автореферат диссертации по энергетическому, металлургическому и химическому машиностроению, 05.04.02, диссертация на тему:Конструктивные средства повышения долговечности опор скольжения многоопорных коленчатых валов автомобильных двигателей

ВЛАДИМИРСКИМ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ,« ^ Д На правах рукописи

НОЧЕНОВ ВЛАДИМИР АЛЕКСАНДРОВИЧ

КОНСТРУКТИВНЫЕ СРЕДСТВА ПОВЫШЕНИЯ ДОЛГОВЕЧНОСТИ ОПОР СКОЛЬЖЕНИЯ МНОГООПОРНЫХ КОЛЕНЧАТЫХ ВАЛОВ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

Специальность 05.04.02 - Тепловые двигатели

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

ВЛАДИМИР 1998

Работа выполнена в Нижегородской Государственной Сельскохозяйственной Академии

Научные руководители: - доктор технических наук,

профессор В.И.ЧУМАК

- кандидат технических наук, доцент Л.А.КОЛОБОВ

Официальные оппоненты: - Действительный член Академии проблем

качества РФ, заслуженный деятель науки и техники РФ. профессор, доктор технических наук, лауреат Государственной премии СССР, главный научный сотрудник М.А.ГРИГОРЬЕВ /НАМИ/

- Заслуженный машиностроитель РФ, кандидат технических наук, доцент

А.Н.ГОЦ /ВлГУ/

Ведущее предприятие: - АООТ "Починки-Сельхозтехника"

Защита состоится "_" _199 г. в __ часов на

заседании диссертационного совета К 063.65.04. в Владимирском Государственном Университете по адресу: 600026 Владимир, ул.Горького 87.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВлГУ.

Автореферат разослан "_"_199 г.

Отзыв на автореферат в 2-х экземплярах, заверенных гербовой пе чатью, просим направлять по указанному адресу.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук, профессор

Д.А.СОЦКОВ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы . Повышение долговечносги двигателей внутреннего сгорания (ДВС) , включая опорные подшипники коленчатых валов, является актуальной задачей отечественного и мирового двигателестроения. Наиболее актуальна данная задача для У-образных ДВС, где износ опорных подшипников, как правило, выше шатунных. Одним из факторов, определяющих долговечность подшипниковых опор, являются ик конструктивные параметры.

Большинство коленчатых валов современных автотракторных ДВС представляют собой статически неопределимые системы. В данных системах происходит непрерывное изменение взаимного положения трущихся поверхностей вследствие эксплуатационного изнашивания. Одной из закономерностей процессов изнашивания является стремление таких системы к минимуму энергетических затрат на трение и изнашивание. Эта закономерность является следствием перераспределения, вследствие эксплуатационного изнашивания, нагружающих сил и моментов по опорам коленчатого вала. Данную закономерность называют самоорганизацией или самоустанавливаемостью Сопряжение коленчатый вал - вкладыши отвечает условиям самоорганизации. Таким образом, самоорганизация является одним из факторов, определяющих долговечность опорных подшипников коленчатых валов ДВС. Это и определило постановку цели и задач настоящей работы.

Цель работы. Повышение долговечности опорных подшипников коленчатого вала приданием в процессе изготовления трущимся поверхностям формы и зазоров приработанного сопряжения, с учетом оценки влияния конструктивных факторов ДВС.

Задачи исследований:

1.Разработать модели, исследующие одно из свойств процесса самоорганизации - перераспределение, вследствие эксплуатационного изнашивания, нагружающих сил и моментов по опорам коленчатого вала. ,

2.Определить влияние конструктивных факторов на процессы самоорганизации и долговечность опорных подшипников коленчатых валов.

3.Разработать методы проведения ускоренных испытаний опорных подшипников коленчатого вала на основе быстроизнашивающихся покрытий.

4.Разработать методы оценки износов опорных подшипников по недонашиваемой базе измерения.

5.Предложить конструктивные средства повышения долговечности опорных подшипников многоопорных коленчатых валов.

