автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.03, диссертация на тему:Повышение долговечности автотракторных газотурбинных двигателей в неустановившихся режимах сельскохозяйственных и землеройных агрегатов путем эксплуатационных и инженерно-технических мероприятий

РГ8 ОД 1 ^ т 1997

На правах рукописи

ПОВЫШЕНИЕ ДОЛГОВЕЧНОСТИ АВТОТРАКТОРНЫХ ГАЗОТУРБИННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ В НЕУСТАНОВИВШИХСЯ РЕЖИМАХ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ И ЗЕМЛЕРОЙНЫХ АГРЕГАТОВ ПУТЕМ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ И ИНЖЕНЕРНО-ТЕХНИЧЕСКИХ МЕРОПРИЯТИЙ

Специальность: 05.20.03 - эксплуатация, восстановление и ремонт сельскохозяйственной техники

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Санкт-Петербург -1997

Работа выполнена в Санкт-Петербургском государственном аграрном университете

Научный консультант; заслуженный деятель науки и техники РФ, академик ;: ;. ~ ; . .Академии -Транспорта,'доктор технических наук, профессор B.C. Шкрабак Официальные оппоненты: заслуженный деятель науки и техники РФ, академик ААО, доктор технических наук, профессор С.А. Иофинов

доктор технических наук, профессор O.K. Безюков

, заслуженный деятель науки РФ,:

г. . •. , . • . доктор технических наук, профессор

v.,г.. В.М Михлин

Ведущая организашш:ЗАО «Петербургский тракторный завод»

Защита диссертации состоится « 25 » июня 1997 года

в 14 час 30 мин на заседании диссертационного Совета Д 120.37.04 в Санкт-Петербургском государственном аграрном университете по адресу: 189620, г. Санкт-Петербург-Пушкин, Петербургское шоссе 2, ауд. 2719

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета.

Автореферат разослан «<?0» мая 1997 года

Ученый секретарь диссертационного совета д.т.н., проф.

1. Общая характеристика работы

1.1. Актуальность темы. Анализ работы сельскохозяйственных (с.-х.) и землеройных агрегатов, использующих в качестве силовой установки дизельные двигатели, показывает, что в условиях эксплуатации их эффективность и производительность на 20 ... 25 % ниже установленной заводом-изготовителем. В связи с этим доказано, что применение газотурбинных двигателей (ГТД) вместо дизелей на таких агрегатах, имеющих случайный вероятностный характер внешней нагрузки, существенно снижает этот недостаток. Вместе с тем, работа ГТД на неустановившихся режимах приводит к уменьшению их долговечности. В настоящее время почти отсутствует анализ влияния протекания рабочего процесса в неустановившихся режимах на долговечность ГТД автотракторного типа, мало данных по изменению термодинамических показателей двигателя при выполнении агрегатом с ГТД различных видов работ (транспортных, пахотных, землеройных и др.), не разработаны методики и средства диагностики ГТД, работающих в неустановившихся режимах, отсутствуют данные о надежности и долговечности ГТД, работающих на нестандартных видах топлив и др. В связи с этим проблема повышения долговечности автотракторных ГТД в неустановившихся режимах с.-х. и землеройных агрегатов является актуальной и требует своего разрешения.

1.2. Цель н задачи исследования. Общей целью работы является повышение долговечности автотракторного ГТД, работающего в неустановившихся режимах с.-х. и землеройных агрегатов за счет разработки эксплуатационных и инженерно-технических мероприятий.

В соответствии с целью исследований предусмотрено решение следующих задач:

- провести сравнительный анализ надежности и долговечности ГТД существующих типов и анализ методов и средств определения и обеспечения (повышения) долговечности ГТД в условиях эксплуатации с.-х. и землеройных агрегатов;

- провести теоретических анализ режимов работы ГТД с.-х. и землеройных агрегатов, установить взаимосвязь их и термодинамических показателей двигателей на неустановившихся режимах;

- разработать математические модели для определения температуры металла сопловых и рабочих лопаток ГТД автотракторного типа на неустановившихся режимах;

- провести теоретические и экспериментальные исследования нестационарного теплонапряженного состояния лопаточного аппарата ГТД автотракторного типа;

- провести теоретические и экспериментальные исследования влияния вида применяемого топлива на показатели долговечности ГТД автотракторного типа;

- разработать математическую модель определения долговечности лопаточного аппарата автотракторного ГТД с учетом как частичных, так и неустановившихся режимов эксплуатации с.-х. и землеройных агрегатов;

- разработать методику полевых, дорожных и стендовых исследований, создать экспериментальные установки, позволяющие имитировать эксплуатационные режимы и определять температуру деталей ГТД;

- разработать эксплуатационные мероприятия, позволяющие повысить долговечность ГТД, такие как выбор рациональных режимов с учетом долговечности, применение топливо-водяных эмульсий и др.;

- разработать инженерно-технические мероприятия, повышающие долговечность ГТД автотракторного типа на неустановившихся режимах -сопловое регулирование и термозащитные и нротивоэрозионные покрытия лопаток;

- разработать методы и средства диагностики технического состояния и прогнозирования остаточной долговечности ГТД автотракторного типа.

1.3. Объекты исследования. В качестве объектов исследования были выбраны одновальный и двухвальный ГТД с теплообменником и без него, оборудованные для проведения эксперимента в стендовых условиях и газотурбинный трактор типа «Кировец» в составе пахотного и транспортного агрегатов.

1.4. Научную новизну работы представляют:

- математические модели определения температуры газа после камеры сгорания, температуры металла сопловой и рабочей лопаток по их высоте, температуры металла сопловой лопатки в ее поперечных сечениях на неустановившихся режимах;

- математическая модель определения долговечности лопаточного аппарата ГТД, учитывающая как частичные, так и неустановившиеся режимы,

количественные и качественные характеристики нестационарного теплонапряжешюго состояния лопаточного аппарата ГТД;

- количественные и качественные характеристики рабочего процесса ГТД при эксплуатации его на нестандартных видах топлив и топливо-водяных эмульсиях (ТВЭ);

- обоснование выбора рациональных режимов работы ГТД в эксплуатации, учитывающих его долговечность.

1.5. Практическая ценность работы заключается в обосновании и разработке:

- рекомендаций по переводу ГТД для работы на низкосортных топли-вах, их смесях и ТВЭ;

- рекомендаций по выбору теплозащитных и противоизносных покрытий и по применению соплового регулирования, повышающих долговечность ГТД;

- устройства для прогнозирования остаточной долговечности лопаточного аппарата ГТД;

- рекомендаций по технической диагностике ГТД по показателям вибрации и анализу продуктов износа в масле.

Ре&чшация рекомендаций по результатам исследований позволит повысить долговечность ГТД автотракторного типа в неустановившихся режимах на 25 ... 33 %, что принесет экономический эффект, равный 1/5 стоимости нового газотурбинного трактора

1.6. Внедрение. Рекомендации по безразборному определению основных показателей ГТД по параметрам вибрации и анализу продуктов износа в масле, по повышению долговечности силовой установки с ГТД для трактора «Кировец», по определению остаточного ресурса ГТД с учетом режимов его работы, по использованию для ГТД низкосортных топлив, по выбору рациональных режимов работы (с учетом долговечности) были заложены в технические требования и использованы при создании опытного образца газотурбинного трактора в ПО «Кировский завод».

Методика расчета и рекомендации по выбору рациональных режимов работы ГТД при эксплуатационных нагрузках траншейных экскаваторов использованы ВНИИЗЕММАШ при обосновании технических требований к перспективным моделям траншейных экскаваторов.

Материалы исследований использовались в учебном процессе СПГАУ, Новгородского ГУ, Вятской и Великолукской ГСХА.

