автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.22, диссертация на тему:Повышение сохраняемости энергетических агрегатов машин лесного хозяйства

уу _ 2 /-'С Ч.-Г г (")

--Международный межакадемический союз

1666

На правах рукописи УДК 631.348

Нефедьев Андрей Викторович

74

■х.

ПОВЫШЕНИЕ СОХРАНЯЕМОСТИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ АГРЕГАТОВ МАШИН ЛЕСНОГО ХОЗЯЙСТВА

Специальность 05.02.22 - «Организация производства»

АВТОРЕФЕРАТ Диссертации на соискание ученой степени Кандидата технических наук

Москва 2009

Научный руководитель

Доктор сельскохозяйственных наук, профессор Казаков Владимир Иванович

Официальные оппоненты

Доктор технических наук, профессор Рукин Михаил Дмитриевич

Кандидат экономических наук, Начальник управления Рослесхоза Кашпор Николай Николаевич

/¿•ОО

Защита состоится 27 мая 2009 г. в 7? часов на заседании диссертационного совета Д - 097.024.МАИ.032 Высшей Академической аттестационной комиссии. С диссертацией можно ознакомится в диссертационном совете Д - 097.024.МАИ.032 Высшей Академической аттестационной комиссии

Автореферат разослан «¡¡Ы> » апреля 2009 года.

Ученый секретарь Совета

Академик, доктор технических наук, профессор

2 А

ий Евграфович

г,! ' 1 л \ Общая характеристика работы.

Актгуальность темы. Высокая работоспособность и надежность техники - одно из необходимых условий её эффективной работы в лесном хозяйстве. Быстрый износ техники объясняется рядом различных факторов. Значительное количество технических средств неоправданно приходит в негодность и по причинам неэффективной их эксплуатации, неудовлетворительной противокоррозионной защиты и низкой сохраняемости в нерабочий, межсезонный период.

Из-за сезонного характера лесохозяйственных работ и узкой специализации многие машины работают от 50 до 400 часов в год, а остальное время не используются и если их соответствующим способом не подготовить к хранению, то они преждевременно приходят в негодность. В большинстве случаев, в нерабочий период техника находится под открытым небом, подвергаясь разрушительному воздействию атмосферной коррозии, солнечной радиации и перепадам температуры.

Одной из основных задач в области технической эксплуатации маши-но-тракторного парка является разработка рациональной организации и технологии хранения машин в нерабочий период с целью снижения потерь от действия разрушающих климатических и других факторов, среди которых отсутствие надежной герметизации, приводящее к проникновению внутрь узлов и агрегатов пыли, атмосферных осадков, вызывающих коррозию и, как следствие форсированный износ деталей.

Целью данной работы является повышение сохраняемости рабочей поверхности гильз цилиндров в период хранения дизельных двигателей энергетических агрегатов машин, путем обоснования способа защиты гильз цилиндров от коррозионного поражения.

Объект и методы исследований. Объектом исследования явились способы повышения сохраняемости гильз цилиндров дизельных двигателей. Теоретические исследования базировались на методах дифференциального и интегрального исчисления, математического моделирования. Экспериментальные исследования проводились методом сравнения различных способов консервации в лабораторных и полевых условиях.

Научная новизна:

- разработан и обоснован способ консервации рабочей поверхности гильз цилиндров дизельных двигателей, новизна, которого подтверждена патентом РФ № 2321760;

- разработана математическая модель для расчета возможного коррозионного поражения гильз цилиндров в период хранения;

- разработана имитационная компьютерная модель коррозионного и коррозионно-механического изнашивания цилиндро-поршневой группы при различных условиях эксплуатации, на которую получено свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ №2007612129;

- получены результаты экспериментальных исследований и производственной проверки, а также внедрение разработанного способа консервации в производство.

Научные положения, выносимые на защиту:

Способ консервации рабочей поверхности гильз цилиндров дизельных двигателей, обеспечивающий эффективную защиту от коррозионного поражения в нерабочий период.

Математико - статистическая модель процесса коррозионного, коррозионно-механического и механического изнашивания деталей ЦПГ при различных условиях эксплуатации.

Имитационная компьютерная модель коррозионного и коррозионно-механического изнашивания цилиндро-поршневой группы при различных условиях эксплуатации.