Методы исследования. Для решения задачи определения характера перераспределения, в процессе эксплуатации, нагружающих сил и моментов по опорам коленчатого вала, использована аналогия поведения под нагрузкой вяз-коупругих тел и изнашивающихся деталей машин. На основе использованной аналогии разработаны математические модели, позволяющие описывать различные по природе явления едиными уравнениями и выявлять их функциональные связи. Определение влияния конструктивных факторов на процессы самоорганизации и долговечность опорных подшипников коленчатых валов выполнено проведением вычислительных экспериментов на ПЭВМ типа IBM AT. ускоренные испытания опорных подшипников проведены с применением материалов низкой износостойкости, наносимые на коренные шейки коленчатого вала методами плазменного напыления и электроконтактной приваркой ленты. Оценка износов подшипников проведена по неизнашиваемой базе измерения на коленчатых валах ремонтного фонда и на коленчатых валах, прошедших ускоренные испытания на ДВС. -

Объект исследования. Бензиновый, 4-тактный, 8-цилиндровый, V-образный двигатель 3M3-53-11 Заволжского моторного завода.

Научная новизна:

- разработаны модели исследующие закономерности изменения реакций опор n-опорных валов (п>3) от изменяющихся конструктивных параметров исследуемого узла трения;

- разработаны и апробированы математические модели многоопорных валов, учитывающие основные конструктивные факторы опорных подшипников, влияющие на долговечность;

- проведены теоретические исследования влияния конструктивных факторов на долговечность опорных подшипников коленчатых валов для различных схем и модификаций ДВС,

- разработана и апробирована методика ускоренных испытаний опорных подшипников коленчатых валов ДВС,

- разработан метод измерений износов коренных шеек коленчатых валов по неизнашиваемой базе измерения;

- на уровне изобретения получено конструктивное решение повышающее долговечность подшипниковых узлов скольжения п-опорных валов.

Практическая ценность работы состоит.

- в разработке программы расчетов многоопорных валов, позволяющей на стадии проектирования двигателя прогнозировать долговечность работы опорных подшипников в процессе эксплуатации;

- в экспериментальном определении влияния конструктивных решений на долговечность опорных подшипников;

- в разработке технологического процесса механической обработки коленчатых валов ЭМЗ-53-11, повышающей их долговечность.

Реализация результатов работы. Результаты исследований апробированы и внедрены в АО "Починки - Сельхозтехника", используются в учебном процессе НГСХА.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на VI межгосударственном постоянно действующем научно-техническом семинаре "Проблемы экономичности и эксплуатации двигателей внутреннего сгорания в АПК СНГ"(Саратов, 1993); конференции, посвященной 150-летию Волжского пароходства (Н Новгород, 1993); научно - практической конференции "Механизация процессов сельскохозяйственного производства в условиях его структурной перестройки"(Н.Новгород, 1994); международной научно - технической конференции "Повышение эффективности проектирования, испытаний и эксплуатации двигателей, автомобилей, вездеходных и специальных строительных и дорожных машин" (Н.Новгород, 1994); ежегодных расширенных заседаниях кафедр "Двигатели внутреннего сгорания и экономика производства" Нижегородского Государственного Технического Университета, "Надежность и ремонт машин", "Тракторы и автомобили" Нижегородской Государственной Сельскохозяйственной Академии (Н.Новгород, 1991-1995); расширенном заседании кафедры "Двигатели внутреннего сгорания" Владимирского Государственного Технического Университета (Владимир, 1996)

Публикации. По материалам диссертации получен патент РФ "Подшипниковый узел скольжения", опубликовано в печати 11 работ.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения, списка использованных источников, приложений Общий объем работы 153с. , в том числе 132с, основного текста, содержит 25 рисунков, 12 таблиц, список использованных источников содержит 96 наименований.

На защиту выносятся'.

1.Методика определения перераспределения нагружающих сил и моментов по опорам коленчатого вала, вследствие эксплуатационного изнашивания.

2.Методика оценки влияния конструктивных факторов на долговечность опорных подшипников коленчатых валов.

3.Методика и оценка ускоренных испытаний опорных подшипников коленчатых валов ДВС.

4.Методика и оценка износов опорных подшипников ДВС.