1.7. Апробация. Результаты исследований по диссертационной работе доложены и одобрены на научных конференциях СПГАУ (ЛСХИ) в 1967 -1996 годах, Всесоюзной конференции по ДВС (ЛСХИ) в 1985 - 1991 годах, на постоянно действующем семинаре стран СНГ «Диа1 ностика, повышение эффективности, экономичности и долговечности двигателей» в 1992 -1996 годах, на научной конференции Алтайского ПИ (1982), Саратозского ИМСХ (1988, 1989), Казанского СХИ (1992) и V Всесоюзном семинаре по «Теоретической механике» в МГУ (1991).

1.8. Публикации. По результатам исследований опубликовано всего 74 работы, в том числе 2 монографии (в соавторстве), 5 статей во Всесоюзных технических журналах, остальные в сб. Научных трудов СПГАУ (ЛСХИ), ВИМ, ЛИСИ и др. вузов. Получено 2 авторских свидетельства.

1.9. Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, семи разделов, общих выводов, указателя литературы и приложений. Работа изложена на ^страницах машинописного текста, содержит (53рис. и 13.таблиц. Список литературы включает ^наименований.

2. Содержание работы

2.1. Введение и первый раздел «Состояние проблемы и задачи исследования» содержит обзор работ, выполненных по тематике рассматриваемой проблемы. Обоснованию целесообразности применения ГТД на с,-х. тракторах, автомобилях, землеройных и др машинах посвящены работы Ждановского Н.С., Шкрабака B.C., Николаенко A.B., Агеева Л.Е., Коссова М.А., Бурячко В.М., Вартанова С.Х. Анализу режимов работы с.-х. и землеройных агрегатов, условий их эксплуатации, выбору рациональных и оптимальных режимов работы и допусков на агротехнические параметры машин посвящены работы Болтинского В.Н., Иофинова С.А., Шкрабака B.C., Агеева JI.E., Киртбая Ю.К., Еникеева В.Г., Фортуна В.Н., Давидсона Е.И. Анализ надежности с.-х. техники, ГТД существующих типов приведен в трудах Кряжкова В.М., Алексеева К.П., Сковородина В.Я., Гецова Л.Б., Нартова И М., Косточкина В В. и др. Обоснование методов и средств технической диагностики машин и прогнозирование их долговечности приведено в работах Ждановского Н.С., Улитовского Б.А., Аллилуева В.А., Михлина В.М., Кеба И.В. и др.

На основании проведенного анализа подтверждена целесообразность установки ГТД автотракторного типа на с.-х. тракторах и землеройных машинах. Установлено, что силовые установки с.-х. агрегатов, транспортных и землеройных машин большую часть времени работают на неустановившихся режимах, а по степени загрузки на частичных режимах. Такие режимы существенно влияют на работу силовой установки, изменяя ее скоростные и нагрузочные показатели. Влияние же таких режимов на долговечность автотракторных ГТД изучено еще не достаточно, особенно в условиях эксплуатации. Не ясно, как влияет на долговечность применение при эксплуатации различных видов топлив и их смесей. Установлено, что важными факторами при повышении долговечности в условиях эксплуатации могут быть выбор рациональных (с учетом долговечности) режимов и применение методов и средств технической диагностики и прогнозирования ресурса. Решению этой задаче отвечает также применение специальных инженерно-технических мероприятий как конструктивного (сопловое регулирование, покрытие лопаток), так и эксплуатационного (ТВЭ) характера. На основании проведенного анализа определены цель и задачи исследований, приведенные выше.

2.2. Второй раздел «Теоретическое обоснование показателей долговечности ГТД в неустановившихся режимах с.-х. тракторов и др. машин».

С.-х. и землеройные агрегаты в процессе эксплуатации можно рассматривать как многомерную динамическую систему. В такой системе входные воздействия, как правило являются независимыми и ее можно разбить на некоторое количество одномерных или двумерных «моделей. На рис. 1 .а показана такая модель функционирования ГТД на тракторе, приводящем в действие транспортный агрегат.

Рис.1. Модели определении долговечности транспортного с.-х. агрегата (а) и землеройной машины (б).

Основное входное воздействие - время (скорость) перемещения сектора газа - Управляющим воздействием_является исходная частота вращения турбины компрессора (можно >1ен). Внутренними воздействиями будут конструктивные факторы (теплозащитные покрытия, сопловое регулирование и др.) Выходными показателями будут такие, которые определяют тепловое состояние деталей ГТД и далее остаточный ресурс Ьост. У модели функционирования землеройной машины непрерывного действия (ЗМНД) входными воздействиями являются независимые случайные функции - момент сопротивления движителя Мсдв и момент сопротивления рабочего органа Мсро. Управляющее воздействие - исходная частота вращения тяговой турбины п-гт" (можно также Ие"). Внутренние возмущающие воздействия - регулятор топливного насоса РТН и обгонная муфта ОМ. Выходные - амплитуда колебаний Д ппнв конечном счете Ьост. Для получения операторов этих моделей рассмотрим вначале определение теплового состояния деталей ГТД з зависимости от входных, управляющих и возмущающих воздействий.

Рассмотрим теплообмен в рабочей лопатке ГТД на неустановившихся режимах (рис. 2). Уравнение баланса теплоты будет иметь вид:

<Х2Х - ¿<2г = (1)

где: сК^! - количество теплоты, передаваемое от газов к лопатке путем теплоотдачи;

<1С>2 - количество теплоты, передаваемое от лопатки в диск теплопроводностью;

с1СЬ - количество теплоты, идущее на нагрев лопатки за время ёт.

■р 1 Тл 1

ы

Рис. 2. К расчету температуры рабочей лопатки.

Составляющие баланса теплоты будут соответственно равны:

¿<¿1 = ссг \Тг - Г>г; ¿е2 =~ Тд)йг-

с!<2з = т, • с МТл; (2)

где: аг - коэффициент теплоотдачи от газов к лопатке; Бп - площадь пера лопатки; : ?.п - коэффициент теплопроводности металла лопатки;

- средняя площадь поперечного сечения лопатки на участке от корня до рассматриваемого сечения; тл - масса лопатки; Сл - теплоемкость металла лопатки.

Примем, что аг, К, и Сл равны их средним значениям в рассматриваемом интервале температур. Обозначим

"г 'К =А тя-С,

К

Х-т.-С.

■ = В

(3)

Считая, что за неустановившийся режим температура диска Тд не изменится (большая масса) и будет равна

Тд = х-Тнг,

где: х - коэффициент распределения температуры по высоте лопатки; Тгн - начальная температура газа и подставив (2) и (3) в (1) получим:

и

А-{Тг-Т^т-В-(Тл-х-Т"г )йт = сГГл (4)

Температура газа Тг, входящая в уравнение (4) на неустановившихся режимах имеет различный характер изменения, который можно свести к трем наиболее характерным случаям:

Тг = +Ь-т-есг; Тг = Т" +Ь1 • г; Тг = Т/шх, (5) где Ь, с, Ь[ - коэффициенты, характеризующие изменение температуры

газа.

Подставив выражение (5) в (4) и решая полученные дифференциальные уравнения относительно Т„ получим:

- для экспоненциального изменения температуры газа:

А'Ъ \{с + А + ВУт~ \]-ест +

А + В

(с+А + Ву А-Ь

сГ т;-(А+х-В)1

А + В (с+А + В)2 - для линейного изменения температуры газа:

_Тиг-{А + Х-В) А-Ь, ( 1

7» """ _ '

(б)

-(А+В)*

А + В

А + В

■Гг—1—1

V А + В./

+

+

ст: Гг-{А + х-В)] А-Ь,

АА+В)Т

(7)

А + В {А + В)\ - для скачкообразного (до Тгшх) изменения температуры: т = А-Т™х+В-х-Тг" | ' А + В

•рН

' г

А-Т™ +В-Х-Т" А + В

7-(А+В)г

(В)

где о ■

ггн 1 л

грН

* г

- для исходного

установившегося режима.