Результаты экспериментальных исследований и производственных испытаний способов консервации двигателя.

Достоверность научных положений обеспечена применением современных методов теории, эксперимента и оборудования, обоснованным объемом экспериментального материала, хорошей сходимостью экспериментальных и теоретических исследований, результатами лабораторных и опытно-производственных испытаний.

Практическая ценность. Разработанный способ консервации внутренней поверхности гильзы цилиндра дизельного двигателя, позволяет по-

высить сохраняемость энергетических средств и значительно снизить затраты на ремонт и обслуживание, а также повысить их технико-эксплуатационные показатели.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались на научных конференциях профессорско-препо-давательского состава Московского государственного университета леса, 2007 -2008 - 2009 гг. (г. Москва); Центрального опытного конструкторского бюро лесхозмаш 2008 г. (г. Пукино); Воронежской государственной лесотехнической академии 2008 г. (г. Воронеж).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 печатных работ, включая патент РФ, свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ и практические рекомендации по консервации цилиндро-поршневой группы дизельных двигателей мобильных энергетических средств для хранения.

Реализация работы. Работа выполнена в рамках подпрограммы «Леса» ФПЦ «Экология и природные ресурсы России» на 2002 ... 2010 годы по базовому проекту «Разработка прогрессивных технологий и средств механизации, обеспечивающих ресурсосберегающее ведение хозяйства в лесах различного целевого назначения». Разработанный способ консервации гильз цилиндров дизельных двигателей внедрен в ОЛХ «Русский лес» Московской области и Правдинском лесхоз-техникуме.

Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, общих выводов и рекомендаций, списка использованных источников и приложений. Общий объем работы составляет 129 страниц, из них 89 страниц основного текста и 30 страниц приложений. Работа включает 27 иллюстрации, 11 таблиц, и 118 наименований использованных источников.

Содержание работы

Введение. Обоснована актуальность темы диссертационной работы, формулируются ее цели и задачи научная новизна и практическая значимость, а также основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе «Состояние вопроса, цель и задачи исследований» приведен анализ способов хранения двигателей в нерабочий период в лесном хозяйстве. Отмечено, что в связи с сезонным характером работ энергетических средств лесного комплекса наблюдается преждевременный выход из строя двигателей. Исследованиями коррозии деталей цилиндро-поршневой группы занимались такие ученые как: С.С. Черепанов, А.Э. Северный, И.Л. Розенфельд, А.И. Селиванов, Я. М. Колотыркин, Ю. В. Мику-лин, Ю.С. Бугаков, В.А. Аллилуев, В.М. Михлин, а также ряд зарубежных С, G. Ellis, K.R Fish, Т. P. Hour, и др.

В результате проведенного анализа существующих способов консервации можно сделать выводы:

1. Одним из основных требований к способу консервации является сохраняемость рабочей поверхности цилиндра в нерабочий период;

2. Введение консервационного состава в надпоршневое пространство с одновременной герметизацией впускного и выпускного тракта двигателя дает наилучшие результаты;

3. Наибольшее распространение среди консервационных составов получили битумосодержащие присадки к моторному маслу, которые наряду с положительными свойствами имеют ряд отрицательных: необходима процедура расконсервации, замена масла.

4. При несоблюдение правил хранения двигателей, скорость изнашивания гильз цилиндров значительно возрастает, в связи с появлением коррозионно поражения и как следствие появление коррозионно-механического изнашивания, что можно представить в виде кривой 2 на рисунке 1

л

1 - характер износа цилиндров при постоянной работе

2 - характер износа цилиндров при работе с периодами хранения Рисунок 1 - Кривая износа ЦПГ подверженная коррозионному поражению.

Во второй главе «Теоретические исследования процесса коррозион-но-мехаиического изнашивания цилиндро-поршневой группы» обоснованы основные процессы, происходящие в надпоршневом пространстве двигателя во время хранения и разработана математическая модель коррозионного поражения, а также представлена имитационная компьютерная модель коррозионного и коррозионно-механического изнашивания цилиндро-поршневой группы.