5.Анализ и предложения конструктивных средств повышения долговечности опорных подшипников многоопорных коленчатых валов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ В первой главе проведен обзор работ, посвященных исследованиям работы подшипников скольжения, дан анализ конструкций опорных подшипников коленчатых валов, дан анализ методов исследования работы подшипниковых узлов скольжения ДВС с позиций их долго вечности

При работе простейшего цилиндрического подшипника скольже-ния(рис.1а) на него действует нагружающие силы ( ЕР) и моменты (ЕМ), которые смещают вал относительно оси подшипника (рис. 16). Изменение взаимного положения трущихся поверхностей вследствие изнашивания приведет к изменению первоначальной формы подшипника (линия АВО. При изменении направления нагружающих моментов вал займет новое положение (рис. 1 в). Это в свою очередь опять приведет к изменению формы подшипника (линия А\С)

Большинство узлов трения реальных машин имеют переменный характер нагружения, подчиняющийся некоторой цикличности. Вследствие изменения направления и величины нагружающих сил и моментов в течение одного оборота вала, происходит постоянное изменение положения трущихся поверхностей вала и подшипника относительно друг друга. В этой связи, более пред-

почтительными относительно цилиндрических, являются гиперболический (рис.2) и самоусганавливающийся (рис.3) подшипники скольжения.

А ////-У/й -1

/У////

а)

Рис. 1. Схемы работы цилиндрического подшипника скольжения

Рис.2.Гиперболический подшипник Рис.3 Самоусганавливающийся

скольжения подшипник скольжения

На практике гиперболические подшипники скольжения нашли применение в опорах коленчатых валов некоторых судовых ДВС. При циклически изменяющихся нагрузках в гиперболическом и самоустанавливающемся подшипниках, в "процессе приработки, практически не происходят процессы "эксплуатационной механической обработки" трущихся поверхностей, т. е. вал и подшипник сохраняют зада!шую в процессе изготовления форму.

В исследование процессов самоорганизации и самоустановки кинематических пар трения большой вклад внесли ученые Н.В. Бебешин, Ш.М. Билик, М. Био, Д.А. Гаркунов, И. Пригожин, Д.Н. Решетов, Л.Н. Решетов, Г. Циглер, В.В. Шульц, Л. Эйлер и другие.

Работы по совершенствованию процесса стендовой и эксплуатационной приработки кинематических пар трения ДВС проводятся ведущими отечест-

венными и зарубежными научными центрами: университетом им. Бен - Гуриана (Е. Sher), Научно-исследовательским автомобильным институтом "НАМИ", Московской академией автомобильного и тракторного машиностроения, Московским техническим университетом им. Н.Э. Баумана, Московским техническим университетом "МАДИ", Владимирским государственным техническим университетом, Нижегородским государственным техническим университетом, Нижегородской государственной сельскохозяйственной академией и др. Особенно большой вклад в различных направлениях науки, посвященных повышению долговечности ДВС внесли Ф.Н. Авдонькин, ИН. Величин, Е.А. Григорьев, М.А. Григорьев, И.Б. Гурвич, А Н. Гоц, Р.П. Доброгаев, Л.А. Жолобов, Р.В. Кугель, J3J1 Казарцев, И.В. Крагельский, Б И. Костецкий, A.B. Николаенко, А Д. Назаров, A.C. Проников, Л.М. Соболев, Н.Ф. Струнников, В.И. Чумак, В В. Эфрос и др. Анализ данных работ позволил определить цели и задачи настоящего исследования.

Вторая глава посвящена теоретическому анализу путей повышения долговечности на основе предложенных гидравлической и пружинной модели работы коленчатого вала (рис,4). Данные модели отражают взаимодействие опор друг на друга через изменяющуюся жесткость элементов системы. Конструкции моделей предполагают изменение следующих факторов: нагружающих сил и моментов, расстояния между опорами, жесткость вала, жесткость смазочного слоя и конструктивных элементов опор.

Модели не учитывают часть факторов, имеющих место в реальных сопряжениях: крутильные и изгибные колебания, влияние температурных полей, неравномерную подачу смазочного материала в зону нагрузок и др.

Для создания расчетной схемы используются: величина, направление и расположение по длине вала нагружающих сил и моментов; соотношение жесткости вала и жесткости опор; соотношение жесткости опор друг к другу; расстояние между опорами.

В дальнейших расчетах вал принимался абсолютно жестким. За исходное положение вала принято положение, при котором нагрузка равняется нулю и ось опор совпадает с осью вала (рис. 5 ).

а)

ВС

б)

и

3=7

и

77777

Рис.4. Аналоговое моделирование: а - гидродинамическая модель; б - пружинная модель; 1 - балка; 2 - плунжерная пара; 3 - жесткий упор; 4,5 - упругие элементы.

