Введение
Глава I. Обоснование и постановка задач исследования 9
1.1. Основные направления и современное состояние исследований тепловой и механической напряженности деталей ЦПГ судовых дизелей 9
1.2. Проблема прочности деталей ЦПГ в условиях тепло-смен 16
1.3. Особенности теплового нагружения поршней дизелей в связи с прорывом газов в кольцевом уплотнении 20
1.3.1. Теплонапряженность и дефекты поршней дизелей. 20
1.3.2. Утечки газов в кольцевом уплотнении 22
1.3.3. Влияние прорыва газов в замках компрессионных колец на тепловое состояние поршня и втулки 25
1.3.4. Повреждения перемычек между кольцами головок поршней двигателей К827О/І20Е 30
1.4. Методы исследования сопротивления материалов де талей теплоэнергетических установок циклическому нагружению в условиях повышенных температур. 35
1.5. Постановка задач исследования 42
Глава 2. Расчетное определение напряженного и теплового состояния поршней и способы оценки их работоспособности 45
2.1. Выбор схем для расчетных исследований напряжений в поршнях 45
2.2. Использование расчетной схемы теории оболочек и пластин для определения напряжений в головках поршней двигателей ММ К270/Ш 47
2.3. Использование расчетной схемы поршня со стенкой в виде подкрепленной ребрами оболочки 54
2.4. Расчет головки поршня двигателя методом конечных элементов 57
2.5. Расчетная схема для приближенной оценки температурного уровня в верхнем поясе поршня 66
2.6. Разработка метода сравнительной оценки работоспособности материалов деталей ЦШ? при теплосменах 70
2.6.1. Критерии для относительной оценки термической прочности деталей ІЩГ дизелей 70
2.6.2. К оценке работоспособности материала деталей ВДГ в условиях теплосмен 73
2.7. Способ определения сроков службы головок поршней 82
Глава 3. Методика. экспершлентальных исследований теплового и состояния поршней 91
3.1. Исследование неравномерности полей температур и деформаций в верхнем поясе поршня из-за прорыва газов через замки колец в условиях теплового стенда 91
3.2. Обеспечение и особенности термо- и тензометрических испытаний поршней на судовых двигателях 99
3.3. Подготовка и монтаж измерительных систем 102
3.3.1. Препарирование поршней и размещение термопар и ТР Ю2
3.3.2. Защита ТР и коммуникации 106
3.4. Организация непрерывного токосъема .107
3.5. Регистрирущая аппаратура и погрешности измерений .110
3.6. Определение характеристик материала головок поршней двигателей \(8270/120Е 112
Глава 4. Экодеешеншьные исслвдованйя теішонапшїенного состояния поршней судовых дазжей и испытания матебїала головок поршней 114
4.1. Испытания поршня судового дизеля ДРЗО/50 114
4.2. Экспериментальные исследования на главных судовых двигателях MAN типа №70Ц20А5 ъК8270/420Е ш
4.3. Результаты исследований на модели неравномерности распределения температур и напряжений в верхнем поясе поршня 127
4.4. Сравнение результатов экспериментов на главном судовом двигателе с данными расчетов по разработанным методикам 130
4.4.1. Оценка пригодности приближенного метода определения температурного уровня поршня в зоне замка первого уплотнительного кольца 130
4.4.2. Анализ расчетных и экспериментальных данных по определению температурных напряжений в поршне. 133
4.5. Характеристики материала головок поршней Ш70/І20Е 134
Глава 5. Тешіонапішіенность поршней и их эксплуатационная долговечность 138
5.1. Влияние рабочих режимов двигателей K8Z70//20E
на тепловое и напряженно-деформированное состояние
перемычек головок поршней 138
5.1.1. Температурные уровни головок поршней 138
5.1.2. Изменение температурных деформаций І 143
5.2. Оценка долговечности головок поршней двигателей Ш70/Ш0Е 146
5.3. Исследование влияния конструктивных параметров кольцевого уплотнения на тєплоеоє и напряженно- деформированное состояние головок поршней 154
5.3.1. Влияние конструктивных параметров кольцевого уплотнения на напряженное состояние поршня 154
5.3.2. Анализ влияния высоты верхней перемычки головки поршня на ее тепловое и напряженное состояние в связи с прорывом газов 159
5.4. О причинах повреждения межкольцевых перемычек головок поршней двигателей K8Z70/420E 162
5.5. Эксплуатационный контроль тепловой напряженности головок поршней двигателей
Выводы 175
Список литературы 178
Приложение 1SB