Рассмотрев в общем виде процесс изнашивания поверхностей деталей ЦПГ двигателя, подвергающегося периодическим воздействиям окружающей среды и приводящей к образованию окисных пленок, с последующим истиранием этих поверхностей в процессе работы двигателя было выделено три группы наиболее характерных видов коррозионного поражения:

период коррозионного разрушения рабочих поверхностей узлов и деталей двигателя в результате физико-химического воздействия климатических факторов в период хранения машины;

период интенсивного коррозионно-механического изнашивания пора-

7

женных коррозией поверхностей деталей и сопряжений в начальный период эксплуатации машин;

период изнашивания слоя непрокородировавшего металла, последующего за пораженным коррозией (дефектный слой).

В аналитическом виде процесс износа в результате такого изнашивания можно представить следующим выражением:

I л = I п +1 п-м + Е с, (1)

, = | /=] ;=1 (=1

1~Т

где ~ суммарный износ (изменение диаметра) детали за весь

1=1

срок службы двигателя (мм);

Ч - коррозионный износ, то есть износ только за счет коррозион-

/=1

ного поражения, определяемый свойствами и продолжительностью воздействия коррозионной среды (мм);

/-Г

1Т-

коррозионно-механическии износ, то есть износ определяе-

1=1

мый размерами и плотностью расположения питтингов и дефектным слоем (мм);

1-Г

2•С'- механический износ металла, последующего за дефектным

(=1

слоем, то есть приработка (мм).

Это выражение, описывает в общем виде процесс изнашивания гильзы цилиндра двигателя, подвергающегося периодически коррозионному поражению и коррозионно-механическому износу.

Уравнение (1) можно представить в графическом виде (рисунок 1), из которого видно, что за период хранения радиус гильзы цилиндра увеличится на величину:

11=1и\+11л , (2)

ГК тк

где 1 м и 1,2 вертикальные участки на кривой 2 численные значения, которых будут зависеть от распределения прокорродировавшего металла на

поверхности детали и в питтингах.

Кроме того, в период работы двигателя возрастает интенсивность изнашивания захваченного питтингами дефектного слоя металла, так как уменьшается площадь трения, а удельное давление увеличивается, что на

кривой выразится участками Ikh\, Ца ■ Таким образом, предельное состояние детали наступит раньше, а срок службы уменьшится на величину Л т.

Обычно изнашивание деталей изображают в виде монотонно возрастающей кривой 1, имеющей два характерных периода (рисунок 1). (О - Т„р) - период приработки с износом (Ар)',

(Тпр - Т„) - период нормальной работы деталей, при котором наблюдается постоянный износ (Л /„).

Но при не соблюдении правил хранения характер износа имеет другой вид (кривая 2 на рисунке 1),

где, Тк - Тк„, период коррозионно-механического изнашивания Д /км; Тк - период коррозионного поражения Д /к.

Такая закономерность изнашивания характерна для сопряжений гильза цилиндра и поршневое кольцо и подтверждается проведенным микромет-ражем.

При неравномерном коррозионном поражении вся масса прокорроди-ровавшего металла размещается непосредственно на границе соприкосновения поверхностей и в образовавшихся питтингах, то есть имеет место равенство:

М, = ЛП+ЛЛ-, (3)

где, Мк- масса прокорродировавшего металла;

Мк - масса металла, прокорродировавшего на границе соприкосновения поверхностей;

М"к- масса металла, прокорродировавшего в питтингах. Увеличение радиуса гильзы цилиндра только вследствие коррозионного поражения (1?п) может быть определено по формуле:

(ZiiMtl)

где а - плотность металла, г/см3.

А - произведение аЪгсй,

Известно, что износ пропорционален прилагаемой нагрузке, то есть является функцией удельного давления:

Ртр = Кр ~ РП , (5)

где - фактическая поверхность трения (поверхность контакта) на прокорродировавшем участке детали;

Р'щ, - поверхность трения непрокородировавшего участка гильзы;

/л- площадь, занимаемая питтингами.

Площадь Гп является функцией диаметра В, глубины Л и плотности расположения питтингов то есть:

Рп = /(р,Н,м). (б)

Площадь, занятая питтингами, уменьшается по мере износа дефектного слоя, так как с уменьшением высоты питтингов уменьшается и их диаметр. Поэтому можно представить, что зафиксированный в момент времени г диаметр В питтинга принимает на различных стадиях изнашивания последовательный ряд значений 01, В2, ВЗ, £>/, ... Вп.и о„~*0. Соответственно и зафиксированный в этот же момент времени площадь, занятая питтингами, будет стремится к нулю. Таким образом, уменьшение диаметра питтинга за /-тый промежуток времени изнашивания можно представить в виде:

А-А+1=/(й,-А|+1).