Схема расчета сопловой лопатки (рис. 3) отличается теплоот-водом в обе стороны лопатки - во внешний корпус с1СЬ и во внутренний сКЗз. Температуру корпусов Т1 и Тг за период неустановившегося режима можно принять постоянной.

г 14т, ~г

4

Рис.3. К расчету температуры сопловой лопатки

На установившемся режиме температура лопатки по ее высоте определяется по выражению:

12

т.

(9)

аг-Рп-Х-(1-Х) + Лл-/л-1 где обозначения те же, что и для рабочей лопатки. Составив и решив дифференциальные уравнения баланса теплоты сопловой лопатки на неустановившихся режимах получим для трех случаев изменение температуры газа следующие выражения:

Т _л-гг+в-т2+с-тх

А + В + С

+

+

А-Ь

-¿■[(с +А + В + С)-т-\]-есг +

+ -

А-В

(с +А + В + С) ' А-Т" + В-Тг + С-Г]

А + В + С (с+А + В + С)2 _ - для линейного изменения температуры газа:

А-Ъх

(10)

~(А+В+С)т

Т _л-г: + в-т2 + с-тг 1

А+В + С

(А + В+С)2

[(Л + В + С)т-1] +

+

т.

2<н

А-Т" + В - Т2 + С-Тг

+ -

А-Ь,

А + В + С (А + В + С)\

;(П)

-(А+В+С) г

- Для скачкообразного (до тгшах) изменения температуры:

А-Т?°*+В-Т2 + С-Тх

где: С =

А + В + С

V/,

+

„ А-Т™х + В-Т2+С-ТХ А+В + С

-{А+В+С) 1 (12)

(1-Х).

т„

Важное значение имеет распределение температуры не только по высоте лопатки, но и в ее поперечных сечениях. При таких расчетах в качестве граничных условий теплообмена использовались граничные условия III рода. Расчеты локальных коэффициентов теплоотдачи проводились по методике НПО ЦКТИ и сравнивались с полученными по традиционным критериальным зависимостям. Расчеты нестационарного теплового состояния проводились для среднего сечения лопатки в двумерной нелинейной постановке. В программе использовался метод элементарных тепловых балансов. Поперечное сечение разбивалось на 666 расчетных узлов. Система конечно-разностных уравнений теплопроводности для всех расчетных уз-

лов решалась неявным методом Эйлера. Результаты расчета при изменении температуры газа от 908 К до 1288 К за 2 с для 4х наиболее характерных точек поперечного сечения показаны на рис. 4. Как видно из рисунка происходит неравномерный прогрев лопатки, кромки прогреваются гораздо быстрее средней ее части. Аналогичная картина, но с перепадами противоположного знака имеет место при снижении температуры газа. Проведенные расчетно-аналитические исследования по изменению температуры рабочих и сопловых лопаток, показали, что при резком изменении температуры газа в них возникают значительные неравномерности (до 300 К). При этом изменение температуры металла лопатки полностью определяется характером изменения температуры газа после камеры сгорания.

К

1250 1150 1050 950 350

I 3

7

/ //

/ к 2

\ 15

О 2 4 6 £ с Рис. 4. Изменение температуры в характерных точках сопловой

лопатки.

1 - входная кромка; 2 - спинка; 3 - выходная кромка; 4 - средняя часть сечения

При расчетах напряженно-деформированного состояния использовалась стержневая теория. Лопатка рассматривалась как стержень переменного сечения с начальной закруткой. В качестве рабочей вычислительной программы применялся комплекс, учитывающий при расчете напряжений пластические деформации. Напряженно-деформированное состояние определялось в тех же точках поперечного сечения лопатки, в которых была определена температура. В каждый заданный момент времени неустановившегося процесса определялись: температурные напряжения, напряжения от изгибных нагрузок, суммарные напряжения, длительная прочность, размах деформаций и число циклов до разрушения. Как показали расчеты, в начальный момент времени (пока идет нарастание температуры газа) в

лопатке наблюдаются сжимающие напряжения во всех характерных течках. Наибольшие значения они достигают на спинке и составляют 220 МПа, наименьшие - в средней части сечения - 20 МПа. На выходной кром-- ке сжимающие напряжения переходят в растягивающие и достигают 55 МПа. Результаты расчета циклической долговечности показывают, что наименьшее число циклов до разрушения отмечается на выходной кромке и составляет ^ = 1,15-Ю5, а наибольшее на спинке - Кр = 4,4-1025.

Установим влияние особенностей протекания рабочего процесса на долговечность лопаточного аппарата, определяющую практически долговечность всего ГТД. На установившихся режимах, соответствующим номинальным параметром ресурс лопаточного аппарата Ь можно определить из выражения, связывающего его с напряжением ст и температурой:

0.= £» х.еЩТ (13)

где: Ш1 и т2 • коэффициенты, зависящие от свойств материала и действующего напряжения.

Действующий ресурс Ьд, учитывающий условия эксплуатации может быть определен введением коэффициента долговечности х¥:

Ьд = Ь-Ч> (14)

Для определения 4х предложена зависимость, учитывающая различное действие на долговечность частичных установившихся и неустановившихся режимов:

^ = + (15)

где: Тдт - относительное время работы ГТД на неустановившихся режимах с резким изменением температуры;

- коэффициент, учитывающий частичный нагрузочный режим;

- коэффициент, учитывающий частичный скоростной режим;

4хдм - коэффициент, учитывающий изменение Мс;

Тдт - коэффициент, учитывающий характер изменения температуры газа на неустановившихся режимах. Для этих коэффициентов получены следующие выражения:

ш2

И")

(16)

я+1 _2___

А Г

2,3

^м—7-^Ч (18)

5А

23-Р-%

Т

V лср У

где: Ь и п - коэффициенты, зависящие от вида нагрузочной характеристики ГТД;

п - относительная частота вращения турбокомпрессора;

Р - параметр Ларсона-Миллера;

ДТ' - размах температур в цикле неустановившегося режима;

Тср - средняя температура в период неустановившегося режима.

Тдм = 1,0 - на установившихся режимах.

Как показали расчеты, на величину^ коэффициента М-1 наибольшее влияние оказывает относительное время тДт и величина размаха температуры газа на этих режимах.

Установлено, что при переводе ГТД на нестандартное топливо меньшей плотности, чем базовое, диапазон отношения расходов топлива Сг-г

—^^ будет увеличиваться, способствуя качественному процессу сго-

п

рания на частичных режимах. При работе на тяжелом топливе ухудшается его распыливание и увеличивается неравномерность температурного поля после камеры сгорания.

2.3. Третий раздел «Методика полевых и стендовых экспериментальных исследований. Экспериментальные установки. Приборы и аппаратура».

Сложность физических процессов, происходящих на неустановившихся режимах работы ГТД, трудность определения показателей долговечности непосредственно на тракторе, предопределили проведение экспериментальных исследований в несколько этапов. Общая методика предусматривала проведение предварительных полевых испытаний, а на их основе планирование и проведение стендовых испытаний.

В качестве полевой установки применялся газотурбинный трактор «ЛСХИ-ЛКЗ-ТУРБО» и с.-х. агрегаты на его базе. При транспортных работах он агрегатировался с полуприцепом 1 ПТС-9 и прицепом 3 ПТС-12, общей грузоподъемностью 20 т. При выполнении пахотных работ - с навесным плугом ПН-9-35.