Уравнения равновесия (статики) системы:

их=0

ЕРу=Р-К1-К2-К3=0

ГМ2 = 1М-К,Ц + Я3Ь,=0 (1)

В данной системе уравнения проекций сил на ось X равны нулю, вследствие малых значений угла а. Для раскрытия статической неопределимости исследуем деформированную схему работы вала (рис5).

Механизм деформирования моделируется двумя упругими элементами, соединенными последовательно (см. рис.4.б).

Деформация первой опоры:

Н! = Я,/Е„ +И2/Е21, (2)

где Еп - жесткость упругого элемента работающего на растяжение и сжатие- эквивалентная жесткости смазочного слоя первой опоры;

Ел - жесткость упругого элемента - эквивалентная жесткости конструктивных элементов первой опоры.

Аналогично находятся Н2 и Нз

Рис.5. Математическое моделирование: 1 - ненагруженное положение вала; 2 -положение вала под нагрузкой, 1,1 - расстояние между опорами; Низ -' смещение вала от нормального положения; X - расстояние от точки пересечения осей вала и опор до последней опоры; Р1Д- нагружающие силы; ЦР и ХМ - эквиваленты нагружающих сил; Я] ,з - реакции опор.

Из подобия треугольников 1',1",3' и 2!,2",3' , уравнений (1) и уравнений типа (2) определяются реакции опор (Яь.з) и расстояние от точки пересечения осей вала и опор до последней опоры (X). Например:

= (ЕРЕ^Ь, + ХМ£,е32) / (8,£3 Ь, + £,£34Ь, + е2£зЬ,) ; (3) . Х=[ЕР£.2Ь2 .-ЕМСЕ^Ь.+ЕзЬОИ-ЕР^^г ВзЬО+ЕМСЕ^ег+Бз)], (4)

где £ =Е,Е2 / (Е] + В2) - приведенная жесткость опоры.

Приведенный алгоритм расчета реакций опор является общим для п-опорных (п$3), валов работающих по схеме жесткий вал - нежесткие опоры В диссертации приведен алгоритм расчета 5-опорного вала.

Полученные при моделировании зависимости определения реакций опор (К), величины смещения вала (X), а также взаимосвязь жесткости смазочного слоя (Е1) с износами (I), являются базой для построения гипотезы о динамике изнашивания опорных подшипников многоопорных валов.

В третьей главе предложены теоретические исследования динамики изнашивания опор скольжения многоопорных валов.

Построение гипотезы о динамике изнашивания опорных подшипников основано на принципе самоорганизации: рациональная форма и соотношение

и

зазоров трущихся поверхностей образуется и далее поддерживается в результате действия природных закономерностей. Одним из признаков рациональности формы и величины зазоров является минимум энергетических затрат на трение и изнашивание.

Исследуется работа 3-опорного вала (рис.6), каждая опора которого представляет подшипник скольжения. При вращении вала на него действуют нагружающие силы и моменты , которые смещают вал относительно оси опор . Под действием неравномерного изнашивания опор, вследствие их неравномерного нагруженкя и неодинаковых толщин смазочного слоя, происходит постоянное изменение его установки. Вал стремится занять положение, обеспечивающее максимальную действительную площадь скольжения.

На данном примере просматривается стремление системы к некоторому относительно устойчивому положению, которое характеризует окончание периода приработки. Вследствие разной интенсивности изнашивания опор происходит перераспределение нагружающих сил и моментов по опорам вала. Система стремится к равенству удельных давлений в контактируемых поверхностях трения. Трущиеся элементы системы приобретают такую геометрическую форму, при которой распределение нагрузки по опорам становится относительно стабильным и наиболее рациональным (соответствующим минимуму энергетических затрат на трение и изнашивание).

I

I!

¿¿¿у

¿¿м

/777

Рис.6. Схема работы 3-опорного вала

На основании анализа работы 3-опорного вала составлен общий алгоритм определения рациональной величины и формы зазоров для опор скольжения п-опорных (п>3) валов, работающих в условиях перекосов (рис.7).

