Помощь студентам в учебе
Разработка способа диагностирования подшипникового узла турбокомпрессора
|
Введение
1. Раздел 1. Обоснование темы выпускной квалификационной
работы 8
1.1. Актуальность темы 9
1.2. Развитие производства автомобильной техники 10
1.3. Фирменная система эксплуатационного обслуживания
автомобилей КАМАЗ 14
2. Раздел 2.Техническая часть 20
2.1. Описание конструкции двигателей грузовых
автомобилей 20
2.1.1 Двигатели КАМАЗ 740 20
2.2. Особенности системы смазки двигателей грузовых
автомобилей 21
2.2.1 Смазочная система дизеля КАМАЗ-740 22
2.3. Особенности система газотурбинного наддува и охлаждения
надувочного воздуха 25
2.4. Способы диагностирования и испытания двигателей внутреннего
сгорания 28
2.4.1 Виды испытаний и их назначение 28
2.4.2 Способы диагностирования двигателей 30
2.5. Средства технического диагностирования 32
3. Раздел З. Исследовательская часть 34
3.1. Применение, конструктивные особенности и условия
формирования характеристик турбокомпрессоров в условиях эксплуатации 35
3.2. Исследование и анализ изменения работоспособности деталей ТКР 44
3.2.1 Анализ причин отказов и дефектов турбокомпрессора.. ..44
3.3. Патентный поиск 49
4. Раздел 4. Технологическая часть 72
4.1. Предлагаемый способ диагностирования 73
4.2. Технологический процесс диагностирования 79
5. Раздел 5. Конструкторская часть 82
5.1. Способ диагностирования турбокомпрессора 83
5.1.1. Область техники 83
5.1.2. Уровень техники 83
5.1.3. Патентные документы 85
5.1.4. Раскрытие изобретения
5.1.5. Краткое описание чертежей и иных материалов
5.1.6. Позиции на чертежах
5.2. Описание осуществления изобретения
5.2.1 Формула изобретения
5.3 Чертежи, рисунки, иные материалы
6. Раздел 6. Безопасность жизнедеятельности 100
6.1. Общие требовании 101
6.2.1 Требования техники безопасности при выполнении основных
видов работ 101
6.2.2 Требования к технологическим процессам
диагностики
6.3 Мероприятия по устранению опасных и вредных факторов
выполнении диагностических работ
6.3.1 Меры предосторожности в работе
электрооборудованием
6.3.2 Пожарная безопасность при диагностирования
6.4.1 Требования к датчикам
Заключение
Список использованной литературы
1. Раздел 1. Обоснование темы выпускной квалификационной
работы 8
1.1. Актуальность темы 9
1.2. Развитие производства автомобильной техники 10
1.3. Фирменная система эксплуатационного обслуживания
автомобилей КАМАЗ 14
2. Раздел 2.Техническая часть 20
2.1. Описание конструкции двигателей грузовых
автомобилей 20
2.1.1 Двигатели КАМАЗ 740 20
2.2. Особенности системы смазки двигателей грузовых
автомобилей 21
2.2.1 Смазочная система дизеля КАМАЗ-740 22
2.3. Особенности система газотурбинного наддува и охлаждения
надувочного воздуха 25
2.4. Способы диагностирования и испытания двигателей внутреннего
сгорания 28
2.4.1 Виды испытаний и их назначение 28
2.4.2 Способы диагностирования двигателей 30
2.5. Средства технического диагностирования 32
3. Раздел З. Исследовательская часть 34
3.1. Применение, конструктивные особенности и условия
формирования характеристик турбокомпрессоров в условиях эксплуатации 35
3.2. Исследование и анализ изменения работоспособности деталей ТКР 44
3.2.1 Анализ причин отказов и дефектов турбокомпрессора.. ..44
3.3. Патентный поиск 49
4. Раздел 4. Технологическая часть 72
4.1. Предлагаемый способ диагностирования 73
4.2. Технологический процесс диагностирования 79
5. Раздел 5. Конструкторская часть 82
5.1. Способ диагностирования турбокомпрессора 83
5.1.1. Область техники 83
5.1.2. Уровень техники 83
5.1.3. Патентные документы 85
5.1.4. Раскрытие изобретения
5.1.5. Краткое описание чертежей и иных материалов
5.1.6. Позиции на чертежах
5.2. Описание осуществления изобретения
5.2.1 Формула изобретения
5.3 Чертежи, рисунки, иные материалы
6. Раздел 6. Безопасность жизнедеятельности 100
6.1. Общие требовании 101
6.2.1 Требования техники безопасности при выполнении основных
видов работ 101
6.2.2 Требования к технологическим процессам
диагностики
6.3 Мероприятия по устранению опасных и вредных факторов
выполнении диагностических работ
6.3.1 Меры предосторожности в работе
электрооборудованием
6.3.2 Пожарная безопасность при диагностирования
6.4.1 Требования к датчикам
Заключение
Список использованной литературы
Концепция развития современной грузовых автомобилей предполагает увеличение мощности их двигателей при снижении расходов топлива и выбросов в атмосферу продуктов сгорания. Для достижения поставленных целей автомобильные двигатели оснащаются турбокомпрессорами (ТКР), охладителями наддувочного воздуха, аккумуляторными системами топливоподачи, электронными элементами управления и встроенными системами самодиагностики.
