Розробка універсальних методів гідродинамічного розрахунку, динамічного аналізу та оптимізаційного синтезу основних елементів паливної апаратури дизелів

Розробка комплексу універсальних розрахункових методів динамічного аналізу й оптимізаційного синтезу основних елементів паливної апаратури високообертових і середньобертових дизелів, що дозволяє прискорити створення і впровадження нових зразків апаратури.

Рубрика Производство и технологии
Вид автореферат
Язык украинский
Дата добавления 27.07.2014
Размер файла 195,6 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Отримано характеристичне і вікове рівняння пружини:

;

,

де - матриці фундаментальних рішень; - частота; - хвилеве число. Розроблено оригінальний метод рішення вікового рівняння - послідовну локалізацію спектра при зміні граничних умов (рис.14) - і модифікація для симетричних умов закріплення пружини.

· За допомогою універсальної моделі досліджений вплив динаміки і технології на максимальні напруги в пружинах ПА. Результати, отримані для форсункових пружин ВО "Волгадизельмаш", наведені в таблиці. Модель гвинтового бруса відрізняється від прямого тим, що враховує інерцію витків при крутінні і вигині. Використання динамічних моделей пружини призводить до значного збільшення розрахункових значень напруг. Розрахунки, виконані для ін. типів граничних умов (обпирання та циліндричне або сферичне закладення), показали, що відповідні зміни напруг складають 5-10%.

· Запропонований й обґрунтований новий підхід до динамічного аналізу пружин ПА і замикаючого механізму форсунки (рис.15), що використовує складні моделі з розподіленими параметрами й універсальний чисельно - аналітичний метод інтегрування їхніх рівнянь. Модель замикаючого механізму включає рівняння динамічної деформації пружини (гвинтового бруса) та штанги (еквівалентного стрижня) і рівняння руху проміжної маси (опори пружини). Метод дозволяє представити будь-яку динамічну характеристику , напр., дотичну напругу в перетині, інтегралом Дюамеля:

, (6)

де - статичне значення, що відповідає попередньому затягуванню пружини.

Особливість методу полягає в тому, що ядро визначається один раз, а використовується багаторазово. Розроблені ефективні алгоритми побудови ядер і, на цій базі, створений новий метод розрахунку пружних елементів форсунки.

· Виконано заглиблений динамічний аналіз роботи замикаючого механізму форсунки після відсічення подачі і знайдена можливість прискорення посадки голки. Для цього можна використовувати ефект стабілізації швидкості переміщення голки:(див. рис.16, де - тиск в прямій хвилі і кишені розпилювача; - швидкість посадки гілки). Якщо за допомогою додаткового механізму, що прискорює, надати голці високу початкову швидкість, то тривалість посадки голки зменшиться, а швидкість удару об сідло залишиться колишньою. Запропоновано кілька типів прискорювачів (статичні, динамічні) і показано, що при упорскуванні запальної порції в ГД роль динамічного прискорювача може відігравати штатна пружина форсунки.

· При використанні розрахункових і експериментальних методів досліджений вплив тертя на вільні і змушені коливання витків пружин ПА. Розроблено універсальний чисельно - аналітичний метод урахування впливу тертя при несталих коливаннях. Показано, що при розрахунку пружин клапана і форсунки внутрішнім тертям можна зневажити, а вплив зовнішнього тертя врахувати шляхом відповідного коректування ядра (замість ядра - ядро ) і уточнення формули (6):

.

В експериментах із пружинами плунжера ПН СОД було визначене декремент загасання й отримана оцінка для величини коефіцієнта резонансного посилення основної гармоніки. Це означає, що при динамічному аналізі пружини плунжера необхідно враховувати сталі періодичні коливання, а її вібрація може вплинути на роботу привода.

У четвертому розділі описані нові методи оптимізації швидкості нагнітання палива плунжерним насосом дизеля. Всі процеси, що відбуваються в ПС, в остаточному підсумку, визначаються швидкістю руху нагнітаючого плунжера ПН. У системах безпосереднього упорскування ця швидкість визначається кінематикою механічного (кулачкового) привода плунжера і залежить від режиму дизеля. У системах, що використовують акумулюючи ПН, ця залежність виражена слабкіше, але від цього проблема оптимізації не стає простішою.

Вище була сформульована система принципів оптимізації; їхня реалізація призвела до створення групи методів оптимізації.

