

Я

^¡нштШЯ.'^

угол от плоскости качания шатуна

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 расстояние от верха втулки х,

□ 0-0,5 а 0,5-1 а 1-1,5 □ 1,5-2

12-2,5 □ 2,5-3 □ 3-3,5

Рис. 7. Эпюра напряжений в галтелях бурта втулки дизеля 448,5/11 при установке упругой прокладки

Седьмая глава посвящена разработке качественного и количественного состава новой присадки для систем охлаждения судовых ДВС, которая, обладая высокими противокоррозионными свойствами, защищала бы металл от кавитационной эрозии, то есть осуществляла бы комплексную защиту охлаждаемых поверхностей.

Из целого ряда проанализированных методов был выбран метод химического никелирования защищаемых поверхностей. Никель широко применяется в качестве защитного покрытия и характеризуется хорошими механическими свойствами и стойкостью ко многим агрессивным средам. В электрохимическом ряду он занимает промежуточное положение: фм2+|№ = - 0,25 В,

поэтому он более благороден чем железо. Он термодинамически устойчив в нейтральных и умеренно щелочных растворах и способен к пассивации путем формирования поверхностного слоя N¡0 или N¿(011)2.

Особенно ценным качеством этой пассивной пленки является ее способность сохраняться в хорошем состоянии в сильно турбулентных и эрозионных условиях. Однако в процессе эксплуатации двигателя нанесение гальванического покрытия невозможно, а осаждение никеля восстановлением из раствора присадки к охлаждающей жидкости представляется вполне реальным.

Покрытие образуется путем восстановления ионов никеля из раствора при воздействии на них определенных реагентов. В качестве восстановителя может быть использован гидразин, гипофосфит натрия или борогидрид натрия. Главное преимущество данного метода состоит в том, что осаждение никеля идет при почти постоянной скорости по всей сложной форме поверхности деталей системы охлаждения. Тонкие осадки никеля имеют тенденцию к воспроизведению топографии основной поверхности, а более толстые проявляют эффект выравнивания (сглаживания) рельефа поверхности. Этот факт весьма важен для защиты поверхностей охлаждения дизелей, имеющих сложный профиль, а также местные эрозионные и коррозионные разрушения. Покрытия, полученные без наложения электрического тока, характеризуются хорошей адгезией, пластичностью, мелкокристаллической структурой, а также имеют преимущество по коррозионной стойкости и механическим свойствам перед другими методами защиты.

Проверка эффективности и выбор оптимального количественного состава присадки ПВТУ-2002 осуществлялись экспериментальным путем. В качестве независимых варьируемых факторов в эксперименте были приняты концентрации компонентов присадки. Функцией отклика в эксперименте являлось количество осажденного на металлический образец никеля, получаемое как разность весов образца до эксперимента и после его окончания.

Для осуществления химического никелирования образцов, изготовленных из серого чугуна СЧ-24, из исходных компонентов были приготовлены растворы присадки ПВТУ-2002 различных концентраций, реализовавшие все возможные сочетания независимых факторов, что означает проведение полного факторного эксперимента. В результате проведенного эксперимента наблюдалось приращение массы испытуемых образцов и появление на их поверхности равномерного блестящего никелевого покрытия.

Исследование антиэрозионных свойств присадки ПВТУ-2002 осуществлялось с использованием магнитострикционного вибратора. Лабораторные испытания проводились на образцах, изготовленных из серого чугуна СЧ-24, предварительно отшлифованных и обезжиренных. В качестве присадок сравнения были выбраны присадки ЭКСТРОЛ и ЫАЬСООЬ.

Моделирование условий процессов изнашивания в системах охлаждения осуществлялось в испытательной камере, в которую помещались два испытуемых образца: «пассивный» и «активный». Активный образец посредством резьбового соединения жестко закреплялся на концентраторе магнитострикционного вибратора, совершающего продольные колебания с частотой 22 кГц. Зазор между пассивным и активным образцами составлял 20мм и рассчитывался по критерию подобия Рейнольдса, моделируя величину заруба-шечного пространства двигателя 448,5/11. Расход воды в контуре регулировался байпасным клапаном и контролировался расходомером жидкости.

Критерием оценки служила потеря образцом массы за время одного опыта. Продолжительность опыта составляла 4 часа. Каждый опыт повторялся три раза. Изменение массы образца при изнашивании регистрировалось путем взвешивания на аналитических весах ВЛР-200 г-М с точностью до 5 ■ 10"5 г. Результаты эксперимента приведены в виде графических зависимостей скорости изнашивания образцов от концентрации присадки на рис. 8.

скорость изнашивания, мкг'ч

Рис. 8. Зависимость скорости изнашивания активного образца %

от концентрации присадки ПФТУ-2002 при:

60СЛ54 куб.дм/ч 60°С.282 етб.дм/ч -в-80°С,154 куб.дм/ч —Ф— 80*С.282 куб.

Сравнение результатов эксперимента показало, что при концентрации исследуемой присадки ПВТУ-2002 в интервале от 2 до 4 % наблюдалось увеличение массы образцов в среднем на 83 миллиграмма. Поверхность активных и пассивных образцов оставалась блестящей, следов коррозионно-эро-зионных разрушений не наблюдалось. Этот эффект объясняется образованием на поверхности образцов равномерного никелевого покрытия. Анализ результатов эксперимента показал, что оптимальные концентрации для присадки ПВТУ-2002 - 2,5-3 %. Дальнейшее повышение концентрации присадки не влияло на скорость изнашивания.

Повышение температуры до 80° С не повлияло на рабочие качества присадки ПВТУ-2002 при различных расходах охлаждающей жидкости. В ходе опытов также наблюдалось приращение массы образцов и отсутствие следов разрушений на их поверхности.

В растворах присадки ПВТУ-2002 наблюдалось приращение массы активных и пассивных образцов. Максимальное значение приращения массы образцов соответствует 2-процентному раствору присадки при температуре 80°С и расходе охлаждающей жидкости 0,282 м3/ч. Это объяснялось тем, что данные условия являются наиболее благоприятными для осуществления реакции химического никелирования. При других сочетаниях условий проведения эксперимента приращение массы пассивных образцов было почти одинаковым, то есть осаждение никеля идет при постоянной скорости по всей поверхности образца. В растворах присадок сравнения ЭКСТРОЛ и ЫАЬСООЬ наблюдалось уменьшение массы образцов и эрозионные повреждения поверхности.

Полученные в результате эксперимента данные анализировались методами математической статистики. Были найдены параметры уравнений регрессии изнашивания активных и пассивных образцов в растворах присадки ПВТУ-2002 при различных условиях проведения эксперимента:

- для активного образца:

ш = - 69 + 14 С + 6,13 Q - 101 + 6,38 CQ - 2,13 Ct -10 Qt; (29)

- для пассивного образца:

ш = - 531 + 465 С -127 Q - 811 + 144 CQ + 81 Ct - 60 Qt, (30)

где С - концентрация присадки; Q - расход охлаждающей жидкости; t - температура охлаждающей жидкости.

Основные выводы по работе

Научные и практические результаты диссертационной работы, направленные на повышение долговечности цилиндровых втулок судовых дизелей, состоят в следующем:

1. Проведен анализ существующих методик расчета вибрационных характеристик цилиндровых втулок судовых дизелей и дана оценка их применимости при проектировании втулок.

2. Разработана математическая модель, которая адекватно описывает физические процессы возбуждения и протекания колебаний цилиндровых втулок, которая позволяет вести расчет вибрационных характеристик при любом количестве опор и учитывать физические условия закрепления втулки в блоке без нарушения общности расчетных методик.

3. Разработана имитационная модель втулки и поставлен виртуальный эксперимент в среде автоматизированного проектирования Electronics Workbench для втулки двигателя 448,5/11, в ходе которого были получены осциллограммы вибраций и определена частота свободных затухающих колебаний. Разработанная модель позволяет определять характеристики процесса вибраций цилиндровых втулок на стадии их проектирования и тем самым предотвращать возможность кавитационных явлений в системах охлаждения дизелей.

4. Проверена адекватность разработанных моделей путем постановки физического эксперимента по определению частоты колебаний втулки

448,5/11. Получено хорошее согласование данных натурного и виртуального экспериментов с данными, рассчитанными с помощью математической модели.

5. С помощью разработанных моделей для втулки двигателя 448,5/11 проведена оценка наиболее подверженных коррозионно-эрозионному разрушению зон поверхности со стороны охлаждения. Показано, что расчетные показатели текущего объемного износа и критерия кавитационного изнашивания для данной конструкции монотонно возрастают вдоль оси цилиндра и достигают максимальных значений в районе нижнего посадочного пояса. Показано согласование расчетных показателей с фактической картиной разрушения втулки этого типа.

6. Проведено теоретическое обоснование выбора параметров виброгасителя цилиндровых втулок дизелей. Установлено, что наибольшей эффективностью обладают виброгасители, упругая часть которых состоит из пакета упругих элементов, разделенных промежуточными массами.

7. Разработана конструкция осевого виброгасителя для цилиндровых втулок дизелей, работающего на принципе создания антирезонанса колебаниям втулки.

8. Проведены стендовые испытания виброгасителя цилиндровой втулки дизеля 448,5/11. Показана высокая эффективность применения виброгасителей осевого типа для предотвращения колебаний втулок.

9. Выполнены расчеты вибрационных напряжений для втулки двигателя 448,5/11. Установлено, что использование виброгасителя значительно снижает величину циклических напряжений в буртах цилиндровых втулок.

10. Создана качественно новая присадка к воде теплоэнергетических установок (ПВТУ-2002), обладающая высокой адсорбционной способностью и позволяющая создать на защищаемой поверхности высокопрочное антиэрозионное покрытие путем безтокового никелирования.

11. Проведено экспериментальное исследование антиэрозионных свойств присадки ПВТУ-2002 в сравнении с применяемыми в эксплуатации

присадками ЭСТРОЛ и NALCOOL экспресс методом на лабораторном стенде с использованием магнитострикционного вибратора. Присадка ПВТУ-2002 показала самые высокие защитные свойства. Промышленные испытания присадки на эксплуатируемых судовых дизелях подтвердили лабораторные исследования.