и

и

Рис.7.Схема работы п - опорного вала

1. Определение относительно устойчивых положений узла трения и выделение для каждого положения точки пересечения оси вала с осью опор. Данная операция выполняется моделированием или исследованием износов опытной партии узлов трения. В диссертации приведены примеры моделирования 3-опорного и 5-опорного валов

2. Определение максимально возможного числа приработанных опор для каждого относительно устойчивого положения:

где ^номер относительно устойчивого положения;

п - количество опор,

п1- количество опор приработка которых невозможна - нерациональна.

Величина п' является главным фактором, характеризующим узел трения и машину, где данный узел применяется. Данный фактор включает в себя следующие особенности узлов трения: величину оптимального и предельного зазоров, способ смазывания и качество смазочного материала, жесткость опор, количество и отличительные признаки опор между собой и др Специфические особенности машины определяются через действие на опоры нагружающих сил и моментов, а также влиянием колебательных и других процессов. Величина п1 находится на основании моделирования, а также данных изнашивания опытных партий узлов трения.

Ч = п - п ,

(5)

3.Определение тангенса угла поворота вала относительно оси опор для положения ]:

(гяа)] = 0,55от7 (Щ , (6)

где 0,55опт - величина оптимального зазора;

(Щ - расстояние от точки пересечения осей вала и опор до ближайшей прирабатываемой опоры.

4. Определение рациональных зазоров в каждой опоре вала:

(О^т'й-ат'ИЧай; 7)

(0,581'); =(1л')] (цай , . (8)

где т1 = 1...Ш - порядковый номер опоры;

(Ьт1)] - расстояние от ш'-опоры до точки пересечения осей вала и опор;

1 = 1...П - порядковый номер опоры; ([л1)] - расстояние от ¡'-опоры до точки пересечения осей вала и опор.

Основными положениями предлагаемой динамики изнашивания опор скольжения п - опорных валов являются:

- узлы трения п - опорных валов имеют свойство самоорганизации, т.е способны воспроизводить пространственно-временные структуры, определяемые величиной и формой зазоров трущихся поверхностей;

- процесс самоорганизации направлен на снижение максимальных удельных нагрузок и увеличение действительной площади скольжения контак-тируемых поверхностей.

В четвертой главе дана оценка влияния на долговечность опорных подшипников коленчатого вала ряда конструктивных особенностей ДВС.

Используются данные моделирования работы 5-опорных коленчатых валов. Результаты моделирования представлены в виде программы для производства расчетов на ПЭВМ. Данная программа позволяет прогнозировать максимально возможное количество вариантов поведения системы в зависимости от изменения учтенных при моделировании факторов (уравнения типа 3 и 4).

Повышением долговечности опорных подшипников коленчатых валов является: сближение крайних опор друг к другу, увеличение жесткости конструктивных элементов опор, уменьшение начального зазора. Значительное

влияние на долговечность оказывают инерционные силы. Особенно это актуально для 8-цилиндровых У-образных ДВС.

В пятой главе предложены экспериментальные исследования работы опорных подшипников коленчатого вала ЗМЗ-53.

Целью настоящих исследований являлось определение влияния величины и формы зазоров опорных подшипников на их долговечность. Исследования заключаются в ускоренных стендовых и дорожных испытаниях валов, выполненных согласно существующих ТУ и валов, имеющих на коренных шейках "механический износ". Для изготовления валов с механическим износом разработана технология механической обработки коленчатого вала. Технология разработана для ремонтно - технических предприятий имеющих, шлифовальные станки типа ЗВ-423.

Первая стадия обработки шеек имеющих механический износ не отличается от обычного шлифования. После получения размеров шеек согласно ТУ, вал смещается одним из центров в сторону положения на шейке механического износа. Величина смещения контролируется индикатором часового типа. Шлифовальный круг на станке, после "нормального" шлифования, точно подведен к

Изложений 1-й шатунной шейки +

шейки

Механический износ

Механический износ -+-

Положение 5-й шатунной шейки

Рис. 8.Рациональная форма коренных шеек

поверхности вала и после смещения центра снимет только выступающую часть шейки Данные расчетов и технологические возможности оборудования пока-

зывают, что возможно получение "механического износа" на первой и пятой шейках (рис.8). С учетом допусков на механическую обработку величина "механического износа" Ь = 15 = 0,03 + 0,01 мм .