Стендовые испытания проводились на специально созданных экспериментальных установках, включающие ГТД - одновальный, двухвальные с теплообменником и без него. Двигатели препарировались по всему газовоздушному тракту для замера термодинамических показателей. Для имитации эксплуатационных режимов были созданы оригинальные устройства. Измерительная и регистрирующая аппаратура, специально разработанные тарировочные устройства позволили с необходимой точностью регистрировать показатели ГТД на неустановившихся режимах.

Для исследования экспериментальных и инженерно-технических мероприятий, повышающих долговечность ГТД, были разработаны частные методики с учетом многофакторного планирования эксперимента.

Максимальные относительные погрешности измеряемых показателей на неустановившихся режимах не превышали 6 % (в основном 2-3 %).

2.4. Четвертый раздел «Результаты дорожно-полевых исследований термодинамических показателей ГТД».

В процесса испытаний транспортного агрегата термодинамические показатели определялись при работе на частичных и неустановившихся режимах, а также на режиме запуска и режиме торможения, На рис. 5 показано изменение^мпературы газа после камеры сгорания Т0с1К, частот вращения турбин Пгк и Пи, крутящего момента Мк и скорости трактора и при трогании тракторного агрегата с места на III режиме КПП с последующим переключением передач ( птаи = 0,8).

Тостк, а

К

1100 ■ 0,3

1000 • 0,8

9оо ■ 0,7

0,6

0,5

Мк, Н-М боо - 1Г, и/с

Аоо • 8

¿00 ■ к

0 . 0

& /о /а «г^ с

Рис. 5. Изменение показателей ГТД при трогании транспортного агрегата с места

Как видно из рисунка 5 наблюдаются значительные колебания температуры газа, частоты вращения тяговой турбины и крутящего момента. Температура возрастает с 940 К до 1160 К имея 4 пика колебаний, что вызывает появление термических напряжений в лопатках. При рассмотрении других режимов транспортных работ установлено, что характер изменения температуры газа достаточно точно апроксимируется предложенными математические моделями (5). Значения коэффициентов Ь, с и Ьь входящих в эти модели лежат в следующих пределах: - 240 < Ь < 151,9; -1,0< с < -0,217 и-240<Ь1< 120.

При выполнении пахотных работ изменение температуры газа после камеры сгорания наблюдается только на режимах, когда в работу вступает регулятор топливного насоса (РТН) или обгонная муфта (ОМ). На остальных режимах температура постоянна и на долговечность будет влиять только ее абсолютное значение.

2.5. Пятый раздел «Результаты стендовых исследований теплового и теплонапряженного состояния деталей ГТД на неустановившихся режимах и его влияние на показатели долговечности». Установлен характер изменения температуры газа на различных неустановившихся режимах. Типичный характер изменения Тг на режимах разгона показан на рис. 6,

Рис. 6. Изменение температуры газа перед сопловым аппаратом турбины компрессора Тоот при разгоне ГТД.

1 - теоретическая кривая.

У одновального ГТД теоретические (расчетные) значения температур при разгонах несколько больше полученных экспериментально (на 1,5 ... 3,0 %). У двухвального ГТД максимальное расхождение больше и составляет 6,2 % (70 К) на самом интенсивном режиме разгона/Значение забросов температуры ДТ (разность между Ттах и ее значением на конечном режиме) больше у одновального ГТД (232 К против 118 К на самых интенсивных режимах). Наоборот максимальная скорость нарастания температуры газа ( —) несколько выше у двухв&тьного ГТД (250 К/с против 240

^ max

К/с), при этом у обоих типов двигателей она уменьшается с увеличением времени перемещения сектора газа.

В период разгона сопловые лопатки одновального ГТД прогреваются до значительных температур. При этом температура верхней (охлаждаемой снаружи) части лопатки отставала от температуры кромок на 85 К и выше. Измерения температуры рабочей лопатки, проведенные в ее корневом сечении показали, что в период разгона она существенно отличается от точки к точке. Так, на 4 секунде разгона ( №и = 0,2; Ц, = 2 с) температура в центре сечения составляет 871 К, а на кромках 897 К и 932 К. К концу разгона эта разница уменьшается. Сравнение теоретических и экспериментальных значений температуры металла лопаток показывает, что в начальный период разгона теоретические кривые несколько завышают температуру, а, затем занижают, т.е. идут более плавно, сохраняя общий характер ее изменения. Максимальное расхождение не превышает 1 % для сопловых и рабочих лопаток.

При разгонах ГТД в сопловых лопатках возникают сжимающие напряжения. Так, у двухвального ГТД максимальное значение их равно 75 МПа при разгоне с ^ = 1,5 с и птаи = 0,7 и п^" = 0,3. На рис. 7 показан типичный характер изменения напряжений в рабочих лопатках при разгонах двухвального ГТД.

Рис. 7. Изменение температуры газа Т„к, рабочей лопатки Тл, термических с„ растягивающих стр и суммарных сг£ напряжений при разгоне ГТД в среднем сечении рабочей лопатки (X = 0,51).

Суммарные напряжения в рабочих лопатках меняют знак с сжимающих на растягивающие в среднем по высоте сечении лопатки. В корневом сечении они только растягивающие. Наибольшего значения напряжения достигают на режимах, связанных с забросом и последующим провалом температуры газа ( п= 0,6, т.е., когда в работу вступает регулятор топливного насоса) - стт = 130 МПа, ох = 70 МПа.

Наличие в схеме ГТД теплообменника меняет показатели эффективности и долговечности у* неустановившихся режимах, Например, при разгонах с и = 1,5 с, с ис.1' загрузки 70 %, степень регенерации стр меняется от 0,55 до 0,64 ''и .,онечном режиме, в период разгона ее максимальное значение составляет 0,69. Такое увеличение <тр способствует некоторому уменьшению & в период разгона. Значения термических и суммарных напряжений при разгонах и замедлениях ГТД с теплообменником практически не отличаются от таковых у ГТД без него. Однако, эти напряжения возникают на более высоком температурном уровне лопаток. Это приводит к снижению допускаемых напряжений и к уменьшению циклической долговечности. При работе ГТД с теплообменником с вероятностным характером внешней нагрузки амплитуда колебаний п-п- уменьшается на 2,5 ... 4,1 %, что необходимо учитывать при выборе рациональных режимов работы.

Исследованиями работы ГТД в режимах землеройных машин определено сочетание факторов, обеспечивающих оптимальный (по ЭДе и режим работы. Установлено также, что на режимах, близких по Птг к предельному ( Птг = 0,9) в работу вступает регулятор топливного насоса (РТН), отсекая подачу топлива и переводя двигатель в неустановившиеся режимы, снижающие долговечность ГТД. Поэтому, в этих случаях необходимо выбирать не оптимальный, а так называемый рациональный режим, учитывающий долговечность ГТД.

Перевод ГТД на нестандартные виды топлив не уменьшает долговечность лопаточного аппарата ГТД, т.к. на неустановившихся режимах Тг изменяется более плавно, чем на базовом топливе. Это не относится к режиму запуска, т.к. при запуске ГТД на легких тогогавах (газовый конденсат и его смеси) наблюдаются более высокие (на 80 К) значения максимальной температуры газа. Чтобы устранить этот недостаток необходимо запуск ГТД проводить на базовом топливе и после прогрева двигателя переходить на другое.

Установлено численное значение коэффициентов, входящих в модель долговечности ГТД. Так, наибольшее влияние на долговечность лопаточного аппарата оказывает коэффициент Ч'дт (изменяется от 0,240 до 0,025) и относительная продолжительность работы двигателя на неустановившихся режимах тйТ. При увеличении хлт от 0,05 до 0,25 значение коэффициента долговечности уменьшается на 28 % (транспортные работы).

Айн- ~ ±—(19)

2.6. Шестой раздел «Разработанные экспериментальные и инженерно-технические мероприятия повышения долговечности ГТД с.-х. и землеройных агрегатов».