12. Выявлено, что в интервале концентраций от 2 до 4% от общей массы охлаждающей жидкости, присадка ПВТУ-2002 обладает стабильными противокоррозионными свойствами и защищает металл от кавитационной эрозии, то есть осуществляет комплексную защиту теплообменных поверхностей систем охлаждения.

13. Разработаны регрессионные модели зависимости величины разрушения образцов от концентрации присадки ПВТУ-2002 при различных значениях температуры и расхода охлаждающей жидкости.

Результаты, полученные в диссертации, позволяют сделать вывод, что сформулированная в начале исследований цель о разработке комплексного решения проблемы повышения долговечности цилиндровых втулок судовых дизелей достигнута.

Список авторских публикаций по теме диссертации: в монографии

1. Пимошенко, А.П., Валишин, А.Г. Комплексные методы повышения надежности цилиндровых втулок судовых дизелей: Учеб. пособие - М.: Колос, 2007. - 168 с.

в патенте

2. Пимошенко, А.П., Валишин, А.Г., Комовникова, Г.Г., Рюмин, И.В., Астраух, О.В. Присадка к воде теплоэнергетических установок. Патент на изобретение № 2192505 от 10.11.2002.

в изданиях и статьях журналов, рекомендованных ВАК для публикации результатов докторских диссертаций

3. Валишин, А.Г., Астраух, О.В. Комплексная присадка к системам охлаждения дизелей // Двигателестроение: - 2003. - №4. - С. 44- 45.

4. Валишин, А.Г., Порошина, С.О. Методика расчета вибрационных характеристик цилиндровых втулок ДВС.: Тез. докл. XXVI Российской школы по проблемам науки и технологий. - Миасс.: УрО РАН, 2006. - С. 196-198.

5. Валишин, А.Г., Порошина, С.О. Методика расчета вибрационных характеристик цилиндровых втулок ДВС/ В кн.: Наука и технологии. Том 1. Труды XXVI Российской школы. - М.: РАН, 2006. - С. 240-247.

6. Валишин, А.Г., Порошина, С.О. Моделирование вибраций цилиндровых втулок ДВС методом электро-механических аналогий // Двигателестроение. - 2007. - №1. - С. 10-12.

7. Валишин, А.Г., Матвеевский, О.О. Методика оценки работоспособности плазменных покрытий на алюминиевой основе в трибосопряжениях // Трение и смазка в машинах и механизмах. - 2007. - № 12. - С. 15-17.

8. Валишин, А.Г., Матвеевский, О.О. Энергетические критерии кавита-ционной стойкости сталей // Трение и смазка в машинах и механизмах. -2007.-№ Ю.-С. 10-14.

9. Валишин, А.Г. Оценка ресурса цилиндровых втулок ДВС при вибрационной кавитации // Двигателестроение. - 2008. - № 1. - С. 20- 24.

10. Валишин, А.Г. Стендовые исследования демпфирующих свойств // Морской флот. - 2008. - № 2. - С. 45.

11. Розен, Б.С., Валишин, А.Г. Моделирование демпфера цилиндровых втулок судовых дизелей // Морской флот. - 2008. - № 2. - С. 44.

12. Валишин, А.Г. Матвеевский, О.О. Моделирование кавитационно-эрозионной стойкости демпфирующих материалов и покрытий // Проблемы машиностроения и надежности машин. - 008. - № 3. - С. 43- 50.

в статьях, трудах и материалах международных научных конференций

13. Валишин, А.Г., Астраух, О.В. Особенности практического применения присадки ПВТУ-2002 // Управление безопасностью мореплавания и подготовка морских специалистов SSN'2005: Сб. матер. V Международной конференции - Калининград: БГАРФ, 2005. - С. 138 - 140.

14. Valishin, A. Application of the linear mechanical chains method for the modeling of vibration characteristics of the cylinder liners in ships diesel engines // Zeszyty naukowa NR 10(82), EXPO - SHIP 2006, Akademia morska w Szczecinie, 2005 - P 391-397.

15. Valishin, A., Pimoshenko, A. Development and testing of a new kind of additive // Zeszyty naukowa NR 10(82), EXPO - SHIP 2006, Akademia morska w Szczecinie, 2005 - P 399- 406.

16. Валишин, А.Г., Порошина, C.O. Математическое моделирование при исследовании колебаний цилиндровых втулок в ДВС: Пятая международная конференция «Управление безопасностью мореплавания и подготовка морских специалистов SSN'2005». - Калининград: БГАРФ, 2006. - С. 220-226.

17. Валишин, А.Г., Пимошенко, А.П., Шабанов, В.Г. Присадка для систем охлаждения двигателей внутреннего сгорания.// Материалы 26 международной конференции «Композиционные материалы в промышленности» -Ялта: 2006.-С. 290-291.

прочие публикации по теме диссертации

18. Пимошенко, А.П., Валишин, А.Г., Шабанов, В.Г. Использование энергетического принципа при выборе способа повышения кавитационной стойкости цилиндровых втулок двигателей (статья) П Безопасность мореплавания и надежность судовых технических средств: Труды БГАРФ. - Вып. № 57. - СПб: Наука, 2005. - С. 207-217.

19. Валишин, А.Г., Пимошенко, А.П., Астраух, О.В. Исследование адсорбционной способности присадки к воде теплоэнергетических установок // Безопасность мореплавания и надежность судовых технических средств: Труды БГАРФ. - Вып. № 57. - СПб: Наука, 2005. - С. 236-242.

20. Валишин, А.Г., Астраух, О.В. Исследование влияния поверхностно-активных свойств присадки на электрокапиллярные явления на границе раздела фаз системы газ - жидкость // Безопасность мореплавания и надежность судовых технических средств: Труды БГАРФ. - Вып. № 57,- СПб: Наука, 2005. - С. 242-252.

21. Валишин, А.Г. Использование метода линейных механических цепей для моделирования вибрационных характеристик цилиндровых втулок судовых дизелей // Вестник Астраханского техн. университета - 2005. - № 4. -С. 116-121.

22. Валишин, А.Г. Экспериментальные исследования собственной частоты колебаний цилиндровой втулки дизеля 448.5/11 // Трение, износ, смазка - Т.8. - 2007. - № 1. - С. 25-35.

ДЛЯ ЗАМЕТОК

ВАЛИШИН АЛЕКСАНДР ГУСМАНОВИЧ

КОМПЛЕКСНЫЕ МЕТОДЫ РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМЫ ПОВЫШЕНИЯ ДОЛГОВЕЧНОСТИ ЦИЛИНДРОВЫХ ВТУЛОК СУДОВЫХ ДИЗЕЛЕЙ

СПЕЦИАЛЬНОСТЬ 05.08.05 СУДОВЫЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ УСТАНОВКИ И ИХ ЭЛЕМЕНТЫ (ГЛАВНЫЕ И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ)

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Лицензия № 021350 от 28.06.99

Формат 60 x 84/16

Печать офсетная. Заказ Лй 1519

Подписано в печать 10.10.2008 Объем 2,8 п.л. Тираж 100 экз.

Балтийская государственная академия рыбопромыслового флота 236029, Калининград, ул. Молодежная, 6 Редакционно-издательский отдел

Введение.

1. Современное состояние проблемы обеспечения надежности элементов цилиндро-поршневой группы дизелей в условиях интенсивной вибрации цилиндровых втулок.

1.1. Характерные повреждения внутренних поверхностей систем охлаждения дизелей.

1.2. Анализ способов снижения интенсивности процессов разрушения поверхностей охлаждения дизелей.

1.3. Методические основы оценки долговечности цилиндровых втулок при кавитации.

2. Анализ методов оценки интенсивности эрозионно-коррозионного изнашивания и определения вибрационных характеристик цилиндровых втулок дизелей.

2.1. Основные методы оценки интенсивности эрозионно-коррозионного изнашивания охлаждаемых поверхностей в условиях вибрации.

2.2. Анализ методов расчета вибрационных характеристик цилиндровых втулок дизелей в аспекте определения интенсивности эрозионно-коррозионных и усталостных разрушений.

2.3. Цели и задачи исследования.

3. Математическое моделирование процесса вибраций цилиндровой втулки как несимметрично нагруженной тонкостенной цилиндрической оболочки.

3.1. Общие положения математической модели процесса вибрации втулки в блоке цилиндров по условию минимума потенциальной энергии системы.

3.2. Модификации математической модели вибрации втулки для различных условий ее заделки в блоке цилиндров.

3.3. Аналитическое исследование собственных частот колебаний втулки дизеля 448,5/11 с помощью математической модели процесса вибрации.

3.4. Теоретическая оценка амплитуд колебаний втулки под воздействием локальной и распределенной силовых нагрузок.

3.5. Анализ износостойкости различных областей втулок с помощью математической модели процесса вибраций.

4. Экспериментальные исследования вибрационных характеристик цилиндровых втулок дизеля тип 448,5/

4.1. Разработка и создание стендовой установки по исследованию колебаний втулки.

4.2. Результаты экспериментальных исследований вибрационных характеристик цилиндровой втулки.

5. Имитационное моделирование вибраций цилиндровых втулок методом электромеханических аналогий и исследование их на виброактивность.

5.1. Моделирование втулки в виде механической цепи элементарных двухполюсников.

5.2. Основные характеристики элементов механической цепи имитационной модели цилиндровой втулки.

5.3. Имитационная модель процесса вибраций втулки на основе электромеханических аналогий.

5.4. Виртуальный эксперимент по определению вибрационных характеристик цилиндровой втулки в среде Electronics Workbench (EWB).

6. Разработка метода снижения параметров вибрации цилиндровых втулок судовых дизелей.

6.1. Обоснование выбора метода снижения параметров вибрации цилиндровых втулок судовых дизелей.