Система газотурбинного наддува (ГТН) автомобильных дизелей в классическом её конструктивном исполнении состоит из двигателя, турбины и компрессора. Между турбиной и компрессором имеет место механическая связь, а между турбиной и двигателем - газовая. При относительно простой конструктивной схеме и несложном принципе действия ТКР, определение его технического состояния в процессе эксплуатации представляет собой не-простую задачу. Неисправности в любом из элементов, постепенно развивающиеся в процессе эксплуатации и внешне заметно не проявляющиеся, на определенных режимах работы могут привести к отказу турбокомпрессора, либо двигателя в целом.
Применение турбокомпрессоров является одним из основных способов повышения единичной мощности двигателей внутреннего сгорания (ДВС), технико-экономических и экологических свойств при эксплуатации автомобилей и др. Однако напряжённый режим работы турбокомпрессоров при стохастичности скоростных и нагрузочных показателей во время эксплуатации МЭС, частоте вращения ротора в диапазоне 40-170 тыс. оборотов в минуту и температуре выхлопных газов 650-700 °С требует обеспечения эффективной смазки подшипников ротора турбокомпрессора. Это необходимо для отвода тепла от деталей турбокомпрессора, исключения износа его ротора и подшипников, что не обеспечивается при штатной последовательной схеме системы смазки ДВС.
Снижение подачи и давления масла к подшипникам турбокомпрессора при резком сокращении оборотов коленчатого вала двигателя, его остановке при перегрузках, а также при запуске, особенно в холодное время, являются основными причинами ухудшения работоспособности турбокомпрессоров, снижения их безотказности.
Сложность диагностирования турбокомпрессора определяется многими причинами. Во-первых, показатели эффективности функционирования ТКР в эксплуатации зависят как от технических и режимных характеристик двигателя, так и самого турбокомпрессора. Во-вторых, до сих пор фактически отсутствуют надежные инструментальные средства контроля технического состояния турбокомпрессора в эксплуатации. Определение наиболее информативных функциональных параметров турбокомпрессора, установление их предельных значений, разработка методов и средств их контроля является первостепенным при техническом сервисе двигателей внутреннего сгорания.
Система газотурбинного наддува (ГТН) автомобильных дизелей в классическом её конструктивном исполнении состоит из двигателя, турбины и компрессора. Между турбиной и компрессором имеет место механическая связь, а между турбиной и двигателем - газовая. При относительно простой конструктивной схеме и несложном принципе действия ТКР, определение его технического состояния в процессе эксплуатации представляет собой не-простую задачу. Неисправности в любом из элементов, постепенно развивающиеся в процессе эксплуатации и внешне заметно не проявляющиеся, на определенных режимах работы могут привести к отказу турбокомпрессора, либо двигателя в целом.
Применение турбокомпрессоров является одним из основных способов повышения единичной мощности двигателей внутреннего сгорания (ДВС), технико-экономических и экологических свойств при эксплуатации автомобилей и др. Однако напряжённый режим работы турбокомпрессоров при стохастичности скоростных и нагрузочных показателей во время эксплуатации МЭС, частоте вращения ротора в диапазоне 40-170 тыс. оборотов в минуту и температуре выхлопных газов 650-700 °С требует обеспечения эффективной смазки подшипников ротора турбокомпрессора. Это необходимо для отвода тепла от деталей турбокомпрессора, исключения износа его ротора и подшипников, что не обеспечивается при штатной последовательной схеме системы смазки ДВС.