· Була уточнена система обмежень і критеріїв, що враховується при проектуванні кулачків ПН для різного типу двигунів, і створена універсальна методика оптимізації профілю робочої частини кулачка (що включає випадок хитного або нерівномірного обертання кулачкового вала). Нова методика, як і базова, враховує наступні обмеження проектування:

радіусів кривизни увігнутих і опуклих ділянок - ;

кута тиску - і контактних напруг в парі кулачок - ролик - ; а також умова безвідривної роботи кулачка і ролика -

. (7).

Обмеження були переписані у вигляді універсальної нерівності

і граничних умов , , (8)

де - аналог швидкості;- відстань між осями ролика і кулачка,

і враховані по методу фазових діаграм Грунауера - Тартаковського.

Оптимальному профілю відповідає релейна діаграма з однією точкою переключення (рис.17). Коректування торкнулося умови (7), у правій частині якої було враховане кутове прискорення кулачкового вала, а також форми ядра функціонала (1). Крім того, для випадку хитного вала (рис.18) гранична умова (8) для фазової діаграми не нульова.

Виконано апробацію цієї методики для дизеля 12 ЧН 26/27 маневрового тепловоза і для комбінованого ВПД моделі КД-2.

Для тепловозного дизеля інтенсивність хвилі подачі на режимі холостого ходу (критерій оптимізації) була підвищена на 15%. На новому кулачку початок активного ходу плунжера було збільшено і він практично збігся з вершиною фазової діаграми; доведено, що це відповідає максимумові критерію.

Для ВПД перевірялася можливість використання ПН безпосереднього упорскування. Виявилося, що на номінальному режимі (циклічність , рис.19, крива 1) насос з новим оптимальним кулачком здатний забезпечити високу інтенсивність упорскування. Проте при пуску (циклічність , крива 2) швидкість плунжера на кінцевій фазі активного ходу зменшується в 5 разів. Цим було доведено, що для ВПД треба застосовувати ПА акумулюючого типу.

· Розроблено систему обмежень і критеріїв для проектування неробочої частини несиметричного кулачка ПН. Створено методику розрахунку профілю, що забезпечує максимальне (при заданих обмеженнях) зниження рівня коливань у витках пружини плунжера. Методика використовує два методи: структурної і кусочно-лінійної оптимізації. Перший метод вирішує задачу усунення однієї-трьох гармонік, що резонують на основній власній частоті пружини; для цього діаграма профілю на ділянці опускання штовхальника утворюється з діаграми робочої ділянки шляхом її перевороту, розвороту, зсуву і комбінацією цих рухів. Другий метод вирішує задачу усунення резонуючих і обмеження всіх гармонік, для чого використовується кусочно-лінійна апроксимація закону зміни швидкості плунжера на ділянці його опускання і відомий метод математичного програмування (симплекс-метод). Застосування методів для дизеля 6 ДМ 21А (рис.20 а - базовий профіль; б, в - спроектовані по 1-му і 2-му методах) дозволило зменшити припустиму резонансну частоту пружини плунжера з 250 Гц до 140 Гц, що полегшило задачу її проектування.

· Виконано заглиблений динамічний аналіз роботи привода нагнітаючого плунжера акумулюючого ПН для ВПД, що використовує тарілчасту пружину (рис.9) або газовий поршень (рис.4,21). Розроблено метод вибору довжини і зусилля затягування цієї пружини, геометричного початку подачі палива, ходу клапана і діаметра трубопроводу, що забезпечують оптимальний закон руху плунжера й інтенсивне упорскування палива. При використанні методів гідродинамічного розрахунку виконано вибір схеми насоса з газовим поршнем, для чого проведена оптимізація 4-х варіантів схеми по 7-9 параметрах. Виявилося, що найбільший тиск палива в імпульсі подачі (на рівні 60-70 МПа) і найменшу тривалість упорскування (1,8-2 мс) забезпечує насос з випуском палива через вертикальний диференціальний клапан (рис.4). Правильність вибору схеми насоса в ЗАТ "ОКБ ВПД" підтверджена експериментально.