6.2. Анализ напряженности материала буртов цилиндровых втулок от комплексного воздействия высокочастотных вибраций и циклического изменения давления газов.

7. Разработка и. исследование комплексной присадки к системам охлаждения судовых дизелей.

7.1. Теоретическое обоснование компонентов присадки и качественный анализ их влияния на защитные свойства.

7.2. Разработка методики контроля концентрации присадки в охлаждающей среде дизеля.

7.3. Проведение сравнительных испытаний свойств присадки ПВТУ-2002 на стендовой установке.

7.4. Сравнительная оценка скоростей изнашивания охлаждаемых поверхностей при использовании различных присадок.

Коррозионное и эрозионное разрушения поверхностей охлаждения судовых дизелей, и в частности поверхностей охлаждения цилиндровых втулок, значительно снижают их ресурсные показатели. Проведенные исследования показывают, что ресурс цилиндровых втулок, подвергающихся корро-зионно-эрозионному разрушению, снижается-до-50 % от расчетного. Эрозионное разрушение галтелей буртов втулок часто является причиной образования' трещин. Согласно современным* представлениям, эрозионные разрушения цилиндровых втулок развиваются в виде одновременно протекающих с различной интенсивностью процессов чисто механического разрушения при вибрационной кавитации, водородного охрупчивания и коррозии. Причиной протекания этих процессов, по общепринятой оценке, является вибрация втулок в результате ударных импульсов поршня при перекладках шатуна в момент перехода через крайние положения (вмт и нмт). Генерируемые ударными импульсами колебания, цилиндровых втулок создают условия в охлаждающей жидкости для» возникновения кавитации. В1 настоящее время проблема борьбы с кавитационно-эрозионными разрушениями деталей ВОД и СОД еще далека до своего окончательного решения. Это обусловлено высокой степенью сложности и многообразием условий протекания процессов вибрационной кавитации и эрозии деталей двигателей, отсутствием достоверных физических и математических моделей кавитационно-эрозионного разрушения материалов конкретных деталей и, как следствие, - ограниченностью имеющихся, расчетных методов оперативной оценки долговечности (ресурса) деталей при гидроэрозии.

Оценку кавитационно-эрозионной стойкости втулок производят в основном по статистическим данным, извлекаемым из ремонтных ведомостей и актов освидетельствования состояния деталей при разборках двигателей. Для более активного влияния на негативные последствия вибрационной кавитации в двигателях требуется проведение стендовых испытаний и создание методов расчета долговечности деталей при кавитационной эрозии.

Анализ повреждений стенок втулок и образования трещин под посадочными буртами, результатов экспериментальных работ и эксплуатационных испытаний позволяет сделать вывод, что полностью исключить процессы эрозионно-коррозионных разрушений и образования трещин в большинстве типов эксплуатирующихся дизелей, в частности в четырехтактных трон-ковых, невозможно.

Однако, за счет конструктивных изменений цилиндровых втулок и способов их посадки в^блок, ведущих к снижению уровня вибраций, можно снизить интенсивность кавитации в охлаждающей жидкости и уровни напряжений в опасных сечениях буртов и тем самым продлить срок службы втулок.

Внедрение таких методов снижения вибраций втулок возможно только для вновь проектируемых или реконструируемых дизелей, в то время как для находящихся в эксплуатации дизелей должны быть разработаны* мероприятия защищающие поверхности систем охлаждения путем создания на них защитных покрытий, предохраняющих эти поверхности, как от эрозии, так и от коррозии.

Используемые в настоящее время для этой цели присадки в полной мере не обеспечивают комплексную защиту охлаждаемых поверхностей. Так, органические присадки на основе масел, снижая степень эрозионного разрушения, оказывают разрушающее воздействие на уплотнительные резиновые технические изделия, а неорганические присадки, защищая от коррозионных разрушений, не обеспечивают защиту от эрозии. Таким образом, обеспечение долговечности цилиндровых втулок судовых дизелей является комплексной задачей как по разработке условий снижения параметров вибрации втулок, так и обеспечения защиты их поверхности от разрушающего воздействия охлаждающей среды.

Решение поставленной задачи, возможно достигнуть путем получения достоверной картины характера колебаний цилиндровых втулок при любой их посадке в блоке цилиндров и учета воздействия всех силовых факторов (величины ударного импульса поршня и пульсации рабочего давления газа в цилиндре).

В основе определения ресурса цилиндровых втулок лежит научная теория эрозионно-коррозионных разрушений при вибрационной кавитации и структурно-энергетическая модель изнашивания, которая устанавливает связь между долговечностью детали и уровнем действующих напряжений и виброускорений, определяющими ведущий механизм разрушения. Поэтому необходимость усовершенствования методов расчета и разработки новых подходов к оценке вибрационных характеристик цилиндровых втулок обусловлена также тем, что при расчете ресурса втулки требуется учитывать неравномерность распределения и наличие локальных зон разрушений, обусловленных повышенными значениями виброускорений и напряжений в этих зонах. |

Методологическую и теоретическую основу моделирования вибрационных процессов и оценки их влияния на эрозионное разрушение цилиндровых втулок составили труды ученых Л.И. Погодаева, А.А. Самарского, С.Н. Кана, С.П. Тимошенко, Н.Н. Иванченко, А.А. Скуридина, А.П. Пимо-шенко, O.K. Безюкова, В.В. Пахолко. Однако все проводимые исследования колебаний имели своей целью определение параметров вибраций колеблющейся втулки и соответственно прогнозирование начала процесса кавитации охлаждающей среды. Задача гашения или демпфирования колебаний прежде не ставилась. Решение такой задачи, то есть создание виброгасящего устройства для снижения параметров колебаний цилиндровых втулок, позволило бы не только повысить ресурс втулок за счет исключения эрозионного изнашивания, но и за счет уменьшения усталостных разрушений посадочных буртов.

Эффективное решение такой задачи возможно только на основе получения реальной картины вибраций втулок определяемой сложным взаимодействием интерферированных колебаний волн, возбуждаемых силовыми факторами, и волн, отраженных от краёв втулки. Возможность получения наглядной модели, отражающей реальные условия колебания втулки или с некоторой степенью допущения близкие к ним, может быть достигнута путем имитационного моделирования процесса в виртуальных компьютерных средах. Полученные параметры колебаний (частота, амплитуда и виброускорение) позволят смоделировать характеристики виброгасящего устройства (жесткость, массу и рассеивающую способность).

В процессе проведения диссертационных исследований поставленная задача решалась следующим образом.

В первой главе диссертации проведен аналитический* обзор современного состояния методов предотвращения коррозионно-эрозионного изнашивания охлаждаемых поверхностей дизелей, по результатам которого сформулированы цели и. задачи последующего исследования. К ним в первую очередь относятся разработка методов моделирования процессов вибрации цилиндровых втулок, применимых в инженерной практике проектирования и модернизации дизелей, и разработка присадки к охлаждающей воде, обладающей комплексной защитой поверхностей охлаждения от гидравлической эрозии и коррозии.

Во второй главе проанализированы методики расчета частот и амплитуд вибраций цилиндровых втулок дизелей. Проведенный анализ показал, что разработка математических методов определения вибрационных характеристик цилиндровых втулок являются составной частью прогнозирования ресурса детали. Однако предлагаемые модели либо не всегда в достаточной мере адекватно отражают колебательные процессы цилиндровых втулок, либо перегружены эмпирическими коэффициентами, которые затрудняют использование модели на этапе проектирования.

В третьей главе приведены результаты разработки математической модели цилиндровой втулки, как тонкостенной оболочки, в которой колебания возбуждаются ударом поршня после перекладки шатуна в ВМТ и переменными силами газового давления в цилиндре. Условия заделки втулки в блок, оказывающие существенное влияние на частоту и амплитуду вибраций, моделируются соответствующими краевыми условиями. Результирующие вибрации поверхности втулки были представлены в виде суммы собственных колебаний от удара поршня, имеющего нормальное перемещение в направлении к стенке цилиндра под действием инерционных сил кривошипно-шатунного механизма и давления газа, а также вынужденных колебаний, происходящих под воздействием изменяющихся в цилиндре сил газового давления. Для втулки дизеля 448,5/11 была поставлена и решена краевая задача по определению радиального смещения элементов цилиндра как суммы свободных и вынужденных колебаний, генерируемых ударными импульсами поршня и изменением давления газов в цилиндре в течение рабочего цикла. Расчетная зависимость амплитуды колебаний от угла поворота коленчатого вала совпала по форме с экспериментальной осциллограммой вибраций втулки дизеля 448,5/11, снятой на работающем двигателе при той же частоте вращения вала.

Таким образом, была подтверждена адекватность разработанной математической модели ранее полученным экспериментальным данным.

Четвертая глава посвящена проверке адекватности разработанных моделей путем проведения физического эксперимента, в ходе которого определялись параметры вибраций цилиндровой втулки дизеля 448,5/11, находящейся в воздушной среде на свободных опорах при комнатной температуре, что соответствует внешним условиям, принятым в исходных моделях. Хорошее согласие осциллограмм и значений частоты вибраций втулки, полученных на стендовой установке и в среде EWB, свидетельствует об адекватности построенной модели, возможности замены физического эксперимента виртуальным, как менее затратным и более простым.

В пятой главе разработаны методы виртуального моделирования цилиндровых втулок дизелей в электронной среде «Electronics Workbench» (EWB). Для решения поставленной задачи была реализована идея представления механической системы в виде соединения отдельных элементов, обладающих массой, жесткостью и демпфирующими свойствами. Для перехода от механических параметров цепи к электрическим был применен метод электромеханических аналогий-«сила-ток»: т.е. установлено соответствие между обратной величиной коэффициента жесткости и индуктивностью, массой и емкостью, обратной величиной коэффициента демпфирования и электрическим сопротивлением. Таким образом, каждое звено механической цепи было заменено электрическим колебательным контуром и получена виртуальная экспериментальная установка, которая состояла из модели втулки, источника возбуждения колебаний и измерительного прибора - осциллографа. Для: смоделированной? в виртуальной среде цилиндровой втулки дизеля 44 8,5/11 для случая свободного закрепления-краёв была определена частота собственных колебаний первой гармоники, которая имела высокую сходимость/ с ранее полученными результатами на реальном двигателе.