При вероятностном характере _внешней нагрузки происходят колебания Птт. Амплитуду колебаний Д Птт при гармонической нагрузке (закон арксинуса), соответствующей действительной вероятностной нагрузке можно определить по выражению:

У2-8м-Мс б^^ЙрТ/о2

где: 5М - степень неравномерности Мс;

Мс - математическое ожидание Мс;

Ь - коэффициент нагрузочной характеристики;

1пр - момент инерции подвижных масс, приведенный к валу тяговой турбины;

^ - частота колебаний Мс.

Как показали исследования, максимальное значение Д Пп- зависит от 1"о и _п„ и может достигать больших величин (при пта = 0,9 и ^ = 0,1 Гц -Д % = 29,5 %). При этом на протекание рабочего процесса может повлиять РТН или ОМ, включение которых приводит к изменению подачи топлива и резкому изменению температ>-ры газа (снижению долговечности). Учет этого фактора приводит к корректировке оптимального режима (по № и &) и выбору рационального режима (рис. 8). Для выбора рационального режима надо отойти вправо от линии оптимальных режимов. Уменьшение мощности при этом на некоторых режимах (п,к = 0,8 ... 0,9) достигает до 6 %.

Исследования работы ГТД на топливо-водяных эмульсиях (ТВЭ) на установившихся режимах позволили установить, что: 1) применение ТВЭ с количеством воды до 10 % не ухудшает показателей рабочего процесса ГТД, Экономичность работы при этом повышается на 4 .. б %; 2) применение ТВЭ позволяет использовать более широкий состав низкосортных топ-лив с учетом равенства затрат на базовое топливо и низкосортное топливо с расходами на приготовление ТВЭ, 3) при работе ГТД на ТВЭ снижается температура газов перед сопловым аппаратом турбины компрессора, что благоприятно сказывается на долговечности лопаточного аппарата.

На неустановившихся режимах (разгонах) применение ТВЭ уменьшает величину «забросов» температуры газа. Так, при переходе с базового топлива (керосина) на ТВЭ № 2 (смесь тяжелого конденсата и 10 % воды) «забросы» уменьшаются на 33 % на самых неблагоприятных режимах (1„- = 1,5 с), это также будет повышать долговечность ГТД.

При исследовании соплового регулирования установлено, что с увеличением угла выхода потока из соплового аппарата а.\ на 4° (площадь поперечного сечения при этом увеличивается на 40 %) величина «забросов» температуры уменьшается на всех режимах на 110 ... 115 К. При этом увеличивается запас работы ГТД по устойчивому горению топлива в камере сгорания на 25 % (минимальный коэффициент избытка воздуха увеличивается с 2,8 до 3,3). На режимах разгона рабочая линия на характеристике компрессора при этом удаляется от границы неустойчивой работы, увеличивая минимальный запас устойчивости компрессора по помпажу с 2 до 35 %. При увеличении угла а] снижается не только величина сжимающих (на кромке лопатки) и растягивающих (в центре) напряжений, но и интенсивность их нарастания (на 26 %). Это приводит к увеличению долговечности лопаточного аппарата ГТД.

Работа ГТД в режимах с.-х. и землеройных агрегатов, кроме неустановившегося характера нагрузки, характеризуется усиленной сульфидно-оксидной коррозией и газоабразивным износом лопаточного аппарата вследствии высокой запыленности воздуха вблизи двигателя. Переход на

использование более дешевых топлив также усиливает коррозию металла лопаток. Воздействие вредных факторов на лопатку в отдельных ее зонах показано на рис. 9. Для повышения долговечности лопаток исследовались теплозащитные и противоизносные покрытия. Лучшим оказалось покрытие, полученное методом осаждения в вакууме. Испытание этих покрытий показали, что сульфидно-оксидная коррозия уменьшается в 5 раз, стойкость к газоабразивному износу повышается в 2,5 раза. Температура металла лопаток снижается на 80 ... 120 К, что повышает долговечность лопаточного аппарата, либо, при старом значении долговечности, повышается топливная экономичность на 8 ... 10 % (за счет увеличении температуры

Рис. 9. Зоны воздействия вредных (по долговечности) факторов на сопловую лопатку ГТД.

1 - теплонагфяженное состояние; 2 - сульфидно-оксидная коррозия;

3 - газоабразивный износ.

Проведенные эксплуатационные исследования виброакустической диагностики позволили установить, что общий уровень вибрации и интенсивность амплитуд виброускорения можно использовать для контроля технического состояния ГТД в процессе эксплуатации. Для контроля датчики вибрации следует устанавливать на корпусе ГТД. Диагностический контроль по общему уровню вибраций рекомендуется проводить используя скоростную характеристику ГТД при ненагруженной турбине. При диагностике по частотным характеристикам необходимо использовать режим малого газа.

По изменению содержания 9 металлов в работающем масле двигателя, установлено, что содержание продуктов износа в масле является также диагностическим параметром. Наиболее эффективный способ анализа продуктов износа в масле - спектральный экспресс-анализ, проводимый периодический в процессе эксплуатации. Пробы масла следует отбирать не более, чем через 5 минут после остановки двигателя непосредственно из рабочих полостей, чтобы устранить влияние магнитных пробок и фильтров.

газа).

В результате экспериментальных исследований установлены количественные значения коэффициентов, входящих в модель долговечности (15). Так, коэффициент \удт в пределах эксплуатационных режимов изменяется в 2500 раз (от 0,483 до 1,88 -10"4). Общий коэффициент долговечности у изменяется от 0,896 до 5,1. Прогнозирование остаточного ресурса проводится при диагностике двигателя. При этом важно выбрать такой диагностический параметр, который определял бы остаточный ресурс ГТД и прежде всего ресурс лопаточн. ^о аппарата. Установлено, что таким параметром является количество ановившихся режимов, связанных с «забросами» температуры газа. андно из рис. 10. Здесь представлено изменение коэффициента ц/ для двух видов работ - транспортных (1) и пахоты (2). Здесь же приведено изменение числа неустановившихся режимов от тдт - (4) -для транспортных работ и (5) - для пахоты. Линия (3) показывает предельное число таких режимов, установленное на основе расчета числа циклов до разрушения (6,5-105)

Рис. 10. К прогнозированию остаточного ресурса лопаточного аппарата ГТД

Если предположить, что в условиях эксплуатации число, «забросов» увеличивается примерно равномерно, то для условия_пахоты кривые (5) и (3) не пересекутся в рассматриваемой области (до Тдт = 0,3). На транспортных же работах они пересекаются при тдт = 0,18 и после ■ тдт = 0,18 коэффициенту уменьшается значительно быстрее (кривая 6). Таким образом предельное число «забросов» будет являться показателем, позволяющим прогнозировать остаточный ресурс. На этом принципе разработан способ и создано устройство (прибор) для прогнозирования остаточного ресурса лопаточного аппарата (получено а.е.). при небольших долях хдт этот метод должен дополняться другими, рассмотренными выше методами диагностики.

2.7. В седьмом разделе приводится расчет технико-экономической эффективности исследований. Внедрение предложенных эксплуатационных и инженерно-технических мероприятий позволит повысить долговечность ГТД автотракторного типа в неустановившихся режимах с.-х. и землеройных агрегатов на 25 ... 33 %, что принесет экономический эффект, равный 1/5 стоимости нового газотурбинного трактора.

По результатам проведенных исследований можно сделать следующие рекомендации, повышающие долговечность ГТД автотракторного типа:

1. При работе ГТД на топливах, отличных от базовых (керосин ТС-1) или их смесях рекомендуется:

а) Запуск и прогрев ГТД производить на базовом топливе, для чего иметь небольшой дополнительный топливный бак и кран, изменяющий движение потоков топлива.