Это уравнение можно записать в следующем виде:

сШ = 2^dh^tg^-2

Диаметр питтинга можно представить как функцию высоты Л В = .

(7)

(8)

Если обозначить интенсивность изнашивания непрокорродировавшей детали в данных условиях через 4, то, считая, что фактическая интенсивность изнашивания прокорродировавшей детали при этих условиях возрастает пропорционально уменьшению площади фактического контакта можно записать:

к к

Ч,к

¡„■Рк

О

Х-ВМк'^-е'"*)

(10)

где, В - ж ас' ■ Цг?(3/2,

Рк - давление на гребни питтинга,

Рц~ давление воспринимаемое непрокорродировавшым металлом, Рп ~ площадь занимаемая питтингами на 1 см2 прокорродировавшей поверхности.

Износ последующего за "дефектным" слоем чистого металла выразится уравнением:

Г" =7 -т" -'л т

(П)

где т - продолжительность истирания поверхности. Выражение (1) можно в конечном виде, учитывая все процессы изнашивания происходящие во время хранения и работы двигателя записать в виде:

Мк-АМк " (|

I

(12)

По результатам полученной математическо-статистической модели разработана имитационная компьютерная модель, предназначенная для исследования зависимости интенсивности износа от условий хранения, технологии консервации и режимов эксплуатации. В модели рассматривалась условная поверхность размером 10 х 10 см, моделирующая зеркало цилиндра. Имитационная модель позволяет проводить компьютерные эксперименты с различными наборами исходных параметров и затем проводить сравнительный анализ получаемых результатов. Имитационная модель из-

нашивания ЦПГ реализована с помощью специально разработанной компьютерной программы "Rust". Программа составлена на языке Object Pascal в среде программирования Borland Delphi 7.0.

Имитационная модель позволяет решать следующие задачи:

- проследить визуально прогрессирование коррозионного повреждения зеркала цилиндра с течением времени;

- получить зависимости износа от времени I(t) для различных способов консервации;

- исследовать различные режимы эксплуатации двигателя, включающие чередующиеся периоды работы и консервации двигателя различной длительности;

- исследовать коррозию в различных материалах путем изменения кинетических параметров появления и роста питтингов.

Помимо естественного износа в модели учитывается также равномерный коррозионный износ. Дополнительный износ за счет равномерного износа на г'-м шаге интегрирования рассчитывается по формуле:

где, V Рки - скорость равномерного коррозионного износа мкм/ч, А? - время.

Наряду с коррозионным износом имитационная модель позволяет анализировать и коррозионно-механический износ.

В коррозионно-механическом режиме накопленный износ на /-м шаге интегрирования вычисляется следующим образом:

Использование соотношения площади цилиндра (50) и площади покрытой питтингами (51) в формуле позволяет учесть уменьшение контактной площади за счет появления питтингов и обусловленный этим дополнительный вклад в интенсификацию износа.

Для большинства расчетов, выполненных в данной работе, были ис-

(15)

/ V V L J)

(16)

пользованы следующие характерные значения исходных параметров: Ыи = 500; уПп = 0,1мкм/ч; уРП = 120 мкм/ч; Ак = 1,5; урки = 0,02 мкм/ч; уми = 0,15 мкм/ч; Ду = 0,50 мкм/ч; т = 5 ч; ка = 10. Типичные для большинства расчетов зависимости /(/) и о представляют собой монотонно возрастающую и монотонно убывающую кривые соответственно.

Благодаря высокой степени универсальности имитационной модели открываются широкие перспективы ее применения для моделирования коррозии при различных случаях: технологиях консервации, материалов и режимов работы. Параметры модели, определяющие картину коррозии, подбираются эмпирически в соответствии с реальной картиной коррозионного повреждения соответствующих поверхностей.

При использовании различных технологий консервации двигателя параметры кинетики образования и роста питтингов существенно отличаются.