Шестая глава посвящена разработке виброгасящего устройства для снижения параметров вибрации; цилиндровых втулок дизелей: Проверка эффективности разработанной конструкции, работающей на принципе; создания антирезонанса колебаниям втулки, осуществлялась на стендовой- установке, где моделировалась работа цилиндровой втулки дизеля 448,5/11. Анализ результатов стендовых испытаний показал, что разработанное виброгасящее устройство со всеми материалами, используемыми в эксперименте в качестве упругих элементов, снижает вибрационные параметры цилиндровой втулки, доводя их практически до нулевого значения, по сравнению с колебаниями втулки без виброгашения. Так частота установившихся колебаний цилиндровой; втулки в верхнем: поясе замера без гашения вибрации превосходила ее колебания в 172 раза по сравнению с использованием виброгасителя с набором трех паронитовых прокладок. При этом показания по амплитуде- колебаний снижались в двадцать один раз, скорость вибрации и виброускорение в двадцать четыре раза. Полученные в ходе эксперимента результаты подтвердили правильность настройки упругой системы виброгасителя в режим антирезонанса с колебаниями цилиндровой втулки. Работа цилиндровой втулки в таком режиме не будет сопровождаться кавитационными процессами в охлаждающей жидкости и, соответственно, втулка не будет подвергаться эрозионному разрушению. Проведенные сравнительные расчеты напряженности материала бурта цилиндровой втулки при использовании виброгашения и без него показали его высокую эффективность в повышении усталостной прочности и соответственно долговечности цилиндровых втулок.

Седьмая глава посвящена разработке качественного и количественного состава новой присадки для систем охлаждения судовых дизелей. Проведенный анализ позволил сделать вывод, что наиболее эффективным методом защиты поверхностей охлаждения втулок от эрозионного разрушения может-быть метод химического никелирования. Проверка эффективности и выбор оптимального количественного состава присадки ПВТУ-2002 осуществля-, лись экспериментальным путем. На разработанную присадку ПВТУ- 2002 получен патент № 2192505, выданный Российским агентством по патентам и товарным знакам 10 ноября 2002 г.

Исследованы антиэрозионные свойства присадки ПВТУ-2002 с использованием магнитострикционного вибратора. В ходе проведения эксперимента установлено, что в растворах присадки ПВТУ-2002 наблюдалось приращение массы активных и пассивных образцов. Максимальное значение приращения массы образцов соответствует 2-процентному раствору присадки

0 3 при температуре 80 С и расходе охлаждающей жидкости 0,282 м /ч. Это объяснялось тем, что данные условия являются наиболее благоприятными для осуществления реакции химического никелирования. При других сочетаниях условий проведения эксперимента приращение массы пассивных образцов было почти одинаковым, то есть осаждение никеля идет при постоянной скорости по всей поверхности образца. Присадки сравнения (Экстрол и Нелкул) показали более низкие антиэрозионные свойства при одинаковых условиях проведения эксперимента.

В выводах по проведенным диссертационным исследованиям приведены результаты, позволяющие сделать заключение, что поставленные задачи по разработке комплексного решения повышения долговечности цилиндровых втулок судовых дизелей достигнуты.

Выводы. Проведенные лабораторные испытания на образцах и промышленные испытания на эксплуатируемых дизелях позволили оценить антиэрозионные свойства разработанной присадки ПВТУ-2002. Результаты исследований показывают ее высокую эффективность и позволяют рекомендовать присадку для использования в системах охлаждения дизелей.

Полученные в результате эксперимента данные анализировались методами математической статистики. Для анализа применялись два современных пакета прикладных программ — широко известная статистика для Windows и современная система STATISTICA фирмы StatSoft. В качестве метода приближения был выбран метод наименьших квадратов, а в качестве итерационного способа — Квази-Ньютон. Критерий сходимости результата с экспериментальными данными был задан - 0,05% от значения.

Были найдены параметры уравнений регрессии изнашивания активных и пассивных образцов в растворах присадок ЭКСТРОЛ, NALCOOL-2000 и ПВТУ-2002 при различных условиях проведения эксперимента. Качество полученных результатов характеризуется вероятностью достоверности коэффициентов регрессии: постоянного коэффициента - 99%, коэффициентов при линейных членах — 94-96%, при членах взаимодействия факторов — 89-90%. Следовательно, полученные регрессионные уравнения наглядно отображают процессы, моделируемые в эксперименте.

Научные и практические результаты диссертационной работы, направленные на повышение долговечности цилиндровых втулок судовых дизелей, состоят в следующем:

1. Проведен анализ существующих методик расчета вибрационных характеристик цилиндровых втулок судовых дизелей и дана их оценка с точки зрения учета ими условий, существенно влияющих на параметры вибраций втулок.

2. Разработана математическая модель, которая адекватно описывает физические процессы возбуждения и протекания колебаний цилиндровых втулок в ходе рабочего процесса. Показано, что разработанная модель позволяет вести расчет вибрационных характеристик при любом количестве опор и учитывать физические условия закрепления втулки в блоке без нарушения общности расчетных методик.

3. Разработана имитационная модель втулки и поставлен виртуальный эксперимент в среде автоматизированного проектирования «Electronics Workbench» для втулки двигателя 448,5/11, в ходе которого были получены осциллограммы вибраций, вызванных импульсным воздействием, и определена частота свободных затухающих колебаний. Разработанная модель позволяет определять характеристики процесса вибраций цилиндровых втулок на стадии их проектирования и тем самым предотвращать возможность кавитационных явлений в системах охлаждения дизелей.

4. Проверена адекватность разработанных моделей путем постановки физического эксперимента по определению частоты колебаний втулки 448,5/11. Получено хорошее согласование данных натурного и виртуального экспериментов с данными, рассчитанными с помощью математической модели.

5. С помощью разработанных моделей для втулки двигателя 448,5/11 проведена оценка наиболее подверженных коррозионно-эрозионному разрушению зон поверхности со стороны охлаждения. Показано, что расчетные показатели текущего объемного износа и критерия кавитационного изнашивания для данной конструкции монотонно возрастают вдоль оси цилиндра и достигают максимальных значений в районе нижнего посадочного пояса. Показано согласование расчетных показателей с фактической картиной разрушения втулки этого типа.

6. Проведены исследования методов снижения параметров колебания цилиндровых втулок дизелей. Обосновано применение метода динамического вибрационного гашения колебаний для втулок дизелей. Разработана конструкция динамического виброгасителя, устанавливаемая под буртом цилиндровых втулок дизелей.

7. Проведен стендовый эксперимент разработанной конструкции виброгасителя для гашения вибрации втулки дизеля 448,5/11, по результатам которого установлено, что применение виброгасителя, установленного под буртом втулки, приводит:

- к практическому прекращению колебаний цилиндровой втулки, генерируемых ударными импульсами при перекладке поршня;

- к снижению напряжений в опасном сечении бурта цилиндровой втулки и, следовательно, повышению запаса ее усталостной прочности;

- к снижению вибрационного ускорения втулки до значений, не создающих условия возникновения кавитации охлаждающей жидкости, и соответственно протекания эрозионного износа ее поверхности.

8. Выполнена оценка влияния виброгашения на величину напряжений материала цилиндровой втулки. Показано, что установка виброгасителя под буртом втулки приводит к снижению амплитуд вибрационных напряжений в опасном сечении бурта на порядок, снижая вероятность образования усталостных трещин в галтелях.

9. Создана качественно новая присадка к воде теплоэнергетических установок (ПВТУ-2002), обладающая высокой адсорбционной способностью и позволяющая создать на защищаемой поверхности высокопрочное антиэрозионное покрытие путем безтокового никелирования.

10. Проведено экспериментальное исследование антиэрозионных свойств присадки ПВТУ-2002 в сравнении с применяемыми* в эксплуатации присадками «Экстрол» и «Nalcool» экспресс методом на лабораторном стенде с использованием магнитострикционного вибратора. Присадка ПВТУ-2002 показала самые высокие защитные свойства. Промышленные испытания присадки на эксплуатируемых судовых дизелях подтвердили-лаборатор-ные исследования.

11. Выявлено, что в интервале концентраций от 2 до 4% от общей массы охлаждающей жидкости, присадка ПВТУ-2002 обладает стабильными противокоррозионными свойствами и защищает металл от кавитационной эрозии, то есть осуществляет комплексную защиту теплообменных поверхностей систем охлаждения.

12. Разработаны регрессионные модели зависимости величины разрушения образцов от концентрации присадки ПВТУ-2002 при различных значениях температуры и расхода охлаждающей жидкости.

13. Результаты, полученные в диссертации, позволяют сделать вывод, что сформулированная в начале исследований цель о разработке комплексных методов решения проблемы повышения долговечности цилиндровых втулок судовых дизелей достигнута.

Выводы: Проведенный эксперимент разработанного виброгасителя цилиндровых втулок судовых дизелей позволяет сделать заключение, что применение виброгасителя, установленного под буртом втулки, приводит:

- к практическому прекращению колебаний цилиндровой втулки, генерируемых ударными импульсами при перекладке поршня;

С2= 0

С3=1

- к снижению напряжений в опасном сечении бурта цилиндровой втулки и, следовательно, повышению запаса ее усталостной прочности;

- к снижению вибрационного ускорения втулки до значений, не создающих условия возникновения кавитации охлаждающей жидкости, и соответственно протекания эрозионного износа ее поверхности;

- повышению долговечности цилиндровых втулок, как результат выше отмеченных условий.

7. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ КОМПЛЕКСНОЙ ПРИСАДКИ К СИСТЕМАМ ОХЛАЖДЕНИЯ СУДОВЫХ ДИЗЕЛЕЙ

7.1. Теоретическое обоснование компонентов присадки и качественный анализ их влияния на защитные свойства

Анализ эффективности используемых в системах охлаждения дизелей присадок, проведенный в главе 1, показал, что все используемые в настоящее время присадки не в полной мере отвечают требованиям защиты охлаждаемых поверхностей. Присадки эмульгирующего типа, создавая относительно прочные поверхностные пленки, оказывают разрушающее воздействие на ре-зиново-технические изделия. Ингибирующие присадки, оставаясь пассивными ко всем элементам системы охлаждения, не создают на защищаемых поверхностях прочных оксидных пленок. Таким образом, для комплексной защиты охлаждаемых поверхностей дизелей от коррозионно-эрозионного разрушения требуется создание новой присадки, сочетающей все положительные и исключающие отрицательные свойства используемых присадок. Важной характеристикой разрабатываемой присадки должна быть ее способность коагулирования растворенных в охлаждающей среде зародышей кавитации, с последующей дегазацией пузырьков воздуха и седиментацией твердых микрочастиц.

Проведенный патентный поиск показал, что предыдущие исследования были в большей части направлены на разработку присадок, создающих на поверхности металла защитные полимерные пленки. Так состав для предотвращения и удаления солевых отложений в системах водяного нагревания и охлаждения [6], включающий в себя полиакриламид и хромовые квасцы, обеспечивает предотвращение солевых отложений, но не обеспечивает антикоррозионную защиту при температурах среды 75-90 °С. Еще одним примером является присадка к воде теплоэнергетических установок [7], включающая в себя аддукты окиси этилена, фосфорорганические поверхностно-активные вещества и силикат натрия. Данный состав присадки способствует образованию условий для интенсивной коагуляции растворенных в воде солей. Однако наряду с отложением солей на рабочих поверхностях в системах охлаждения двигателей внутреннего сгорания имеет место процесс коррози-онно-эрозионного разрушения металла под действием коррозии и кавитации жидкости. Поэтому рассматриваемая присадка в большей степени будет проявлять свои защитные свойства для защиты поверхностей в теплообменных аппаратах, водогрейных котлах и системах отопления. Использование этой присадки для защиты поверхностей охлаждения двигателей внутреннего сгорания, подвергающихся кавитационной эрозии, не будет эффективной.

Известно, что при гетерогенных структурах эрозионная стойкость сплава в целом определяется стойкостью наименее слабой его составляющей. В чугуне такой составляющей является графит, эрозионная стойкость которого ничтожно мала. Наличие графита в чугуне снижает его эрозионную стойкость в 3-5 раз по сравнению со сталью, структура которой примерно соответствует его стальной основе [3]. В связи с этим даже незначительное увеличение стойкости графита повышает эрозионную стойкость чугуна. Хотя образование защитных пленок на поверхности чугуна за счет использования неорганических присадок-ингибиторов несколько увеличивает эрозионную стойкость графита, а следовательно, и чугуна в целом, прочность их является недостаточной, и они легко разрушаются под действием высоких давлений, возникающих при замыкании кавитационных пузырьков.

В связи с этим возникает необходимость создания такой присадки, которая, обладая высокими противокоррозионными свойствами, защищала бы металл от кавитационной эрозии, то есть осуществляла бы комплексную защиту теплообменных поверхностей систем охлаждения судовых дизелей.

Для достижения, указанной цели из целого ряда проанализированных методов был выбран метод химического никелирования защищаемых поверхностей [58].

Никель широко применяется в качестве защитного покрытия и характеризуется хорошими механическими свойствами и стойкостью ко многим агрессивным средам. В электрохимическом ряду он занимает промежуточное положение: фыГ |Ni = - 0,25 В, поэтому он более благороден чем железо. Никель термодинамически устойчив В; нейтральных и умеренно щелочных растворах и способен к пассивации путем формирования поверхностного слоя NiO или Ni(011)2. Причем особенно ценным: качеством этой пассивной пленки является ее способность сохраняться: в хорошем состоянии в сильно турбулентных и эрозионных условиях.

Большинство покрытий никеля длягтехнических целей, наносятся электроосаждением и служат для обеспечения сопротивлениям коррозии, эрозии и фреттинг-коррозии. Механические свойства таких покрытий; зависят от состава электролита, рН среды, плотности тока и температуры- раствора. При промышленном? применении эти параметры специально варьируются для того, чтобы получить определенное качество покрытий: твердость, прочность, пластичность и внутренние напряжения.

Однако в процессе эксплуатации двигателя; нанесение гальванического t покрытия; невозможно, а; осаждение никеля? восстановлением из раствора присадки: к охлаждающей жидкости представляется вполне реальным. В отличие от гальванического покрытия, в этом случае никель осаждается на защищаемую поверхность без применения внешнего электрического поля. Покрытие образуется: путем-: восстановления: ионов никеля из растворов при действии на: них определенных реагентов. . В" качестве восстановителя может-быть использован гидразищ гипофосфит натрия или борогидрид натрия [82]; Главное преимущество данного метода состоит в ,том, что осаждение никеля^ идет при почти постоянной скорости по всей сложной форме поверхности деталей системы охлаждения. Тонкие слои никеля имеют тенденцию к воспроизведению топографии основной поверхности, а более толстые проявляют эффект выравнивания (сглаживания) рельефа поверхности. Этот факт весьма важен для: защиты поверхностей охлаждения- дизелей, имеющих сложный профиль, а также местные эрозионные и коррозионные разрушения. Покрытия, полученные без наложения электрического тока, характеризуются хорошей адгезией, пластичностью, мелкокристаллической структурой, а также имеют преимущество по коррозионной стойкости и механическим свойствам перед другими методами защиты.

Для осаждения никеля методом восстановления могут быть использованы различные растворы, состав которых приведен в табл. 7.1.1.

1. Абачараев, М.М. Исследование влияния химико-термической обработки на кавитационную стойкость втулок цилиндров судовых вспомогательных дизелей 448,5/11 и 49,5/11. - Дис. кан. техн. наук. - Л., 1970. - 183 с.

2. Абачараев, М.М. Кавитация и защита металлов от кавитационных разрушений. Махачкала: Дагкнигоиздат, 1990. - 176 с.

3. Агранат, В.А. и др. Ультразвук в гидрометаллургии. — М.: Металлургия, 1969.-304 с.

4. Айвазян, С.А., Мхитарян, B.C. Прикладная статистика и основы эконометрики: Учебник для вузов.- М.: ЮНИТИ, 1998. — 122 с.

5. Аметистов, Е.В. Монодисперсные системы и технологии. М.: МЭИ, 2002.-390 с.

6. А.С. 1361387 (СССР) Способ защиты изделия от кавитационной эрозии / Андреев, А.В., Базаров, В.Г., Гагарин, А.Г. и др. Заявление, опубликованное в Б.И 1987, №47.

7. А.С. 10115096 (СССР) Двигатель внутреннего сгорания / Косолап, Г.Я., Ермолов, Е.А., Веретенников, И.К. Заявление, опубликованное в Б.И. 1983, №3.

8. А.С. 1080304 (СССР). Легирующее покрытие для литейных форм и изложниц. / Коротушенко, Г.В., Пимошенко, А.П., Сиротин, А.К., Ващенко, И.П., Выгон, В.Г., Мурзин, В.Т. ДСП.

9. Акользин, П.А., Герасимова, В.В., Герасимов, В.В., Горбатых, В.П. Локальная коррозия металла теплоэнергетического оборудования. М.: Энерго-атомиздат, 1992. - 272 с.

10. Ю.Амбарцумян, С.А. Общая теория анизотропных оболочек. М.: Наука, 1974.-446 с.11 .Ауэзов, О.П. Оценка ударного импульса поршня при его перекладе // Дви-гателестроение. — 1980. №7. - С. 24-26.

11. Болыпаков, В.Ф., Фомин, Ю.А., Павленко, В.И. Эксплуатация судовых среднеоборотных дизелей. — М.: Транспорт, 1983. 115 с.

12. Борщевский, Ю.Т., Мирошниченко, А.Ф., Погодаев, Л.И. Повышение кавитационной стойкости двигателей внутреннего сгорания. — Киев: Вища школа, 1980.-С. 158-160.

13. Бочаров, П.П., Печинкин, А.В. Теория вероятностей. Математическая статистика. — М.: Гардарика, 1998. — 328 с.

14. Бочманов, Д.В. Защита цилиндровых втулок и блоков со стороны, омываемой водой, вспомогательных двигателей внутреннего сгорания на промысловых судах. Вильнюс.: Изд-во МИНТИС, 1965. - 63 с.

15. Брегман, Дж. Ингибиторы коррозии. — М.: Изд-во иностр. лит., 1966. 310 с.

16. Безюков, O.K. Основы комплексного совершенствования охлаждения судовых дизелей: Автореф. дис. д-ра техн. наук. СПб., 1995. - 48 с.

17. Безюков, O.K. Феноменологическая модель эрозионно-коррозионных разрушений в системах жидкостного охлаждения дизелей // Трение, износ, смазка.-1999.- №3.-С. 131-136.

18. Болотин, В.В. Динамическая устойчивость упругих систем. — М.: Гостех-издат, 1956. 600 с.

19. Бородйн, А.Н. Элементарный курс теории вероятностей и математической статистики. СПб.: Изд-во «Лань», 2004. — 256 с.

20. Битон, Р. Колебания: Пер. с англ. / Под ред. Я.Г. Пановко М.: Наука, 1986. - 192с.

21. Валишин, А.Г., Порошина, С.О. Методика расчета вибрационных характеристик цилиндровых втулок ДВС/ В кн.: Наука и технологии. Том 1. Труды XXVI Российской школы. М.: РАН, 2006. - С. 240-247.

22. Валишин, А.Г., Порошина, С.О. Методика расчета вибрационных характеристик цилиндровых втулок ДВС.: Тез. докл. XXVI Российская школа по проблемам науки и технологий. Миасс.: УрО РАН, 2006. - С. 196-198.