б) В системе питания (регуляторе топливного насоса) необходимо иметь корректор плотности топлива для сохранения требуемого диапазона отношений расходов топлива на номинальном режиме и режиме малого газа.

в) При работе ГТД на легких топливах (р<785 кг/м3) необходимо в систему питания дополнительно устанавливать дроссель (или иметь регулируемый дроссель), ограничивающий приемистость двигателя для снижения величины заброса температуры газа. В этом случае, в первую очередь на транспортных работах агрегата, целесообразно применять топливо-водяные эмульсии, снижающие максимальную температуру газа. В этом случае запуск, прогрев и обязательно остановку ГТД с регенератором проводить на базовом топливе.

2. При разгонах ГТД увеличением подачи топлива необходимо производить небольшое раскрытие регулируемого соплового аппарата турбины компрессора (на 1,5° ... 2°), что позволит уменьшить интенсивность нарастания температуры газа и уменьшить забросы температур, оставляя приемистость в требуемых пределах.

3. Техническую диагностику ГТД с применением виброакустических методов и по анализу продуктов износа в масле рекомендуется проводить при ТО-2 в стационарных условиях. При этом датчики вибрации устанавливать на корпусе ГТД, пробы масла отбирать не позднее, чем через 5 минут после остановки двигателя.

4. Указатель прибора для прогнозирования остаточного ресурса лопаточного аппарата должен устанавливаться на пульте контрольно-измерительных прибс^ов трактора (в кабине). Датчики температуры (не менее 3х датчиков) ...улавливаются перед сопловым аппаратом турбины компрессора (пос**^ камеры сгорания), диаметры проволоки термопар должны обеспечивать требуемую инерционность.

5. При работе агрегата с вероятностным характером внешней нагрузки (пахотного , землеройного) рациональный режим должны учитывать долговечность ГТД. Для этого соответствующие значения птт, установленные из оптимального сочетания экономичности и эффективности, должны быть уменьшены на 1 ... 6 % в зависимости от значения пга.

6. В качестве конструктивных инженерно-технических мероприятий для повышения долговечности ГТД автотракторного типа рекомендуются теплозащитные и противокоррозионные покрытия лопаток ГТД, полученные методом осаждения в вакууме.

Общие выводы

1. Сравнительный анализ состояния и развития тепловых двигателей показал целесообразность применения ГТД на тракторах и землеройных машинах. Используемые в настоящее время методы и средства определения и повышения долговечности ГТД относятся в основном к двигателям большой мощности (стационарным, авиационным и судовым). Установлено, что для ГТД относительно небольшой мощности, устанавливаемых на тракторах и землеройных машинах и работающих, как правило, в неустановившихся режимах, долговечность ГТД определяется долговечностью лопаточного аппарата, на долю которого приходится не более 60 % всех отказов. Для повышения долговечности таких двигателей необходимо проводить работы по двум направлениям: а) выбор рациональных режимов эксплуатации и применение методов и средств технической диагностики; б) применение инженерно-технических мероприятий по внесению изменения в конструкцию двигателя и его систем, повышающих его долговечность на неустановившихся режимах.

2. Силовые установки с.-х. агрегатов, транспортных и землеройных машин большую часть времени работают на неустановившихся режимах, а по степени загрузки на частичных режимах. Такие режимы приводят не только к ухудшению основных показателей эффективности и экономичности ГТД, но и к снижению его долговечности. Установлено, что основным показателем рабочего процесса ГТД, определяющим его долговечность на таких режимах, является характер изменения температуры газа после камеры сгорания.

3. Математические модели определения температуры газа после камеры сгорания, температуры металла сопловой и рабочей лопаток по их высоте, температуры металла сопловой лопатки в ее поперечных сечениях позволяют установить тепловое состояние деталей лопаточного аппарата ГТД на неустановившихся режимах, вызванных изменением подачи топлива, ростом или уменьшением нагрузки, торможением агрегата и другими факторами. По результатам дорожно-полевых испытаний термодинамических показателей ГТД на характерных эксплуатационных режимах установлены пределы изменения коэффициентов, входящих в предложенные математические модели (-240 < Ь < 151,9; -1,000 < с < -0,217; -240 < Ь2 < 120). Проведенные стендовые экспериментальные исследования подтвердили достаточно хорошее соответствие моделей результатам эксперимента. Так, максимальные расхождения температуры газа на неустановившихся режимах, определенное по модели и эксперименту не превышает 30 К (3,0 %) для одновальных ГТД и 70 К (6,2 %) для двухвальных ГТД.

4. Теоретические и экспериментальные исследование нестационарного теплонапряженного состояния показали, что неравномерность температур в поперечных и радиальных направлениях в сопловых и рабочих лопатках ГТД вызывает значительные термические напряжения. Так, при разгоне одновального ГТД с >1еи = 0,2 и 1кр = 2 с термические напряжения на кромке корневого сечения рабочей лопатки достигает <гт = 138 МПа. Термические напряжения, складываясь с напряжениями от газовых и центробежных сил вызывают большие суммарные, переменные в период разгона напряжения. Так, размах суммарных напряжений при разгонах одновального ГТД доходит до 220 МПа за 3 с разгона. Результаты расчета циклической долговечности лопатки показывают, что наименьшее число циклов до разрушения отмечается на выходной кромки лопатки - М™^ = 1,5-105, а наибольшее на спинке - Мтяхр = 4,4-1025.

5. Теоретические и экспериментальные исследования показали, что перевод на другие, отличные от базового вида топлива и их смеси не уменьшает долговечность ГТД, в частности, лопаточного аппарата, так как на неустановившихся режимах происходит более плавное изменение температуры газа. Так, при работе на базовом топливе (керосине) при запуске

ГТД максимальная интенсивность роста температуры газа

max

= 300

К/с, при работе на газовом конденсате (более легком топливе) -

dT dr.

max

= 213 К/с, при работе на тяжелом топливе -

max

= 200 К/с. Вместе с

тем, при работе на w топливе ГТД имеет большие максимальные значения температур! к величину ее заброса. Так, при запуске они составляют Тгаах = 1430 К и ДТ = 330 К; при работе на керосине соответственно Ттах = 1380 К и ДТ = 230 К. При работе на тяжелом топливе уменьшаются диапазоны отношений расходов топлива на частичном и номинальном режимах, ухудшается его распыливание и увеличивается неравномерность температурного поля. Однако, в связи с уменьшением при этом максимальной температуры газов (например, при запуске Tmat =1180 К) это не будет сказываться на долговечности лопаточного аппарата ГТД.

6. Математическая модель определения долговечности лопаточного аппарата ГТД учитывает как частичные, так и неустановившиеся режимы эксплуатации с.-х. и землеройных агрегатов. При этом установлено, что наибольшее влияние на долговечность оказывает значение относительного времени работы ГТД на неустановившихся режимах тдт и величина размаха температуры газа ДТ' на этих режимах. Действительный ресурс работы ГТД в реальных условиях эксплуатации изменяется от 0,896 до 5,1 или в 5,7 раза по сравнению с определенным для определенного для номинального режима. При относительном времени работы ГТД на неустановившихся режимах (например, на транспортных режимах) тдт ^ 0,18, число забросов температуры будет являться диагностическим параметром, позволяющим прогнозировать остаточный ресурс ГТД. При Тдт <0,18 этот метод должен дополняться другими - вибрационным, анализом продуктов износа в масле и т.п.

7. Созданные экспериментальные установки позволили в стендовых условиях имитировать реальные эксплуатационные режимы с.-х. и землеройных агрегатов. Разработанные оригинальные устройства и приспособления позволили определять с требуемой точностью термодинамические и др. показатели и температуру деталей ГТД на неустановившихся режимах.