В имитационной модели различные технологии консервации отражались надлежащим подбором параметров количества питтингов скорости появления питтингов уПгь скорости роста питтингов уРП и коэффициенте конусности А к. Зависимости износи гильзы цилиндра от времени /(?), получаемые в модели, близки к соответствующим зависимостям, полученным при проведении лабораторных и эксплуатационных исследований (рисунок 2). Установлено, что из большого количества входных параметров модели наиболее чувствительным к технологии консервации является уРП - скорость роста питтингов.

Таким образом, на основании проведенных исследований получена модель которая позволяет еще на стадии разработки оценить эффективность предполагаемого способа и материала консервации, а также появляется возможность сравнить зависимость износа от времени полученную в модели, с соответствующими зависимостями, полученными при проведении лабораторных и эксплуатационных исследованиях.

мм

0,08 -

0,06 -

0,04 -

0,02 -

0

500

1000

1 500

2000 ч

Рисунок 2 - Износ ЦГТГ в зависимости от времени и способа хранения.

В третьей главе «Программа и методика экспериментальных исследований» приведена программа и общая методическая схема экспериментальных исследований, а также методика их проведения.

Для проведения лабораторных исследований была выбрана термовла-гокамера Г-4 (гидростат), в которую помещались гильзы цилиндров с нанесенным на рабочую поверхность противокоррозионным составом различной толщины, получаемую при проведении консервации различными способами:

- покрытые масляной пленкой слоем равным слою, образующемуся во время работы двигателя;

- покрытые пленкой противокоррозионного состава слоем, образующимся во время проведения консервации ЦПГ методом заливки консерва-ционного состава в картер двигателя и заливка масла в надпоршневое пространство через отверстия для форсунок;

- покрытые пленкой противокоррозионного состава слоем, образующимся во время проведения консервации ЦПГ методом введения в цилиндр двигателя противокоррозионного состава через форсунку с последующим проворачиванием коленчатого вала.

После проведения расчетного времени в термовлагокамере Г-4 720

часов на образцах определялось наличие, площадь и глубина коррозионного поражения.

Для проведения натурных исследований были выбраны дизельные двигатели, устанавливаемые на хранение.

Первая группа двигателей устанавливалась под открытым небом без проведения мероприятий по консервации и герметизации.

Вторая группа двигателей устанавливалась после проведения консервации известными способами.

В третьей группе двигателей проводилась консервация вновь разработанным способом.

Для получения результатов испытаний использовались безразборные методы диагностики и обследований.

Для оценки применяемых способов хранения и консервации двигателей предусматривалось проведение исследований различных сроков и способов хранения двигателей, в том числе в закрытых помещениях и на открытых площадках.

Для определения величины коррозионных потерь металла в условиях атмосферы, наряду с исследованиями противокоррозионной защиты гильз цилиндров различными способами, проводились испытания незащищенных образцов, а также были использованы методы ускоренных испытаний способов хранения двигателей консервации цилиндро-поршневой группы.

Оценка точности результатов опыта сводилась к вычислению величины случайных погрешностей. При массовых замерах одной величины, оценку ее проводили по среднему арифметическому и величине рассеивания относительно математического ожидания.

Четвертая глава «Экспериментальные исследования процесса консервации цилиндро-поршневой группы» посвящена описанию экспериментальных исследований. Первый этап исследований включал в себя испытания и сравнительный анализ наиболее известных способов консервации цилиндро-поршневой группы в термовлагокамере Г-4:

- заливка рабоче-консервационного масла в картер двигателя, толщина покрытия 7 ... 9 мкм. (1 способ);

- заливка рабоче-консервационного масла в картер двигателя и заливка масла в надпоршневое пространство через отверстия для форсунок, толщина покрытия 15 ... 20 мкм. (2 способ);

- введение рабочего масла через установленные форсунки, без прогрева двигателя, толщина покрытия 20... 25 мкм. (3 способ).

- введение масла через установленные форсунки, без прогрева двигателя, толщина покрытия 20 ... 25 мкм с последующей герметизацией (4 способ).

Результаты испытаний приведены в таблице 1 и на рисунке 3.

Таблица 1. Результаты испытаний гильз цилиндров двигателя в тер-мовлагокамере Г-4, законсервированных различными способами.

Время испытаний, сутки

5 10 15 20 25 30

Степень коррозии, баллы

1 способ 2 3 6 7 10 10

2 способ 1 3 4 5 б 8

3 способ 0 1 1 2 3 3

4 способ 0 1 1 1 1 1

5 10 15 20 25 30

{, суткк

Рисунок 3 - Динамика процесса коррозионного поражения образцов.