23. Ваншейдт, В.А. Конструирование и расчеты прочности судовых дизелей. Д.: Машиностроение, 1983. - 639 с.

24. Васильев, В.П. Аналитическая химия. В 2 Кн. Физико-химические методы анализа: Учеб. для студ. вузов, обучающихся по химико-технол. Спец.- 2-е изд., перераб. и доп. М.: Дрофа, 2002. - 384 с.

25. Васильев, В.П., Морозова, Р.П., Кочергина, JI.A. Аналитическая химия. Лабораторный практикум: Пособие для вузов 2-е изд., перераб. и доп. -М.: Дрофа, 2004.-416 с.

26. Возницкий, И.В., Чернявская, Н.Г. Судовые двигатели внутреннего сгорания. Устройство и эксплуатация. М.: Транспорт, 1974. - 424 с.

27. Высоцкий, А.А., Зобачев, Ю.Е. Защита металлов от кавитационного разрушения антикоррозионными присадками. Энергомашиностроение, 1965, №4. С.47.

28. Веткина, JI.B., Янчеленко, В.А. Имитационная модель для оценки вибрационных потерь энергии в ДВС // Двигателестроение. 1985. - №4. - С.21-23.

29. Вибрации в технике: Справочник в 6-ти т./ Пред. ред.совета В.Н.Челомей.- М.: Машиностроение, 1978. т.1. Колебания линейных систем / Под ред. В.В. Болотина. - 352 с.

30. Вибрации в технике: Справочник в 6-ти т./ Пред. ред.совета В.Н.Челомей.- М.: Машиностроение, 1981. т.5. Измерения и испытания / Под ред. М.Д. Генкина. - 496 с.

31. Вибрации в технике: Справочник в 6-ти т./ Пред. ред.совета В.Н.Челомей.- М.: Машиностроение, 1981. — т.6. Защита от вибрации и ударов / Под ред.К.В.Фролова. -456 с.

32. Вольмир, А.С. Устойчивость деформируемых систем.- М.: Наука, 1967. 984 с.

33. Выгодский, М.Я. Справочник по высшей математике. М.: Наука, 1966.- 870с.

34. Гаврилов, B.C., Камкин, С.В., Шмелев, В.П. Техническая эксплуатация судовых дизельных установок. М.: Транспорт, 1985. - 288 с.

35. Ганиев, Р.Ф., Кононенко, В.О. Колебания твердых тел. М.: Наука, 1976. - 431 с.

36. Гоголицин, М.А., Соцков, Д.А. Влияние величины зазора в сопряжении гильза блок на деформацию гильз цилиндров // Автомобильная промышленность. - 1972. - № 11. - С. 1-3.

37. Гольденблат, И.И., Сизов, A.M. Справочник по расчету строительных конструкций на устойчивость и колебания. М.: Стройиздат, 1952. - 252 с.

38. Гольдсмит, В. Удар. Теория и физические свойства соударяемых тел. /Пер. с англ. -М.: Стройиздат, 1965. 448 с.

39. Гонткевич, B.C. Собственные колебания пластин и оболочек. Киев: Наукова думка, 1964. - 288 с.

40. Гинзбург, А.З., Ванштейн, И.А. Распределение долговечности деталей дизелей при кавитационно-коррозионных разрушениях. Сб. Гипрыбфлота. Проектирование и техническая эксплуатация судовых энергетических установок. JL: Транспорт, 1975.-С. 301-307.

41. ГОСТ 30480-97 Обеспечение износостойкости изделий. Методы испытаний на износостойкость. Общие требования.- М.: Изд-во стандартов. 1998. — 12 с.

42. Григорьев, М.А., Долецкий, В.А. Обеспечение надежности двигателей. -М.: Изд-во стандартов, 1978. 324 с.

43. Губанищев, А.В., Пахолко, В.В. К расчету толстостенных цилиндров, нагруженных изменяющимся по длине давлением и находящемся в температурном поле / В кн:Теория и практика модернизации и ремонта судов. -М.: Морфлот, 1980. С.42-47.

44. Губанищев, А.В., Пахолко, В.В. Определение температурных напряжений в осесимметричных деталях методом конечных элементов / В кн: Судостроение и судоремонт. М.: Морфлот, 1978. - Вып. X. - С. 39-42.

45. Губанищев, А.В., Пахолко, В.В. Расчет спектра собственных колебаний судовых деталей с учетом температурного фактора по методу конечных элементов / В кн: Судостроение и судоремонт. М.: Морфлот, 1980. - С. 39-42.

46. Губанищев, А.В., Пахолко, В.В. Исследование влияния граничных условий на термонапряженность цилиндровой втулки дизеля // Тр. НЕСИ. Динамика и прочность судовых машин. — 1982. С.8-12.

47. Дизели. Справочник / Под общей ред. В.А. Ваншейдта, Н.Н. Иванченко, JI.K. Коллерова. JL: Машиностроение, 1977. - 480 с.

48. Дизели и газовые двигатели. Втулки цилиндров чугунные. Общие технические условия: ГОСТ 7274-80. М.: Стандарты, 1980. - 9с.

49. Дмитриева, JI.H. Влияние некоторых условий электролиза на наводоражи-вание стали при электроосаждении никеля. Коррозия и защита металлов. Вып. 4. Сборник научных трудов. Калининград: Изд-во РГУ, 1978. -С. 108-113.

50. Дмитриева, JI.H. Изучение адсорбционной способности азотсодержащих ингибиторов атмосферной коррозии путем импедансных измерений на твердом электроде. Коррозия и защита металлов. Вып. 4. Сборник научных трудов. Калининград: Изд-во РГУ, 1978. - С. 82-88.

51. Дорф, Р., Бишоп, Р. Современные системы управления / Пер. с англ. -М.: Лаборатория базовых знаний Юнимедиастайл, 2002. 831 с.

52. Дружинский, И.А. Механические цепи. М.-Л.: Машиностроение, 1977. - 240 с.

53. Дудко, П.П. Разработка комплекса методов снижения электроэрозионного износа в судовых дизелях: Автореф. дис. канд.техн.наук. — Л.: ЛИВТ, 1989.-22 с.

54. Евтушенко, А.В. Об увеличении моторесурса судовых ДВС. Морской сборник, 1955.-№2.-С. 18-21.

55. Ермаков, В.Ф. Экономичность работы судовых дизелей. М., 1982. - 160 с.

56. Иванченко, Н.Н. Влияние конструкции дизеля и условий его работы на кавитационную эрозию втулок и блоков цилиндров. // Энергомашиностроение. 1965. - № 12.-С. 9-11.

57. Иванченко, Н.Н., Окунь, Н.М., Скуридин, А.А., Таничева, Л.А. Локальные кавитационно-коррозионные элементы — главный фактор разрушения втулки дизеля. // Двигателестроение. — 1982. № 2. - С. 8-9.

58. Иванченко, Н.Н., Скуридин, А.А., Никитин, М.Д. Кавитационные разрушения в дизелях. Л.: Машиностроение, 1970. — 280 с.

59. Иванченко, Н.Н. О вибрациях втулок легких дизелей и их влиянии на разъедание омываемых водой стенок / Тр. ЦНИДИ № 26. Л.: Машгиз, 1952. - С. 3-11.

60. Исаков, А.Я. О начальных стадиях вихревой гидродинамической кавитации. — М.: Транспорт, 1987. 45 с.

61. Исследование и разработка методов защиты втулок цилиндров судовых дизелей от кавитационно-эрозионного разрушения: Технический отчет ЛИВТ.- 1979.-С. 44-46.

62. Исследование и разработка методов повышения коррозионно-эрозионной стойкости цилиндровых втулок и блоков двигателей 6Д50М: Технический отчет ЦПКТБ ГУ «Севрыба». №052-38-006. Мурманск, 1976. - С. 35-39.

63. Исследование и разработка методов устранения причин разрушения поверхностей гильз и рубашек цилиндров дизелей: Технический отчет АПИ. -Барнаул, 1978.-С. 36.

64. Канн, С.Н. Строительная механика оболочек. — М.: Машиностроение, 1966.-417 с.

65. Каспарова, О.В. Межкристалитная коррозия никелевых сплавов (обзор). Защита металлов. Том 36. Вып. 6. — М.: Наука, 2000. С. 575-583.

66. Карлащук, В.И. Электронная лаборатория на IBM PC. М.: СОЛОН-Пресс, 2005.-479 с.

67. Кафаров, В.В. Основы массопередачи. Системы газ-жидкость, пар-жидкость, жидкость-жидкость.- М.: Высшая школа, 1979. 440 с.

68. Керчер, В.М., Богданов, Ю.С., Киличерман, Ю.Я. Исследование перекладки поршня быстроходного дизеля // Двигателестроение. — 1981. №10. -С. 15-19.

69. Кильчевский, Н.А. Динамическое контактное сжатие твердых тел. Удар. Киев: Наукова думка, 1976. — 319 с.

70. Кеше, Г. Коррозия металлов. Физико-химические принципы и актуальные проблемы: Пер. с нем. М.: Металлургия, 1984. — 400 с. . ,

71. Климов, Е.Н. Основы технической диагностики судовых энергетических установок. -М.: Транспорт, 1980. 148 с.

72. Когаев, В.П. Расчеты на прочность при напряжениях, переменных во времени / Под ред. А.П. Гусенкова. М.: Машиностроение, 1993. - 364 с.

73. Кондратьев, Н.Н. Отказы и дефекты судовых дизелей. — М.: Транспорт, 1985.- 151 с.

74. Коррозия. Справ, изд. / Под ред. Л.Л. Шрайера: Пер. с англ. — М.: Металлургия, 1981. 632 с.

75. Кочетков, Е.А. Моделирование кавитационных процессов в полостях охлаждения судовых ДВС: Автореф. дис. канд. техн. наук. — Астрахань, 2005.-25 с.

76. Крылов, Е.И. Совершенствование технической эксплуатации судовых дизелей. М.: Транспорт, 1983. - 215 с.