8. Установлено, что при выборе рациональных режимов работы ГТД з условиях эксплуатации необходимо учитывать не только оптимальное сочетание эффективности и экономичности, но и показатели долговечности. Ограничением вьгбираемого режима по долговечности будет включение в работу обгонной муфты. При этом, при значительных внешних нагрузках ( и™ = 0,75 ... 0,95) допустимый (по долговечности) режим смещается от

оптимального (по Ne и ge); уменьшение мощности доходит до 6 %, а повышение долговечности до 10 %. На режимах с меньшими нагрузками ( пте = 0,6 .... 0,75) допустимые режимы отклонения от оптимальных (по п„) на незначительную величину (менее 1 %).

9. Установлено, что применение соплового регулирования позволяет уменьшить забросы температур газа на неустановившихся режимах. Так, при увеличении утла выхода потока из соплового аппарата с 9°40' до 13°40' (площадь увеличивается на 40 %) забросы температур уменьшаются на 105 К, увеличивается запас по устойчивому горению топлива на 25 %, коэффициент запаса устойчивости компрессора по помпажу увеличивается с 2 до 35 %. При этом уменьшаются термические напряжения в сопловых и рабочих лопатках, как сжимающие, так и растягивающие в среднем на 15 %. Интенсивность нарастания напряжений снижается на 23 ... 31 %.

Обоснована эффективность применения композиционных теплозащитных покрытий лопаточного аппарата для повышения долговечности ГТД.. Для теплозащитного покрытия, полученного методом осаждения в вакууме установлено следующее: теплонапряженность, прочность и циклическая долговечность лопаток не снижается, по показателям сульфидно-оксидной коррозии ресурс повышается в 5 раз; стойкость к газоабразивному износу повышается в 2,5 раза. Температура металла снижается на 80 ... 120 К, что увеличивает долговечность ГТД.

10. Установлено, что методами вибрационной диагностики можно контролировать состояние подшипников, роторов, лопаточного аппарата и отклонения в протекании рабочего процесса. Датчики вибрации следует устанавливать на корпус ГТД. Контроль по общему уровню вибраций следует проводить при ненагруженной тяговой турбине по скоростной характеристике. При диагностике по частным характеристикам необходимо использовать режим малого газа.

По изменению концентрации 9 металлов в работающем масле ГТД установлено, что содержание продуктов износа в масле является диагностическим параметром. При этом наиболее эффективный способ анализа -спектральный экспресс-анализ. Пробы масла следует отбирать непосредственно из полостей редукторов и масляного бака двигателя не более чем через 5 минут после остановки двигателя.

Диагностическим параметром при определении остаточного ресурса ГТД, работающих в неустановившихся режимах (транспортные работы) является число забросов температуры газа сверх установленной величины. На принципе регистрации числа забросов температуры разработан способ и создано устройство для определения остаточной долговечности.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1, Соминич A.B., Шкрабак B.C. Изменение потерь в турбине при сопловом регулировании //Записки ЛСХИ, т. 108, вып. 1, 1967. - с. 28-31.

2. Шкрабак B.C., Соминич A.B. К измерению мгновенного расхода топлива на неустановившихся режимах //Записки ЛСХИ, т. 108, вып. 2, 1967.-с. 31-37.

3. Соминич A.B. Исследование потерь в сопловом аппарате газотурбинной установки при работе ее в режимах автотракторного двигателя //Записки ЛСХИ, т. 119, вып. 2, 1968. - с. 18-21.

4. Соминич A.B. Некоторые результаты исследований газотурбинных двигателей с изменяемой геометрией соплового аппарата на установившихся частичных л.сах //Записки ЛСХИ, т. 131, вып. 2, 1969. - с. 7274.

5. Соминич A.b., Шкрабак B.C., Сарв Я.К, Влияние геометрии соплового аппарата на характер изменения температур при разгонах газотурбинного двигателя//Записки ЛСХИ, т. 174, вып. 3, 1971. - с.47-51.

6. Шкрабак B.C., Соминич A.B., Сарв Я.К. Экспериментальные исследования температуры рабочей лопатки при разгоне газотурбинного двигателя //Записки ЛСХИ, т. 174, вып. 3, 1971. - с. 28-32.

7. Соминич A.B., Хайкин С.Г., Баранов B.C. Некоторые вопросы повышения надежности газотурбинного двигателя автотракторного типа //Записки ЛСХИ, т. 208, 1972. - с. 79-83.

8. Шкрабак B.C., Соминич A.B., Баранов B.C. Исследование влияния регенератора на экономические показатели двухвального ГТД автотракторного типа в режимах разгона сельскохозяйственного агрегата //Тр. межреспубликанской научно-технической конференции. Л., 1973. - с. 50-51..

9. Неустановившиеся режимы поршневых и газотурбинных двигателей /Н.С. Ждановский, А.И. Ковригин, B.C. Шкрабак, A.B. Соминич. - Л.: Машиностроение, 1974. - 224 с.

10. Об особенностях работы двигателя в режимах мощных сельскохозяйственных тракторов /Н.С. Ждановский, B.C. Шкрабак, A.B. Соминич, М.Г. Пантюхин //Тракторы и сельхозмашины, 1974. - № 4. - с. 21-23.

11. Некоторые результаты исследований термодинамических показателей двухвального ГТД при работе в режимах изменения нагрузок /B.C. Шкрабак, A.B. Соминич, С.Г. Хайкин, Ф.А. Ольшевский //Записки ЛСХИ, т. 256, 1974.-с. 66-70.

12. Соминич A.B. Влияние режима работы двухвального ГТД на его надежность //Записки ЛСХИ, т. 256, 1974. - с. 70-73.

13. Шкрабак B.C., Соминич В.А., Соколов В.П. Экспериментальное исследование изменения термодинамических показателей двухвального ГТД на режимах разгона //Записки ЛСХИ, т. 229, 1974. - с. 72-78.

14. Шкрабак B.C. Соминич A.B., Ольшевский Ф.А. Результаты аналитического исследования динамических показателей двухвального ГТД на режимах работы пахотного агрегата //Записки ЛСХИ, т. 279, 1975. - с. 5458.

15. Исследование двухвального ГТД мощного трактора в режимах изменения нагрузок сельскохозяйственного агрегата /Н.С. Ждановский, B.C. Шкрабак, A.B.Соминич и др. //Тракторы и сельхозмашины, 1976. - № 1. - с. 12-15,

16. Исследование эффективности двухватьного ГТД в режимах пахотного агрегата /В.П. Зуев, B.C. Шкрабак, A.B. Соминич и др. //Научн. тр. ЛСХИ, т. 300, 1976.-с. 54-58.

17. Влияние колебательного характера изменения сопротивления на скоростные и эффективные показатели двухвального ГТД с теплообменником /B.C. Шкрабак, A.B. Соминич, В.Л. Коваленко и др. //Научн. тр. ЛСХИ, т. 345, 1978,-с. 37-43.

18. Исследование газотурбинного двигателя в режимах колебательного характера нагрузок /Н.С. Ждановский, B.C. Шкрабак, A.B. Соминич и др. //Тракторы и сельхозмашины, 1978. - № 5. - с. 10-13.

19. Соминич A.B., Коваленко В.Л. Влияние условий эксплуатации на ресурс ГТД тракторного типа//Научн. тр. ЛСХИ, т. 345, 1978. - с. 43-47.

20. Исследование влияния рекуператора на показатели двухвального ГТД при его работе в режимах колебательных нагрузок /Н.С. Ждановский, B.C. Шкрабак, A.B. Соминич и др. /Яракторы и сельхозмашины, 1979. - № 8. - с. 9-12.

21. Шкрабак B.C., Соминич A.B., Басов Ф.Х. Результаты экспериментального исследования ГТД с рекуператором при работе в комбинированных режимах сельскохозяйственных агрегатов //Научн. тр. ЛСХИ, т. 368, 1979.- с. 52-55.