В результате проведенных опытов установлено, что способ консервации гильз оказывает существенное влияния на процесс коррозии. Уже на шестые сутки испытаний без дополнительной противокоррозионной защиты было поражено коррозией до 5 % ее поверхности. После 18 суток коррозионному поражению подверглось более 40 % поверхности зеркала гильзы, коррозионное поражение гильз цилиндров подвергнутых консервации отличается в зависимости от способа и применяемых материалов (рисунок 3).

При проведении натурных исследований влияния способов консервации цилиндро-поршневой группы двигателей на ее сохраняемость в период хранения, первая часть двигателей 20 шт., устанавливалась на хранение без проведения, каких либо дополнительных мероприятий толщина покрытия 7...9 мкм - 1 способ.

Вторая часть двигателей 20 шт., установлена на хранения после заливки консервационного масла в картер двигателя, и заливка масла в над-поршневое пространство через отверстия для форсунок, толщина покрытия 15 ... 20 мкм - 2 способ.

Третья часть исследуемых двигателей 20 шт., была подвергнута консервации при помощи введения 10 ... 15 грамм рабочего масла марки М10Г2 в надпоршневое пространство через форсунки двигателя устройством КИ-16301А, с последующей герметизацией впускного и выпускного тракта - 3 способ.

В результате проведенных опытов установлено, что при первом способе хранения уже на 60 сутки наблюдений оценка коррозионного поражения составляла три балла, а на 90 сутки выросла до шести баллов, то есть возросла в два раза. Причем такая высокая динамика роста коррозионного поражения наблюдалась и в дальнейшем (120 суток хранения - 8 баллов, 150 суток хранения - 9 баллов, 180 суток хранения -10 баллов).

При втором способе консервации степень коррозионного поражения была несколько ниже, но ее процесс также проходил интенсивно. Так через 60 суток испытаний оценка коррозионного состояния рабочей поверхности гильзы цилиндра составила 2 балла и увеличилась в 1,5 раза на 90 сутки, составила 3 балла, далее (120 суток хранения - 5 баллов, 150 суток хране-

ния - 6 баллов, 180 суток хранения - 7 баллов).

При третьем способе хранения, через 60 суток испытаний коррозионное состояние гильз оценивалось на один балл и по сравнению с первым способом была меньше в 3 раза, а по сравнению со вторым способом - в 2 раза. С увеличением продолжительности времени хранения, степень коррозионного поражения выросла незначительно 120 суток хранения - 1 балл, 150 суток хранения - 2 балла, 180 суток хранения - 2 балла.

Как видно из построенных графиков динамики коррозионного поражения (рисунок 4) первый и второй способы хранения двигателей менее эффективны чем третий способ. Таким образом, этот способ консервации обеспечивает наилучшую защиту гильз цилиндров от коррозионного поражения и позволяет повысить сохраняемость энергетических агрегатов машин при их хранении.

Зависимость степени коррозии от времени может быть представлена следующим эмпирическим выражениями:

СК| = 1,711 (1 способ хранения) СК2 — 1,25 t (2 способ хранения) Скз = 0,371 (3 способ хранения)

В результате статистической обработки результатов экспериментальных исследований динамики коррозионного поражения гильз цилиндров при различных способах консервации, установлено, что с уровнем значимости в пределах пяти процентов по значению t-критерия Стьюдента (рисунок 4).

Как показали результаты производственных испытаний, а также технико-экономический анализ наиболее эффективным и экономически выгодным является способ введения моторного масла группы Г2, с последующей прокруткой коленчатого вала от постороннего источника без подачи топлива и герметизацией впускного и выпускного тракта.

Экономический эффект от предлагаемого способа внутренней консервации дизельного двигателя внутреннего сгорания типа А-41 составит 6.1 тыс. рублей в год на один двигатель.

м 1-толщина покрытия 7..9 мкм ♦ 2- толщина покрытия 15.. .20 мкм д 3- толщина покрытия 20...25 мкм

1, сутки

Рисунок 4 - Динамика коррозионного поражения гильз цилиндров при различных способах консервации.

Общие выводы и рекомендации

1. На сохраняемость двигателя в нерабочий период влияет не только место, но и способ хранения.

