2022 № 1 Двигуни внутрішнього згоряння
Постійне посилання колекціїhttps://repository.kpi.kharkov.ua/handle/KhPI-Press/65911
Переглянути
Документ Багатокритеріальна оцінка контактної взаємодії дискретно-континуально зміцнених деталей(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Ткачук, Микола Миколайович; Марченко, Андрій Петрович; Кравченко, Сергій Олександрович; Ткачук, Микола Анатолійович; Веретельник, Олег Вікторович; Грабовський, Андрій Володимирович; Веретельник, Віктор ВолодимировичУ статті розглядається вплив властивостей матеріалів на контактну взаємодію зміцнених деталей конструкцій. Для оброблення цих деталей застосовується технологія дискретно-континуального зміцнення. Контактуючі деталі виготовлені із різних матеріалів. З одного боку – деталь із алюмінієвого сплаву. На її поверхні вирощується мікрошар оксидної кераміки. З іншого боку – чавунна або стальна деталь, у поверхневі шари якої індентовано електроіскровим методом архіпелаг зон зміцненого матеріалу. Тобто перша деталь оброблена континуально, а друга – дискретно. Досліджується вплив властивостей матеріалів у зонах зміцнення на контактну взаємодію таких деталей. Розроблені рекомендації стосовно вибору матеріалів та технологічних режимів дискретно-континуального зміцнення. Зокрема, установлено, що характер розподілу контактного тиску та напружень за Мізесом суттєво залежить від поєднань значень модулів пружності шару оксидної кераміки на алюмінієвій деталі та зони дискретного зміцнення на чавунній деталі. При цьому зі зростанням модуля пружності матеріалу зон дискретного зміцнення відбувається якісна зміна цих розподілів. Контактний тиск у центральній частині області контакту спочатку набуває мінімуму, а потім – максимуму. У той же час, вплив модуля пружності шару оксидної кераміки на алюмінієвій деталі - менш виражений. Відносний рівень контактного тиску та напружень за Мізесом змінюється у дослідженому діапазоні варіювання модулів пружності матеріалів зон континуального та дискретного зміцнення у досить широкому коридорі. Отже, можна управляти рівнем контрольованих величин. А відтак – є можливість обґрунтування вибору того чи іншого матеріалу, а також конструктивних та технологічних рішень при створенні тих чи інших елементів конструкцій. Важливе значення для обґрунтування раціональних технічних рішень вузлів нових конструкцій має не тільки рівень контактного тиску та напружень за Мізесом. Контактна взаємодія визначає розподіл навантажень між елементами конструкцій, що певним чином безпосередньо впливає на їх напружено-деформований стан та міцність. Також на додаток запускається серія процесів і станів: тертя, зношування, навантаженість. Вони залежать від розподілу контактних сил. Отже, із фізичної точки зору реалізується "мультифізичний" процес, а із технічної – багатокритеріальний. У результаті, на кожному із етапів виникає низка конкуруючих вимог та обмежень, які слід брати до уваги при обґрунтуванні раціональних технічних рішень нових виробів, зокрема, двигунів внутрішнього згоряння.Публікація Концептуальні положення щодо забезпечення надійності поршнів форсованих дизелів протягом заданого ресурсу(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Марченко, Андрій Петрович; Ліньков, Олег Юрійович; Пильов, Вячеслав Володимирович; Ликов, Сергій Валентинович; Аріан, Расул; Пильов, Володимир ОлександровичПроектування сучасних енергетичних установок передбачає проведення розрахункових досліджень щодо відповідності конструкції закладеним параметрам надійності та забезпечення ресурсу. Проте трапляються випадки, коли конструкція, яка за розрахунками є працездатною, в експлуатації виходить з ладу навіть не наблизившись до межі свого ресурсу, а інколи – ще безпосередньо на початку експлуатації. Такі випадки трапляються через те, що матеріали, задіяні в конструкції, працюють на межі своєї міцності, а інколи і перетинаючи її. Ці факти пов'язані з постійним підвищенням потужності енергетичних установок. Таким чином, стає необхідним доповнення відомих моделей з врахування комплексу факторів, що впливають на фізичну і параметричну надійність конструкції. В роботі проведено аналіз публікацій та поставлено задачі дослідження, проаналізовано основні проблеми втрати фізичної і параметричної надійності поршня, як одного з найбільш термонавантажених елементів конструкції дизеля, проаналізовано термонапружений стан характерних критичних зон поршня, показано шляхи забезпечення надійності поршнів через корегування температурного стану конструкцій. За результатами аналізу проведено удосконалення моделі прогнозування надійності теплонапружених зон деталей циліндро-поршневої групи, запропоновано відповідну схему інтегрованого програмного комплексу та сформульовано вимоги щодо його застосування. В основу підходу покладено застосування критерію фізичної надійності конструкцій та двох критеріїв їх параметричної надійності – від зношення пар тертя та не перевищення межі повзучості матеріалу. Проведена робота дозволяє отримати конструкцію, що буде гарантовано відповідати вимогам з фізичної та параметричної надійності. Також показано необхідність подальшого напряму робіт в напряму розширення відомостей щодо властивостей матеріалів, які застосовують в конструкціях.Документ Розробка методів оцінки технічного стану двигунів за результатами індиціювання робочого процесу на режимах відмінних від номінальних(Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", 2022) Білоусов, Євген Вікторович; Марченко, Андрій Петрович; Рибальченко, Микола Євгенович; Савчук, Володимир Петрович; Тулученко, Галина ЯківнаОцінка технічного стану суднових двигунів внутрішнього згоряння за параметрами та характером перебігу робочого процесу – поширена практика при їх експлуатації. Зняття та аналіз індикаторних діаграм є обов'язковою процедурою, передбаченою правилами технічної експлуатації для основної номенклатури суднових двигунів великої та середньої розмірності. Для такої оцінки створено цілий арсенал засобів індиціювання, від класичних механічних систем до електронних засобів періодичної або неперервної дії. Стрімкий розвиток електронних систем контролю та зміни в підходах до логістичних операцій на морському транспорті наклали низку обмежень, які дещо звужують можливості використання зазначених методів. Більшість суден, які складають зараз основу світового торгового флоту, побудовані 10...15 років тому. Інфор-мація про результати індиціювання двигунів таких суден під час стендових випробувань подається у вигляді растрових зображень. Це ускладнює процес їх використання як еталонних, необхідних для порівняння з фактичними діаграмами, отриманими в процесі експлуатації за допомогою електронних систем контролю, які за останні кілька років прийшли на зміну механічним індикаторам. Крім того, тенденції до зниження швидкостей ходу суден ускладнюють, а найчастіше і унеможливлюють індиціювання двигунів на специфікаційних режимах експлуатації. В результаті, ефективність використання індикаторних діаграм для оцінки поточного технічного стану різко знижується. У зв'язку з цим виникає об'єктивна потреба щодо співставлення різних методів отримання та зберігання інформації про результати індиціювання між собою та приведення цієї інформації до єдиного методу подання, зручного для обробки та аналізу. Крім того, існує необхідність розробки методів отримання еталонних діаграм для неспецифічних режимів на основі обробки результатів приймально-здавальних стендових випробувань конкретного двигуна для оцінки його технічного стану за результатами індиціювання на режимах часткового навантаження. Зіставленню різних методів представлення інформації та отримання еталонних індикаторних діаграм для неспецифічних режимів роботи двигунів присвячено це дослідження.