53

Общая теория погрешностей измерительной аппаратуры приводится в специальной литературе [45]. Суммарная погрешность определяется как алгебраическая сумма всех составляющих величин:

6₁=6i + 6₂+S₂ + ... + S„ (26)

Ошибка в определении систематической погрешности теории ошибок [31] выражается зависимостью:

AS = (s?+Sl+S?+... + S²_nf (27)

Суммарная относительная погрешность 0_D, определенная по методике раздела 3.5.1. для комплекса измерительной аппаратуры при динамическом тензометрировании цилиндровой втулки, составляет 8,2. Ошибка в определении систематической погрешности оценивается в 2,8. Согласно литературным данным [68] указанная суммарная относительная погрешность при соблюдении всех правил измерений достигает 10-15.

Обоснован метод экспериментального исследования напряженного состояния цилиндровых втулок на работающих высокофорсированных дизелях, являющийся обобщением многолетнего опыта исследования и испытаний серийных и головных образцов стационарных, судовых и тепловозных комбинированных дизелей, выпускаемых ОАО «Волжский дизель им. Маминых», особенностью которых является применение к исследованию в весьма сжатые сроки на реальных дизелях в производственных условиях с получением стабильных, имеющих малый разброс показаний измеряемых динамических напряжений.

Метод экспериментального исследования напряженного состояния цилиндровых втулок дизелей основан на следующих этапах:

---

54

• подготовка исследований перед выходом на дизели, включающая подбор тензодатчиков и технологию их наклейки на цилиндровые втулгаг,

• проведение динамических исследований цилиндровых втулок на развернутых комбинированных дизелях;

- оценка точности экспериментов и погрешностей измерений; с целью
оценки суммарной относительной погрешности для комплекса
измерительной аппаратуры при динамическом тензометрировании
цилиндровой втулки разработана методика экспериментального
исследования деформативности тензодатчиков при повышенных
температурах, согласно которой суммарная относительная погрешность для
комплекса аппаратуры при тензометрировании цилиндровой втулки
составляет 8,2. Согласно литературным данным, указанная погрешность при
соблюдении всех правил достигает 10-15.

ГЛАВА4

РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТНО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ

ИССЛЕДОВАНИЙ ДИНАМИЧЕСКИ НАПРЯЖЕННОГО

СОСТОЯНИЯ ЦИЛИНДРОВЫХ ВТУЛОК

ВЫСОКОФОРСИРОВАННЫХ ДИЗЕЛЕЙ И РАЗРАБОТКА НА ИХ ОСНОВЕ БЕЗОТХОДНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ПОВЫШЕНИЯ РАБОТОСПОСОБНОСТИ КОНСТРУКЦИИ

4.1. Анализ результатов расчетно-экспериментальных исследований динамической напряженности цилиндровых втулок

---

55

Задача данной работы проведение всесторонней проверки

конструкции цилиндровой втулки высокофорсированного дизеля и условий ее работы по определяющим показателям эксплутационной надежности (динамической напряженности) с целью выяснения реальных запасов заложенных свойств конструкции и их осознанного использования, как на стадии нового проектирования цилиндровых втулок, так и при отработке, улучшении исходных, конструктивных серийных решений. Кроме того, в задачу входила проверка соответствия теоретических решений по определению динамических напряжений, изложенных в разделе 3, экспериментальным напряжениям, полученным в процессе исследований.

В отечественной литературе отсутствуют публикации об определении динамической напряженности цилиндровых втулок на работающих форсированных дизелях, и оценка запасов усталостной прочности в наиболее деформируемых сечениях элементов втулок не рассматривается. Замеры динамических напряжений на цилиндровой втулке работающего дизеля ЧН 21/21 производились при 10Q нагрузке (Р_еП 882,5 КВт) и на холостом ходу при пП25 с с записью показаний всех тензодатчиков на осциллограммы. Из анализа напряженности цилиндровых втулок дизелей ЧН 21/21 можно выявить следующие закономерности:

- характер осциллограмм динамических напряжений по форме
соответствует характеру циклически меняющихся нагрузок в цилиндре
дизеля, что видно при сравнении осциллограмм напряжений в цилиндровой
втулке и на силовой шпильке, как индикаторе напряжений;

- динамические напряжения по внешнему контуру цилиндровой втулки
изменяются по асимметричному циклу. Следовательно, расчет цилиндровой
втулки на усталостную прочность необходимо проводить не только под
влиянием сжимающих нагрузок, но и под действием растягивающих сил
инерции;

---

56

. на динамические напряжения от сил инерции и сил давления газов накладываются вибрационные напряжения, степень динамичности которых зависит от собственных затухающих колебаний цилиндровой втулки с последующим переходом в вынужденные по мере интенсификации нарастания давления сгорания.

На основании результатов обработки осциллограмм составлены таблицы 4.1-4.2 для всех сечений цилиндровой втулки (согласно схеме наклейки тензодатчиков, рис. 3.1). Из анализа осциллограмм и таблиц видно, что максимальные динамические напряжения по всей поверхности цилиндровой втулки относятся к моменту нахождения поршня в ВМТ.

Под действием сил инерции поступательно движущихся масс КШМ и поршневой группы максимальные сжимающие динамические напряжения на поверхности цилиндровой втулки возникают в сечении 1-1 (П П40 МПа, табл. 4.1) - в начале радиуса перехода опорного фланца в наружную стенку втулки. В других сечениях последней динамические напряжения от действия сил инерции не велики (сечения 3-3 и 4-4, DD2 и 4 МПа соответственно, табл. 4.1).

Динамические напряжения при растяжении цилиндровой втулки дизеля ЧН21/21

Таблица 4.1

Тензодатчик	Расчетное сечение	идин-расчетн.» -МИ&	Пэ*сп., МПа
	0-0	h7.5	—
1	1-1	39,3	40
2	2-2	.1.8	2
3	3-3	1,9	2
4	4-4	3,9	4

Динамические напряжения в цилиндровой втулке от инерционных нагрузок определяются только скоростным режимом работы дизеля и

---

57

пропорционально квадрату частоты вращения коленчатого вала. Радиус перехода опорного фланца в стенку цилиндровой втулки влияет на общее распределение и уровень динамических напряжений в опорном фланце и втулке.

Воздействие сил давления газов вызывает на радиусе перехода опорного фланца в цилиндровую втулку (сечение 0-0, рис. 3.2) повышенные суммарные растягивающие динамические напряжения (DQ27,19 МПа), в большей мере воспринимаемые опорным фланцем, чем стенкой цилиндровой втулки. Все другие сечения втулки динамически сжаты с небольшим уровнем динамических напряжений и вместе с опорным фланцем цилиндровая втулка является несущим элементом.

Динамические напряжения при сжатии цилиндровой втулки дизеля ЧН 21/21

Таблица 4.2

Тензодатчик	Расчетное сечение	L-'дин.расчеты.» JVUia	D3Kcn., МПа
	0-0	27,19	—
1	1-1	[ 10,9	10
2	2-2	5,41	6
3	3-3	5,5	6
4	4-4	10,3	10

Закон изменения динамических нагрузок, действующих на элементах цилиндровых втулок высокофорсированных дизелей, определяется видом

---

Смотрите также файлы

• втулка.doc

• Дизели ЧН 21.doc

• Первые листы 2010 уч. год.doc

• список лит-ры .doc

• последовательность листов.doc