2. Проведен теоретический расчет возможного коррозионного поражения гильзы цилиндров в период хранения и подтвержден экспериментальными исследованиями. Коррозионное поражение гильз цилиндров при несоблюдении правил хранения может достигать 0.2 мм/год.

3. Разработана математико-статистическая модель изнашивания цилин-дро-поршневой группы, учитывающая коррозионный, коррозионно-механический и механический износ при различных режимах эксплуатации и хранении.

4.Создана имитационная компьютерная модель коррозионного и корро-зионно-механического изнашивания ЦПГ, позволяющая исследовать зависимости интенсивности износа от условий хранения, технологии консервации и режимов эксплуатации.

5. Получены зависимости износа ЦПГ от времени при различных вариантах чередования стадий работы и хранения двигателя. При одном и том же общем времени наблюдения износ растет с увеличением числа вводов

двигателя в работу после хранения, что обусловлено интенсификацией износа в начальный период работы.

6. Выбран и обоснован консервационный состав и необходимое оборудование для проведения консервации ЦПГ двигателя, повышающий сохраняемость энергетических агрегатов машин.

7. Обоснован рациональный технологический процесс консервации ЦПГ дизельного двигателя, новизна и оригинальность которого подтверждена патентом на способ внутренней консервации двигателя внутреннего сгорания. Разработаны практические рекомендации и внедрены в производство.

8. Установлена зависимость состояния рабочей поверхности гильзы цилиндра от применяемой технологии консервации.

9. Экономический эффект от внедрения разработанного способа консервации ЦПГ составляет б тыс. рублей в год на один двигатель.

Основные положения диссертации отражены в следующих работах Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК

1. Нефедьев A.B. Консервация гильз двигателей на период хранения [Текст] / A.B. Нефедьев // Известия высших учебных заведений. СевероКавказский регион. Технические науки. - 2006. - Прил. 4. - С 75-78.

Изобретения и полезные модели

2. Способ консервации дизельного двигателя [Текст]/ Нефедьев A.B. Патент на изобретение № 2321760. Опубл. 10. 04.2008 Бюл. № 10.

3. Программа для моделирования коррозионного и механического износа цилиндро-поршневой группы дизельного двигателя [Текст] / A.B. Нефедьев, В.И. Казаков, JI.T. Свиридов, В.И. Посметьев, В.В. Посметьев// Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2007612129. Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 23 мая 2007г.

Статьи в сборниках научных трудов и в отраслевых журналах

4. Нефедьев A.B. Современные проблемы хранения дизельных двигателей в лесном хозяйстве [Текст] / A.B. Нефедьев // В сб. научн. тр.: Jleco-восстановление и механизация лесохозяйственных работ. - Вып.-337 М.: ГОУ ВПО МГУЛ, 2007. С - 132-136.

5. Нефедьев A.B. К вопросу диагностики двигателей внутреннего сгорания [Текст] / A.B. Нефедьев // В сб. Научн. Тр.: Лесовосстановление и механизация лесохозяйственных работ. - Вып.-337 М.: ГОУ ВПО МГУЛ, 2007. С- 136-139.

6. Нефедьев A.B. Консервация гильз двигателей в период хранения [Текст] / A.B. Нефедьев // Материалы Всероссийской научно-практической конференции с международным участием 13-15 сент. 2006г. / под ред. Авторов; Воронеж. Гос. Лесотехн. Акад. - Воронеж, 2006. С - 135-137.

7. Нефедьев A.B. Имитационная модель коррозионного износа цилиндро-поршневой группы дизельного двигателя [Текст] / A.B. Нефедьев, В.И. Казаков, В.И. Посметьев, В.В. Посметьев//

8. Консервация цилиндро-поршневой группы дизельных двигателей

мобильных энергетических средств для хранения [Текст]/ В.И. Казаков, В.Г. Шаталов, A.B. Нефедьев. // Всероссийский научно-исследовательский институт лесоводства и механизации лесного хозяйства. Пушкино 2007. 8с.

21

Нефедьев Андрей Викторович

ПОВЫШЕНИЕ СОХРАНЯЕМОСТИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ АГРЕГАТОВ МАШИН ЛЕСНОГО ХОЗЯЙСТВА

АВТОРЕФЕРАТ Диссертации на соискание ученой степени Кандидата технических наук