Основной целью ускоренных испытаний является форсирование износов с помощью быстроизнашивающихся покрытий коренных шеек. Такими покрытиями являются порошок ПТ-19Н-01, нанесенный плазменным напылением, и лента из стали Ст5, нанесенная с помощью электроконтактной приварки.

Методика измерения износа коренных шеек отличается от известных методик выбором базы измерения. Использование в качестве базы неизкаши-ваемой поверхности позволяет проводить измерения деталей без их предварительной подготовки, что сокращает время и увеличивает достоверность исследований. Стендовые испытания подтвердили возможность получения эффекта, повышения долговечности приданием опорным подшипникам рациональной величины и формы зазоров на стадии изготовления подшипника.

В шестой главе предложены технико - экономическое обоснование методов повышения долговечности опорных подшипников и результаты внедрения исследований в производство и учебный процесс.

Результаты исследований внедрены в АО "Починки - Сельхозтехника", что зарегистрировано лицензионным договором зарегистрированным Российским агентством по патентам и товарным знакам №6082/97 от 03.10.97.па право использования изобретения вытекающего из патента "Подшипниковый узел скольжения" (№ 2079013).

Лицензионный договор предусматривает использование изобретения при ремонте опорных подшипников двигателя ЗМЗ-53-11 и других аналогичных узлов трения.

На основании данных эксплуатационных исследований определяются реальные и потенциальные возможности повышения долговечности опорных подшипников приданием им на этапе ремонта (изготовления) рациональной величины и формы зазора (рис.9). Исследования проводились с участием инспектора Государственного технического надзора, что подтверждается соответствующим актом.

Анализ представленных данных (см.рис.9) показывает, что изготовление подшипников с параметрами приработанного сопряжения позволяет увеличить

наработку опорных подшипников двигателя ЗМЭ-53 на 20% (кривая 3). Прибавка в наработке опытной (2) партии от контрольной (1) на 10-15% объясняется низким уровнем приближения к действительным рациональным параметрам подшипника.

Необходимо отметить, что все кривые построены для максимально изнашиваемых зон первой и пятой коренных шеек вала. Кривые изменения зазоров построены без учета изнашивания вкладышей. В условиях рядовой эксплуатации двигателя, антифрикционный слой вкладышей насыщается абразивными частицами и судить о изменениях их геометрических параметров практически невозможно. Насыщение абразивом трущейся поверхности вкладышей происходит под действием повышенных удельных давлений, которые особенно

вероятны в период приработки. Отсутствие данного фактора при построении теоретической кривой, лишенной периода приработки, снижает достоверность сравнения результатов в наработке фактического и теоретического узлов трения в сторону повышения их разности.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Подшипниковые узлы скольжения имеют свойство самоорганизации в процессе работы, основанное на принципе рациональной формы чаще всего значительно отличающейся от цилиндрической, определяемой минимумом энергетических затрат на трение и износ, что подтверждено патентом РФ 2079013 "Подшипниковый узел скольжения".

2. Самоорганизация подшипникового узла скольжения обеспечивается перераспределением в процессе эксплуатационного изнашивания нагружающих сил и моментов по опорам коленчатого вала, что приводит к увеличению долговечности опорных подшипников.

3. Долговечность подшипниковых узлов скольжения в значительной степени определяется рациональной формой и величиной зазоров. В работе предложены рациональные величина и формы зазоров для подшипников многоопорных валов.

4. Изменение геометрии и величины начального зазора первой и пятой коренных опор коленчатого вала двигателя ЗМЗ-53-11 на 0,03+0,01 мм позволяет ускорить процесс приработки и увеличивает долговечность опорных подшипников и ДВС в целом на 10-15%.

5. Увеличение долговечности подшипникового узла скольжения п-опорного вала (п>3) может быть достигнуто величиной и формой зазоров определяемых числом относительно устойчивых положений работы вала. Поверхность трения выполняется с переменным радиусом внутри опоры и относительно опор между собой, характеризуется наибольшим радиусом переходов одних зон поверхностей трения в другие, каждая зона которых определяется величиной механического износа для каждой опоры.

6. Придание рациональных величин зазоров в процессе изготовления и ремонта не только сокращает время приработки, но и повышает долговечность на 10-15% но отношению к стандартному сопряжению за счет снижения удельных давлений и интенсивности изнашивания в процессе эксплуатации ДВС.

