ВЛИЯНИЕ РЕЖИМА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ОБКАТКИ НА РЕСУРС ДВИГАТЕЛЕЙ

INFLUENCE OF THE MODE THE TECHNOLOGICAL OF RUNNING-IN ON THE RESOURCE OF ENGINES

Технико-экономические показатели машин в значительной мере предопределяются организацией и технологией их ремонта . Рациональное построение ремонтно-технологических процессов позволяет повысить эффективность сельскохозяйственного производства . Надёжность является наиболее объективной и важной для потребителей оценкой качества ремонта. Безотказность двигателей в основном определяется уровнем выполнения операций сборки сопряжений и испытания систем , а долговечность - качеством запасных частей и режимом обкатки . Приработка двигателей обеспечивает подготовку деталей к тепловым и скоростным нагрузкам в эксплуатации. Оценка надёжности машин базируется на результатах наблюдений, а расчёты её единичных показателей - на вероятностно-статистических методах .

Исследования проводились на специализированных ремонтных предприятиях и в условиях эксплуатации по 4 маркам тракторных дизелей, которые прошли стендовую обкатку по одно, трех (существующий) и пятичасовым режимам. На ремонтных предприятиях под наблюдением находилось 40...50 двигателей, а в эксплуатации 25...30. Вычисление показателей надёжности проводился по стандартной методике, а для получения зависимостей использовались методы регрессионного и корреляционного анализа. Поскольку  у двигателей различные нагрузно-скоростные режимы обкатки и нормативы ресурса, то в расчётах использовались относительные показатели: частота вращения коленчатого вала и нагрузка относительно номинальных параметров, время относительно пятичасового режима, фактический ресурс относительно нормативного. Значимость факторов  оценивалась по критерию Стьюдента, а адекватность модели - по критерию Фишера. Исходная информация приведена в табл. 1.

Таблица 1. Результаты исследования

Марка

двигателя

Режим

обкатки, ч

Относительные показатели

частота

вращения n

нагрузка P

время t

ресурс R

Д-240

1

3

5

0,708

0,774

0,837

0,524

0,566

0,606

0,200

0,600

1,000

0,581

0,815

0,967

СМД-14

1

3

5

0,806

0,824

0,880

0,603

0,606

0,609

0,200

0,600

1,000

0,605

0,752

0,927

А-41

1

3

5

0,835

0,848

0,901

0,564

0,671

0,674

0,200

0,600

1,000

0,573

0,754

0,932

ЯМЗ-238НБ

1

3

5

0,857

0,897

0,961

0,485

0,522

0,581

0,200

0,600

1,000

0,595

0,782

0,975

 

На основании исходных данных определены корреляционные отношения изучаемых  параметров (табл. 1).

Таблица 2. Корреляционная матрица

Факторы

n

P

t

R

n

1

0,247

0,574

0,586

P

0,247

1

0,573

0,529

t

0,574

0,573

1

0,984

R

0,586

0,529

0,984

1

 

У всех факторов прямо пропорциональная взаимосвязь, между частотой вращения и нагрузкой  низкая степень связи, соответственно у них с продолжительностью обкатки - средняя и в свою очередь у этого параметра практически абсолютная взаимосвязь с ресурсом. Это согласуется с тем, что режим приработки должен обеспечивать плавное приращение нагрузок и скоростей по времени. По результатам регрессионного анализа получена следующая зависимость: R = 0,96·n0,07·P0,11·t0,29. Коэффициент множественной корреляции составил 0,970, что свидетельствует о том, что изменчивость ресурса в значительной мере обусловливается рассматриваемыми факторами. Выявленные закономерности представлены на рис. 1.

Рисунок 1. Изменение ресурса двигателей R от частоты вращения

коленчатого вала n,нагрузки стенда P и продолжительности обкатки t

По степени значимости параметры распределились следующим образом: скорость - 3%, нагрузка - 5% и время - 92%, т.е. время испытания двигателей на ремонтном предприятии имеет определяющее значение для обеспечения их ресурса. Анализ полученной формулы показывает, что за каждый час увеличения стендовой обкатки межремонтный ресурс дизелей возрастает в среднем на 7,5%. Исходные поверхности деталей имеют микро- и макрогеометрические  погрешности, поэтому площади их контакта во много раз меньше необходимых для эксплуатационных режимов использования техники. В процессе приработки под действием нагрузки площадь контакта поверхностей постоянно возрастает, а удельные давления и интенсивность изнашивания снижаются. С увеличением скорости движения деталей уменьшается продолжительность, но возрастает частота контактирования неровностей, вследствие этого снижается упругое деформирование и пластическое течение поверхностного слоя. При этом если нагрузка остаётся постоянной, то происходит заполирование поверхностей трения, из-за этого снижается их несущая способность. Следовательно, необходимо синхронное повышение нагрузок скоростей в течение всего периода обкатки двигателей. Анализируя полученное уравнение можно сделать рекомендации по обеспечению гарантированного послеремонтного ресурса дизелей. Если увеличить нагрузку и скорость при существующем времени приработки, то они превысят номинальные значения. На последнем этапе обкатки нагрузочно-скоростной режим не должен превышать 80…90% номинальных показателей. При этих условиях продолжительность испытания двигателей на ремонтном предприятии будет составлять 5…6 часов.

Литература

  1. Королев А.Е. Технические показатели двигателей после ремонта / А.Е. Королев // Современные научные исследования и разработки. - 2019. - №1. - С. 567-570.
  2. Волченков А.В. Исследование и разработка триботехнически обоснованных режимов обкатки двигателей после капитального ремонта / А.В. Волченков // Современные проблемы науки и образования. - 2015.-№ 1-1. - С. 136-137.
  3. Королев А.Е. Формирование эксплуатационной безотказности двигателей / А.Е. Королев // Colloquium-journal. - 2019. - Ч. 1. - №2. - С. 30-32.
  4. Стрельцов В.В. Формирование поверхности трения при обкатке двигателей / В.В. Стрельцов, С.Н. Девянин, А. С. Носихин // Техника и оборудование для села. - 2011. - № 8. - С. 44-45.
  5. Лукинский В.С. Прогнозирование надежности автомобилей / В.С. Лукинский, Е.И. Зайцев. - Л.: Политехника, 1991. - 224 с.