77. Кубенко, В.Д., Ковальчук, П.С., Подчасов, Н.П. Нелинейные колебания цилиндрических оболочек: Учеб. пособие. — Киев: Выща школа, 1989. — 208 с.

78. Кузмак, А.Е., Агасян, П.К., Кожеуров, А.В. Методы оценки антикоррозионной эффективности покрытий на сталях. Защита металлов. Том 25. Вып.2.-М.: Наука, 1989.-С. 179-190.

79. Ларин, В.Б. Статистические задачи виброзащиты. Киев: Наукова думка. 1974.- 127 с.

80. Левковский, Ю.Л. Структура кавитационных течений. — Л.: Судостроение, 1978.-224 с.

81. Лихошеретов, Д.М. Червяков, Ю.С. Повышение кавитационно-эрозион-ной стойкости деталей двигателя. // МИТОМ. — 1986. №1. - С. 19-21.

82. Лукаш, Э.П. Определение спектра собственных частот судовых конструкций / В кн.: Судостроение и судоремонт. -М.: Морфлот, 1973. С. 81-84.

83. Маркосьян, Г.Н., Пчельников, А.П., Лосев, В.В. Коррозионное поведение наводороженного никеля и гидрида никеля в растворе серной кислоты. Защита металлов. Том 33. Вып. 5. — М.: Наука, 1997. — С. 503-505. С

84. Матаушек, И. Ультразвуковая техника. М.: Металлиздат, 1962. - 511с.

85. Математическая статистика: Учебник / Иванова, В.М., Калинина, В.Н., Нешумова, Л.А. и др. — М.: Высшая школа, 1981. — 288 с.

86. Мацкевич, И.П., Свирид, Г.П. Высшая матаматика: Теория вероятностей и математическая статистика: Учеб.- М.: Высш. шк., 1993. 269 с. :

87. Меерович, И.И. Приближенный метод определения частот свободных колебаний цилиндрических, конических и тороидальных оболочек / В кн.: Прочность и динамика авиационных двигателей. — М.: Машиностроение , 1965. — Вып.2. С. 148-172.

88. Милушкин, А.С., Белоглазов, С.М. Ингибиторы наводораживания и электрокристаллизации при меднении и никелировании. Л.: Изд-во Ленинградского ун-та, 1986. - С. 36-37.

89. Миронов, Г.Н., Аллабергенов, М.Д. Математическая модель движения поршня в течение цикла в пределах теплового зазора // Двигателестрое-ние. — 1981. №11. - С. 19-22.

90. Мисилев, М.А., Тузов, Л.В. Борьба с кавитационными разрушениями гильз цилиндров в быстроходных дизелях. М.: НИИИНФОРМТЯЖ-МАШ, 1969, № 6. - С.22.

91. Несущая способность и расчеты машин на прочность / С.В. Серенееп и др. М.: Машиностроение, 1975. - 488 с.

92. Новожилов, В.В. Теория тонких оболочек. — JL: Судпромгиз, 1962. 431 с.

93. Новый справочник химика и технолога: Аналитическая химия. — СПб.: Мир и семья. 2003. - 982 с.

94. Огибалов, П.М. Вопросы динамики и устойчивости оболочек. — М.: Изд-во МГУ, 1963.-419 с.

95. О'Донелл. Местные коэффициенты податливости осесимметричных соединений // Тр. американского общества инженеров-механиков. — 1970. сер .В. - № 4. - С. 60-64.

96. Основы аналитической химии: В 2 кн.: / Под ред. Ю.А. Золотова. 2-е изд. Кн. 2: Методы химического анализа. - М.: Высшая школа, 1999. - 351 с.

97. Основы современного электрохимического анализа. — М.: Мир; БиНОМ, 2003.-592 с.

98. Основы физики и техники ультразвука: Учеб. пособие для вузов/ Б.А. Агра-нат, М.Н. Дубровин, Н.Н. Хавский и др. М.: Высш. шк., 1987. - 352 с.

99. Особенности коррозии металлов в условиях теплопередачи // Защита металлов. 1991. - Т.27. - № 4. - С. 642-645.

100. Отто, М. Современные методы аналитической химии. — М.: Техносфера, 2003.-412 с.

101. Павлов, Е.П. Оптимизация зазоров в сопряжении поршень-цилиндр дизелей типа Ч-ЧН/10,5/12 с учетом их деформированного состояния и перекладки поршня // Двигателестроение. — 2004. № 3. - С. 18-20.

102. Павлов, Е.П., Брежнев, A.JL, Малинин, И.Н. Расчетное исследование перекладки поршня с целью оптимизации конструктивных соотношений ци-линдропоршневой группы дизеля // Двигателестроение. — 2001. № 1. -С. 10-12.

103. Пановко, Я.Г. Основы прикладной теории колебаний и удара. Д.: Машиностроение, 1976. - 320 с.

104. Пахолко, В.В. Исследование монтажных и динамических напряжений в цилиндровых втулках судовых малооборотных дизелей // Двигателестроение.-1983.-№ 1.-С. 20-22.

105. Пахолко, В.В. Колебания и надежность цилиндровых втулок малооборотных ДВС // Двигателестроение. 1985. - № 2. - С. 20-21.

106. Пахолко, В.В. Расчет спектра собственных колебаний цилиндровой втулки двигателя // Двигателестроение. 1985. - № 1. — С. 20-28.

107. Перник, А.Д. Проблемы кавитации. — Л., 1966. 260 с.

108. Пимошенко, А.П. Биметаллические сталь — чугунные втулки дизелей. Инженерные проблемы трения, смазки, изнашивания: Сб. науч. тр. Вып. 48 Калининград: БГАРФ, 2001.-С. 34-37.

109. Пимошенко, А.П. Защита судовых дизелей от кавитационных разрушений. Л.: Судостроение, 1983. — 120 с.

110. Пимошенко, А.П. Предотвращение кавитационных разрушений дизелей. // Сб. Анализ характерных аварийных случаев с судами флота рыбной промышленности и рекомендации по их предупреждению. Вып. 27. 1973.-С. 43-45.

111. Пимошенко, А.П., Кошелев, И.В. Кавитационные разрушения в малооборотных дизелях. Мурманск, 1974. - С. 54.

112. Пимошенко, А.П., Полипанов, И.С. Результаты испытаний ионитового и электроноионообменного фильтра в системе охлаждения двигателя «Зуль-цер». // Речное хозяйство. 1971. - № 11. - С. 36-38.

113. Писаренко, Г.С., Яковлев, А.П., Матвеев, В.В. Вибропоглощающие свойства конструкционных материалов: Справ. Киев: Наукова думка, 1971. - 376 с.

114. Пирсол, И. Кавитация: Пер. с англ. Ю.Ф. Журавлева. М.: Мир, 1975. -94 с.

115. Погодаев, Л.И. Износостойкость материалов и деталей машин при гид-рообразивном и кавитационном изнашивании. Автореф. дисс. д-ра техн. наук-М., 1979.-46 с.

116. Погодаев, Л.И., Безюков, В.О., Третьяков, Д.В. Защита цилиндровых втулок ДВС от кавитационно-эрозионных разрушений, http:// www.tribo.ru / new / referat / 8/04.html.

117. Погодаев, Л.И., Кузьмин, В.И., Дудко, П.П. Повышение надежности три-босопряжений. СПб.: Академия транспорта Российской Федерации, 2001.-304 с.

118. Погодаев, Л.И., Пимошенко, А.П., Капустин, В.В. Эрозия в системе охлаждения дизелей. — Калининград.: Академия транспорта РФ, 1993. 325 с.

119. Погодаев, Л.И., Голубев, П.Ф. Теория и практика прогнозирования износостойкости и долговечности материалов и деталей машин. — СПб.: СПбГУВК, 1997.-415 с.

120. Погодаев, Л.И., Кузьмин, А.А. Эрозия материалов и судовых технических средств в неоднородных жидких и газообразных средах. СПб.: СПГУВК. 2004. - 237с.

121. Погодаев, Л.И., Кузьмин, В.Н. Структурно-энергетические модели надежности материалов и деталей машин. СПб.: Академии транспорта РФ, 2006. - 608с.

122. Погодаев, Л.И., Протасов, А.С. Исследование закономерностей капельной эрозии материалов // Трение и износ. 1989. - Т. 10. - № 1. - С. 13-23.

123. Погодаев, Л.И., Цветков, Ю.Н. Усталостно-энегретическая модель эрозии материалов и судового оборудования / физико-химические основы действия ингибиторов коррозии. Сб. науч.тр. — Ижевск: Удм. гос. ун-т. Вып. 2, 1991.-С.81-97.

124. Погодаев, Л.И., Шевченко, П.А. Гидроабразивный и кавитационный износ судового оборудования. Л.: Судостроение, 1984. — 264 с.

125. Погодаев, Л.И., Цветков, Ю.Н., Хомякова, Н.Ф. Влияние жесткости напряженного состояния на износостойкость материалов при гидро- и удар-ноабразивном изнашивании. М.: МиТОМ, 1997. - № 4.

126. Покровский, Г.Г. Топливо, смазочные материалы и охлаждающие жидкости.- М.: Машиностроение, 1985. 200 с.

127. Полипанов, И.С. Защита систем охлаждения дизеля от кавитационного разрушения. Л.: Машиностроение, 1978. - 150 с.

128. Прочность, устойчивость, колебания. Справочник в 3-х т./ Под ред. И.А. Биргера и Я.Г. Пановко. М.: Машиностроение, 1968. Т.1 - 831 е.; т.2 - 463 е.; т.З - 567 с.

129. Рождественский, В.В. Кавитация. JL: Судостроение, 1977. — 248 с.

130. Розенфельд, И.Д. Коррозия и защита металлов. М.: Металлургия, 1970. -448 с.

131. Романов, П.Г., Рашковская, Н.Б., Фролов, В.Ф. Массообменные процессы химической технологии. (Системы с твердой фазой). Л., 1975. - 336 с.

