Расчет теплового и напряженно-деформированного состояния моноблока быстроходного судового дизеля
| Авторы: Чайнов Н.Д., Иванова Н.С., Мелещенко Н.Г. | Опубликовано: 24.10.2017 |
| Опубликовано в выпуске: #10(691)/2017 | |
| Раздел: Транспортное и энергетическое машиностроение | |
| Ключевые слова: узел моноблок–цилиндр, овальность гильзы цилиндра, перемещения узлов, температурное поле моноблока, температурное поле гильзы, метод конечных элементов |
Рассмотрен быстроходный судовой дизельный двигатель 42ЧН16/17, обеспечивающий мощность 2 940 кВт при частоте вращения коленчатого вала 2 200 мин–1. Особенностью дизеля является моноблочная конструкция корпуса, выполненного из алюминиевого сплава АЛ4 с установленными внутри тонкостенными гильзами цилиндров, значительная овализация которых приводит к увеличению расхода смазочного масла и снижению ресурса двигателя. Проведены исследования по уменьшению тепловой напряженности узла моноблок–гильза цилиндра, а также поиск альтернативных конструкторских решений в этом направлении. С применением численного анализа на базе объемных конечно-элементных моделей изучены поля температур, перемещений, деформаций, напряжений корпусных деталей дизеля и намечены пути целесообразного снижения в первую очередь их деформаций.
Литература
[1] Чайнов Н.Д., Иващенко Н.А., Краснокутский А.Н., Мягков Л.Л. Конструирование двигателей внутреннего сгорания. Москва, Машиностроение, 2011. 496 с.
[2] Драгунов Ю.Г., Зубченко А.С., ред. Марочник сталей и сплавов. Москва, Машиностроение, 2014. 1216 с.
[3] Гинзбург М.А., Раенко М.И. Расчет теплового состояния, температурных деформаций и напряжений в элементах втулок цилиндров. Двигателестроение, 1989, № 4, с. 16–23.
[4] Кавтарадзе Р.З. Локальный теплообмен в поршневых двигателях. Москва, МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2001. 592 с.
[5] Леонтьев А.И. Теория тепломассообмена. Москва, Высшая школа, 1979. 496 с.
[6] Тартаковский И.П., Шульман Л.Г. Судовые звездообразные дизели М500. Диагностика неисправностей. Санкт-Петербург, Изд-во Судостроение, 2009. 255 с.
[7] Маластовский Н.С. Методика определения локальных граничных условий со стороны охлаждения при расчете температурных полей крышек цилиндров двигателей. Автореф. дис. … канд. техн. наук. Москва, 2011. 16 с.
[8] Попов В.М. Теплообмен в зоне контакта неразъемных соединений. Москва, Энергия, 1971. 217 с.
[9] Конкс Г.А., Лашко В.А. Мировое дизелестроение. Концепции конструирования, анализ международного опыта. Москва, Машиностроение, 2005. 505 с.
[10] ИТЦМ. Чугуны с шаровидным графитом и вермикулярным графитом с аустенитно-бейнитной матрицей — современные материалы для литых деталей. Москва, Металлург, 2004. 440 с.
[11] Тарасенко Л.В., Унчикова М.В. Материалы для поршневых двигателей. Москва, МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2013. 104 с.