Снижение подачи и давления масла к подшипникам турбокомпрессора при резком сокращении оборотов коленчатого вала двигателя, его остановке при перегрузках, а также при запуске, особенно в холодное время, являются основными причинами ухудшения работоспособности турбокомпрессоров, снижения их безотказности.
Сложность диагностирования турбокомпрессора определяется многими причинами. Во-первых, показатели эффективности функционирования ТКР в эксплуатации зависят как от технических и режимных характеристик двигателя, так и самого турбокомпрессора. Во-вторых, до сих пор фактически отсутствуют надежные инструментальные средства контроля технического состояния турбокомпрессора в эксплуатации. Определение наиболее информативных функциональных параметров турбокомпрессора, установление их предельных значений, разработка методов и средств их контроля является первостепенным при техническом сервисе двигателей внутреннего сгорания.
Данная работа была посвящена разработке способа диагностирования подшипникового узла турбокомпрессора. Диагностирования турбокомпрессора определяется многими причинами. Во-первых, показатели эффективности функционирования ТКР в эксплуатации зависят как от технических и режимных характеристик двигателя, так и самого турбокомпрессора. Во-вторых, до сих пор фактически отсутствуют надежные инструментальные средства контроля технического состояния турбокомпрессора в эксплуатации.
В течение длительного времени были разработаны образцы предлагаемого способа, проведены испытания, определяющие работоспособность подшипникового узла, исследована величина потерь мощности турбокомпрессора в зависимости от величины износов основных сборочных единиц изделия и от величины смещения осей вращения вала и моновтулки.
Таким образом, работоспособность подшипникового узла турбокомпрессора, двигателя, агрегатов, узлов и механизмов транспортных, транспортно-технологических машин и автомобилей, в том числе и узла турбокомпрессора определяется в основном и диагностированием, обладающих диагностическими свойствами.
Эффективная эксплуатация двигателей возможна только на основе использования результатов диагностирования, которые позволяют определять техническое состояние подшипникового узла, остаточный ресурс и пробег машины до выполнения операций по восстановлению работоспособности деталей узла. Прогнозирование пробега машины до ремонта подшипникового узла турбокомпрессора будет способствовать уменьшению трудоемкости обслуживания за счет полного использования ресурса деталей узла и применения предлагаемого способа диагностирования.
Эффективная эксплуатация и разработка способа диагностирования подшипникового узла турбокомпрессора позволит повысить производительность двигателей.
Предлагаемое способ при эффективной эксплуатации машин с применением технического диагностирования подшипникового узла, с учетом изменения их технического состояния и прогноза остаточного ресурса, позволит сократить продолжительность простоев в ремонтах и потребность в запасных частях, так как детали турбокомпрессора не будут иметь аварийных повреждений, а будут иметь возможность подлежать восстановлению предлагаемым способом диагностирования, за счет контроля давления и температуры масла.
В течение длительного времени были разработаны образцы предлагаемого способа, проведены испытания, определяющие работоспособность подшипникового узла, исследована величина потерь мощности турбокомпрессора в зависимости от величины износов основных сборочных единиц изделия и от величины смещения осей вращения вала и моновтулки.
Таким образом, работоспособность подшипникового узла турбокомпрессора, двигателя, агрегатов, узлов и механизмов транспортных, транспортно-технологических машин и автомобилей, в том числе и узла турбокомпрессора определяется в основном и диагностированием, обладающих диагностическими свойствами.
Эффективная эксплуатация двигателей возможна только на основе использования результатов диагностирования, которые позволяют определять техническое состояние подшипникового узла, остаточный ресурс и пробег машины до выполнения операций по восстановлению работоспособности деталей узла. Прогнозирование пробега машины до ремонта подшипникового узла турбокомпрессора будет способствовать уменьшению трудоемкости обслуживания за счет полного использования ресурса деталей узла и применения предлагаемого способа диагностирования.
Эффективная эксплуатация и разработка способа диагностирования подшипникового узла турбокомпрессора позволит повысить производительность двигателей.
Предлагаемое способ при эффективной эксплуатации машин с применением технического диагностирования подшипникового узла, с учетом изменения их технического состояния и прогноза остаточного ресурса, позволит сократить продолжительность простоев в ремонтах и потребность в запасных частях, так как детали турбокомпрессора не будут иметь аварийных повреждений, а будут иметь возможность подлежать восстановлению предлагаемым способом диагностирования, за счет контроля давления и температуры масла.