132. Русанов, А.И. Фазовые равновесия и поверхностные явления. Л.: Химия, 1967.-388 с.

133. Рыжков, С.В. Теплотехнические измерения в судовых энергетических установках.- Л.: Судостроение, 1980. 264 с.

134. Сигорский, В.П. Математический аппарат инженера. Киев: Техника, 1975.-765 с.

135. Скалли, Дж. Основы учения о коррозии и защите металлов: Пер с англ. -М.: Мир, 1978.-224 с.

136. Скуридин, А.А. Метод расчета кавитационных разрушений гильз рабочих цилиндров дизелей. В кн: Вопросы износостойкости и надежности судовых дизелей /сборник статей/. Л.: Транспорт, 1973. - С. 99-105.

137. Скуридин, А.А. Развитие теории и создание методов расчета кавитационных разрушений полостей охлаждения дизелей. Автореф. докторской диссертации ЛПИ им. М.И. Калинина.- Л., 1980.

138. Совершенствование основных узлов турбопоршневых двигателей / Е.А. Никитин и др. М.: Машиностроение, 1974. - 208 с.

139. Справочник по динамике сооружений / Под ред. Б.Г. Коренева и И.М. Рабиновича. М.: Стройиздат, 1972. - 511 с.

140. Справочник судового механика по теплотехнике / И.Ф. Кошелев, А.П. Пи-мошенко, Г.А. Попов, В .Я. Тарасов — Л.: Судостроение, 1987. 480 с.

141. Справочник по теории упругости / Под ред. П.В. Варвака и А.Ф. Рябова.- Киев, Буд1вельник, 1971. 418 с.

142. Стативкин, Г.П., Янчеленко, В.А., Головкин, П.Г. Защита от кавитационной эрозии и коррозии металлов системы охлаждения дизеля // Двига-телестроение. 1980. - № 8. - С. 15-17.

143. Статика и динамика тонкостенных оболочечных конструкций / А.В. Кармишин, В.А. Лясковец и др. — М.: Машиностроение, 1975. — 375 с.

144. Стечишин, М.С. Анализ и исследование кавитационно-эрозионного изнашивания металлов в коррозионно-активных средах. // Проблемы трибологии, 1997, № 1. С. 87-93.

145. Стечишин, М.С., Некоз, А.И., Погодаев, Л.И, Протопопов, А.С. // Трение и износ. 1990. - Т.Н. - № 3. - С. 454-463.

146. Танатар, Д.Б. Дизели. Компоновка и расчет. Л.: Морской транспорт, 1963.-439 с.

147. Технология производства судовых энергетических установок / Дорошенко, П.А., Рохлин, А.Г., Булатов, В.П. и др. Л.: Судостроение, 1988. - 440 с.

148. Тимербулатов, М.Г. Влияние коррозионного фактора на кавитационную стойкость металла. В кн.: Коррозия, защита от нее металлоконструкций гидротехнических сооружений. М., 1973. — Вып. 72. - С. 31-37.

149. Тимошенко, С.П., Янг, Д.Х., Уивер, У. Колебания в инженерном деле: Пер. с англ. М.: Машиностроение, 1985. - 472 с.

150. Тихонов, А.Н., Самарский, А.А. Уравнения математической физики: Учеб. пособие. — М.: Наука, 1972. 735 с.

151. Трофимова, Т.И. Курс физики: Учеб. пособие. М.: Высшая школа, 2001.-541с.

152. Тярасов, А.К. Методика расчета виброускорений дизельных втулок и рубашек втулок цилиндров подвесного типа // Двигателестроение. — 1983.- № 2. С.13-14.

153. Францевич, И.Н., Воронов, Ф.Ф., Бакута, С.С. Упругие постоянные и модули упругости металлов и неметаллов: Справочник. Киев: Наукова думка, 1982.-286с.

154. Фридрихсберг, Д.А. Курс коллоидной химии: Учебник для вузов. — 2-е изд., перераб. и доп. JL: Химия, 1984. - 368 с.

155. Фролов, Ю.Т. Курс коллоидной химии: (Поверхностные явления и дисперсные системы): Учебник для вузов. — М.: Химия, 1982. — 400 с.

156. Чернышев, В.М. Демпфирование колебаний механических систем покрытиями из полимерных материалов / В.М. Чернышев; Отв.ред. АА. Гусаров; Ин-т машиноведения. М.: Наука, 2004.- 288 с.

157. Харитонов, Ю.А. Аналитическая химия. Кн. 2: Количественный анализ. Физико-химические методы анализа. М.: Высшая школа, 2001. — 559 с.

158. Шишкин, А.П., Щебланов, Б.Г. Установка для ускоренных испытаний цилиндровых втулок дизелей с высокотемпературным охлаждением / Экспресс информация ЦНИИТЭИтяжмаш, серия ДВС, - № 4, вып. 2, - 1985. - С. 5-7.

159. Шишкин, В.А. Анализ неисправностей и предотвращение повреждений судовых дизелей. — М.: Транспорт, 1986. 192 с.

160. Эксплуатационные испытания препарата ТЛИК в качестве присадки к охлаждающей воде ДВС: Технический отчет АО СевМИС № ГР 012-97-009. В.В.Власов. Мурманск, 1992. - 31 с.

161. Ярославцев, А.Б. Основы физической химии. М.: Научный мир, 2000. -230 с.

162. Jmmisch, Н., Loebell, R. Erfahrungenmit N ral- Perimatic-Regel Kolben in Diselmotoren fur Vehffzing von Kavitationsschoden an Zylinderlaufbuchsen, MTZ, 1983, 34, №2, p. 45-48.

163. Ross, Т.К. Aspin, A.F. Tecnical Note. The Water- side Corrosion of Diesel Engines «Corrosion Sciene». 1973, v. 13, №1.- p. 53-61.

164. Wheeler, W.H. Identation of metals by cavitation. Trans. ASME, Series D, 82, №1, 1960.-p. 184-194.

165. Программа интегрирования уравнения для вынужденных колебаний втулкиunit Unitl;interfaceuses

166. Windows, Messages, SysUtils, Variants, Classes, Graphics, Controls, Forms, Dialogs, StdCtrls, ComCtrls, Grids, Mask, Menus,ClipBrd;type

167. Private declarations} public1. Public declarations} end;var

168. Forml: TForml; n:LongInt; implementation$R *.dfm}procedure TForml.ButtonlClick(Sender: TObject);

169. Const T=0.064; W-6.817E+03;H=0.11;E=2.267E+03;key=17.1316;L=0.2;C2=-0.9996;1. C3=-0.8548;C4=0.8548;1.bel 1,2;var k,sh,per:LongInt;chi,shi,d,x,i,c,r,g,s,a,dt,tau:Real; begin

170. Edit.Text-1 then ShowMessage('BBeAHre количество'+#13#10+'шаговинтегрирования1)elsebegin per:=0;

171. StringGridl .Cellsl,n. ~FloatToStrF(s/ffGeneral/7,2);

172. StringGridl .Cells2/n. :=FloatToStrF(a,ffGeneral,7,2); StringGridl .Cells[3,n] :=FloatToStrF(g,ffGeneral,7,2); end;

173. Программа интегрирования уравнений движения поршня от ВМТ до моментасоударения со стенкой1. Program SniF; Uses Crt;

174. Const T=0.064; del=2E-04;WK=157.08;r=0.055;Lam=0.262;dt=lE-07;Fp=7.22E-03; M=0.82;

175. Var V/g/S/y/alf/aba/FrReal; Begin ClrScr; s:=0; y:=0; v:=0;

176. While s<=del do begin y:=y+dt; alf:=WK*y; al:=alf*180/pi;if al<9 then g:=(4.275-0.095*al)*9.81E04*Fp/M*8 else g:=(0.253*al+1.146)*9.81E04*Fp/M*8; a:=(-r*WK*WK*(cos(alf)+Lam*cos(2*alf))+g)*Lam*sin(alf); v:=v+a*dt; s:=s+v*dt; end; F:=M*a;

177. WriteLn(' t='/y:3:5/' grad=',al:3:5,' v='/v:3:5/l F=',F:3:5); Readln; End.Ж1. ЛУКОЙЛ1. НЕФТЯНАЯ КОМПАНИЯ

178. Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-Калининградморнефть"

179. УПРАВЛЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ФЛОТА1. NaДота,но No от1. УТВЕРЖДАЮ:

180. Начальник управления технологического флота

181. ШИЛ-Кал и ним градмориефть» Левинтас Г.М. 2007 года1. АКТо внедрении результатов докторской диссертационной работы

182. КОМПЛЕКСНЫЕ МЕТОДЫ РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМЫ ПОВЫШЕНИЯ ДОЛГОВЕЧНОСТИ ЦИЛИНДРОВЫХ ВТУЛОК СУДОВЫХ ДИЗЕЛЕЙ

183. СПЕЦИАЛЬНОСТЬ 05.08.05 СУДОВЫЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ УСТАНОВКИ И ИХ ЭЛЕМЕНТЫ (ГЛАВНЫЕ И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ)1. Комиссия в составе:

184. Председателя: Левиптаса Георгия Михайловича начальника управления технологического флота ООО «ЛУКОЙЛ-Калининградморнефть»членов комиссии: Суханова Владимира Михайловича главного инженера управления технологического флота ООО «ЛУКОЙЛ-Калининградморнефть»

185. Григорьева Сергея Федоровича — начальника службы судового хозяйства

186. Россия Тел/фокс: |4012) 350-887 Телетайп: 262327 Порт238340, г. Светлый Калининградской обл.1. ТехФ

187. УТВЕРЖДАЮ ректор no HP БГАРФ, доцент

188. Н.А. Кострикова 1уЛ> 2007 г.1. АКТвнедрения результатов диссертационной работы Валишина А.Г. «Комплексные методы решения проблемы повышения долговечности цилиндровых втулок судовых дизелей».

189. Зав. кафедрой ТМ и CP У ^ V к.х.н., доцент Г.Г. Комовникова