22. Режим работы двигателей энергонасыщенных тракторов /Н.С. Ждановский, A.B. Николаенко, B.C. Шкрабак, A.B. Соминич, В.Д. Моргу-лис-Якушев. - Л.: Машиностроение, 1981. - 240 с.

23. Влияние вида топлива на показатели эффективности и экономичности ГТД тракторного типа /B.C. Шкрабак, A.B. Соминич, В.Л. Коваленко и др.//Научн. тр. ЛСХИ, т. 411, 1981.-с. 52-54.

24. Некоторые результаты исследования вибрации газотурбинных двигателей /B.C. Шкрабак, A.B. Соминич, В.Л. Коваленко и др. //Межвузовск. Сб. научн. тр. ЛИСИ, 1981. - с. 72-75.

25. Соминич A.B., Коваленко В.Л. Влияние колебаний температур и напряжений в лопатках на ресурс тракторного ГТД //Научн. тр. ЛСХИ, т. 411, 1981,-с. 55-58.

26. Агеев Л.Е., Соминич A.B. Оценка показателей работы газотурбинного двигателя после ремонта //Сб. научн. тр. ЛСХИ. Совершенствование ремонта сельскохозяйственной техники, 1982. - с. 69-75.

27. Агеев Л.Е., Соминич A.B. Допуски на энергетические параметры газотурбинного двигателя при гармонической нагрузке в послеремонтный период //Сб. научн. тр. ЛСХИ. Совершенствование ремонта сельскохозяйственной техники, 1983. - с. 57-61.

28. A.c. № 1083679 (СССР). Устройство для определения остаточного ресурса транспортного газотурбинного двигателя /Авт. изобр. Шкрабак B.C., Соминич A.B., Коваленко В.Л. Зарегистрировано 1.12.1983.

29. Соминич A.B., Ольшевский Ф.А., Коваленко В.Л. Исследование методов диагностики газотурбинных двигателей сельскохозяйственного трактора //Научн. тр. ЛСХИ. Улучшение топливно-энергетических и ресурсных показателей двигателей сельскохозяйственных тракторов в эксплуатации, 1983. - с. Р-16.

30. Агеев Л.Е., "оьшнич A.B., Чикунов А.П. Показатели газотурбинного двигателя мг'ид.ого трактора на гармонической нагрузке //Тр. ЛСХИ. Динамика энергонасыщенных тракторов, 1984. - с, 48-52.

31. Николаенко A.B., Шкрабак B.C. Соминич A.B. Исследование надежности ГТД мощного трактора//Тез. докл. ВИМ, М., 1984. - с. 72-73.

32. Соминич A.B., Коваленко В.Л. Некоторые результаты экспериментального исследования работы газотурбинного двигателя на топливо-водяных эмульсиях //Сб. научн. тр. ЛСХИ. Диагностика, повышение эффективности, экономичности и надежности двигателей, 1985. - с. 64-67.

33. Николаенко A.B., Шкрабак B.C., Соминич A.B. Обоснование путей снижения топливно-энергетических затрат мобильными средствами механизации с газотурбинными двигателями //Сб. научн. тр. ВИМ, т. 109, 1986. - с. 69-80.

34. Агеев Л.Е.. Соминич A.B. Допустимые отклонения параметров газотурбинного двигателя при функциональном диагностировании //Мат-лы всесогоз. конф. Диагностика, повышение эффективности, экономичности и долговечности двигателей /Л. - 1985. - с. 31-34.

35. Улучшение эксплуатационных показателей пахотного агрегата с трактором класса 50 кН за счет выбора эффективных режимов работы /Л.Е. Агеев, B.C. Шкрабак, A.B. Соминич //Мат. всес. конф. Диагностика, повышение эффективности, экономичности и долговечности двигателей /Л. -1986.-с. 35-37,

36. Шкрабак B.C., Соминич A.B., Примакин А.И. Автоматические устройства для моделирования неустановившихся режимов автотракторных двигателей //Сб. научн. тр. ЛСХИ. Автоматический контроль и управление технологическими процессами мобильных агрегатов сельскохозяйственного производства, 1986. - с. 18-23.

37. Агеев Л.Е., Соминич A.B., Примакин А.И. Энергетические показатели гидромелиоративной машины активного действия при вероятностной и гармонической нагрузках. Депон. во ВНИИТЭагропрома - № 455, 1987. -23 с.

38. Агеев Л.Е., Соминич A.B., Примакин А.И. Оптимизация эксплуатационных режимов тягово-приводного агрегата с ГТД при вероятностной и гармонической нагрузках //Сб. Методы и средства повышения эффективности эксплуатации машинно-тракторного парка, 1987. - с. 52-57.

39. Соминич A.B., Примакин А.И. Результаты определения оптимальных режимов работы газотурбинного двигателя в условиях эксплуатации землеройных машин //Тр. X наун. конф. НТО, Калинин, 1987. - с. 241-242.

40. Агеев Л.Е., Соминич A.B., Примакин А.И. Экспериментальные значения, энергетических показателей газотурбинных двигателей в эксплуатационных режимах нагрузки траншейного экскаватора //Сб. научн. тр. Диагностика, повышение экономичности, эффективности и долговечности мобильных сельхозагрегатов. 1988. - с. 61-66.

41. A.c. № 145182 (СССР). Способ приработки двигателей внутреннего сгорания и устройство для его осуществления /Авт. изобр. Николаенко A.B., Тимохин С В., Соминич A.B. Зарегистрировано 15.09.1988.

42. Соминич A.B., Коваленко В.Л. Влияние режимов эксплуатации мобильных сельскохозяйственных агрегатов на долговечность ГТД //Сб научн. тр. ЛСХИ. Улучшение топливно-экономических, эргономических показателей энергетических установок сельскохозяйственных тракторов и автомобилей, 1989. с. -7-12.

43. Определение коэффициента долговечности лопаточного аппарата ГТД при использовании теплозащитных покрытий /B.C. Шкрабак, A.B. Соминич, А.И. Примакин и др //Сб. научн. тр. ЛСХИ, 1990. - с. 91-92.

44. Теоретический анализ повышения надежности и долговечности газотурбинного двигателя за счет покрытия деталей проточной части керамикой /B.C. Шкрабак, В.А. Соминич, К.С. Мухаметжанов и др. Депон. во ВНИИТЭагропром, № 309, 1990. - 23 с.

45. Методика ускоренных стендовых эрозионных испытаний деталей проточной части автотракторного газотурбинного двигателя /B.C. Шкрабак, A.B. Соминич, К.С. Мухаметжанов и др. //Механизация и электрификация сельскохозяйственного производства, 1991, № 2. - с. 12-14.

46. Соминич В.А., Примакин А.И. Результаты расчета напряжений в лопатках ГТД на неустановившихся режимах //Сб научн тр. Диагностика, повышение эффективности, экономичности и долговечности двигателей, 1991. - с. 35-37.

47. Соминич A.B. Исследование нестационарного теплонапряженного состояния турбинной лопатки на переходных режимах //Сб. научн. тр. Диагностика, повышение эффективности, экономичности и долговечности двигателей. 1993.-е. 52-53.

48. Соминич A.B. Влияние вида топлива на показатели работы форсунки и камеры сгорания ГТД //Сб. научн. тр. Диагностика, повышение эффективности, экономичности и долговечности двигателей, 1994. - с. 1819.

49. Соминич A.B. Определение граничных условий теплообмена при расчетах нестационарного теплонапряженного состояния турбинной лопатки //Мат. научн. конф. СПГАУ, 1996. - с. 22-23.

50. Соминич A.B. Расчетные исследования нестационарного теплового состояния лопатки ГТД автотракторного типа //Мат. научн. конф. СПГАУ, 1996.-с. 26-27.