7. Для ускорения процесса конструирования, сокращения затрат и предварительной оценки конструкции подшипникового узла скольжения предложена методика моделирования, позволяющая исследовать одно из основных

свойств процесса самоорганизации многоопорных валов - изменение реакций опор вследствие перераспределения нагружающих сил и моментов по опорам вала в процессе эксплуатации. Данная методика используется в САПР в учебном процессе Нижегородской Государственной СХА.

8. Для реализации методики моделирования разработана и апробирована программа расчетов на ПЭВМ, позволяющая оценить влияние на работоспособность опорных подшипников следующих конструктивных параметров двигателя: расстояние между опорами, массу и расположение противовесов, жесткость элементов опор и др.

9. Рекомендованы варианты технологии получения рациональных величин и формы зазоров, повышающих долголвечность опор исходя из техкиче-ской и экономической рациональности их производства при изготовлении и ремонте.

10. Для производства испытаний предложена и апробирована методика, ускоряющая процесс изнашивания опорных подшипников за счет применения специальных материалов, наносимых на поверхность коренных шеек с помощью технологий, применяемых при восстановлении деталей машин. Разработан метод измерения износов по неизнашиваемой базе, сокращающий время и увеличивающий достоверность исследований."

11. Эксплуатационные испытания подтвердили теоретические выводы настоящей работы. По результатам исследований зарегистрирован лицензионный договор №6082/97 от 03.10.97. на использование патента РФ 2079013 "Подшипниковый узел скольжения"

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Патент на изобретение Российской Федерации "Подшипниковый узел скольжения" /В.А. Коченов, Л.А. Жолобов / RU 2079013 С1 Fió С9/02, бюл. №13, 10.05.97. - 12с.

2. Заявка на изобретение 93-025991/27/025515,МКИ Г16 С 3/06 - Г16 С 17/00/. Подшипниковый узел скольжения / В.А. Коченов, Л.А. Жолобов - 18 с.

3. Жолобов Л.А., Коченов В.А. Метод измерения износов коренных шеек коленчатых валов / ИЛ ППО, Нижегородский ЦНТИ, 1993. - 94-93.-4 с.

4. Жолобов Л.А. , Коченов В.А. Методы определения сил реакций опор коленчатых валов двигателей автомобилей / ИЛ ППО Нижегородский ЦНТИ, 1993 - 103-93 - 4 с.

5. Жолобов Л.А. , Коченов В.А. Расчетная схема определения реакций коренных опор двигателей автомобилей / ИЛ ППО Нижегородский ЦНТИ, 1993. -96-93.-4с.

6. Жолобов Л.А. , Коченов В.А. Износы опорных шеек коленчатых валов // Тр. VI постоянно действующего научно - технического семинара "Проблемы экономичности и эксплуатации ДВС в АПК СНГ", Саратов, 1994.

7. Жолобов Л.А., Коченов В.А. Естественная форма износа п - опорного вала // Тр. VI постоянно действующего научно - технического семинара "Проблемы экономичности и эксплуатации ДВС в АПК СНГ", Саратов, 1994.

8. Коченов В.А. , Березин Е.К. Повышение долговечности опор скольжения многоопорных валов // Тезисы докладов научно - практической конференции, посвященной 150-летию Волжского, пароходства, Н.Новгород, 1994.

9. Чумак В.И. , Коченов В.А. Динамика изнашивания опор скольжения многоопорных валов I ИЛ ППО Нижегородский ЦНТИ, !994 - 125-94 - 4с.

10. Жолобов Л.А. Коченов В.А. Расчет зазоров в сопряжении вал - вкладыши отремонтированных коленчатых валов // Сборник научных трудов кафедры "Тракторы и автомобили" Нижегородской Государственной Сельскохозяйственной Академии, Н.Новгород, 1996, с. 33-35.

11. Коченов В.А. , Жолобов Л.А. , Чумак В.И. Ускоренные испытания опорных подшипников ДВС // Тезисы докладов и сообщений международной научно - технической конференции "Повышение эффективности проектирования, испытаний и эксплуатации двигателей, автомобилей, вездеходных, специальных строительных и дорожных машин". Н.Новгород, 1994, с. 47.

Объем 1 п. л.

Заказ 275

Тираж 130

Типография Издательства НГСХА 603107, Нижний Новгород, проспект Гагарина, 97