· Запропонований і науково обґрунтований новий спосіб стабілізації показників упорскування і звуження швидкісного діапазону робочих режимів ПА транспортного дизеля, що використовує регульоване нерівномірне обертання валу ПН. Таке обертання збільшує швидкості нагнітання палива на часткових швидкісних режимах роботи дизеля (рис.1). Для цього в приводі насоса з власним кулачковим валом або розподільчого вала тепловозного дизеля встановлюється новий механічний вузол - регульований привід (рис.22). Розроблено універсальні принципи, яким зобов'язаний задовольняти такий привід: синхронізації роботи насоса і дизеля, ідентичності упорскування в усі циліндри, регулювання фази й обмеження амплітуди коливань, оптимізації кута випередження, моногармонічності коливань й ін.

· Запропоновані і розроблені оригінальні принципові схеми, а також методики проектування і розрахунку елементів конструкції РП (рис.23-25), оптимальних для транспортних дизелів різних типів.

Запропонований і захищений патентом принципово новий спосіб утворення регульованого нерівномірного обертання, що використовує ланцюг із двох аналогічних перетворювачів і зміни фаз їх передатних функцій. Отримана формула для передатної функції всього РП:

,

де - кут повороту внутрішнього вала; - передатна функція для кутових швидкостей валів перетворювача; - регулюючи фази (рис.23-25).

Доведено, що перетворювачі такого здвоєного РП є кінематичними аналогами шарніру Гука. Для важільно - кулачкового РП розроблений метод розрахунку профілю кулачкової шайби.

· Виконано динамічний аналіз ПН і його регулятора (АР) при нерівномірному обертанні вала. Отримано оцінки для границь діапазону регулювання ступеня нерівномірності обертання та динамічних навантажень у приводі.

Виявилося, що нерівномірне обертання вала не робить істотного впливу на роботу секцій насоса, але може призвести до порушень у роботі АР. Розроблено математичну модель для аналізу коливань рейки (рис.26):

;

,

лінеаризація цієї моделі привела до диференціального рівняння другого порядку з періодичним коефіцієнтом (рівнянню Матьє) і передбачила виникнення параметричного резонансу (який був зареєстрований в експерименті з ПА дизеля ЯМЗ-238 на одному з режимів холостого ходу). Для усунення резонансу необхідна зміна схеми АР або перекомпонування ПН (рис.22).

· Створено перший дослідний зразок РП ВОД (рис.25) і в результаті комплексу безмоторних і моторних досліджень (проведених С.О. Королем в КДПУ за нашою участю) отримане підтвердження його працездатності й ефективності. Доведено, що за рахунок відповідної зміни величини максимального передатного відношення цей зразок дозволяє стабілізувати значення основних показників упорскування для всіх режимів зовнішньої швидкісної характеристики (ЗШХ) дизеля ЯМЗ-238 на рівнях, близьких до номінального (рис.27 і 1). На часткових режимах і режимах холостого ходу (ХХ) максимальний тиск упорскування збільшений (у порівнянні із серійної ПА) у 1,4-1,8 рази, а тривалість упорскування скорочена на 20-35 %. Установлено, що використання РП на дизелі ЯМЗ-238 дозволяє істотно знизити експлуатаційні витрати палива: для режимів ХХ - на 7-8%, часткових режимів ЗШХ- на 3-5%.

· Показано, що звуження діапазону робочих швидкостей плунжера ПН на ВОД дозволяє зменшити глибину негативного коректування ЗШХ і підвищує ефективність установки МІТ, оскільки т.зв. розрахунковий критичний режим (РКР) значно зміщується вправо (рис.28). Установка МІТ знижує максимальні навантаження в РП і підвищує надійність його роботи. Спільне використання МІТ, РП, клапанів подвійної дії (що забезпечують рівень тиску = 10-12 МПа) і форсунок зі зменшеним діаметром голки (до 4-5 мм) дозволяє виконати глибоку комплексну модернізацію ПА й одержати для всіх режимів ЗШХ тиск упорскування 90-120 МПа при максимальному тиску палива в насосі 60-70 МПа.

У п'ятому розділі описані дослідження з використання МІТ для поліпшення упорскування малих циклових подач. ПС із МІТ (рис.2) уперше була заявлена в 1986 році (а.с. 1290801) і вивчалася в нашій кандидатській дисертації. Але тоді модулятор, заявлений за назвою резонансний елемент - демпфер, використовувався для інтенсифікації упорскування на режимах ЗШХ ВОД і мав ін. співвідношення параметрів. Зазначимо, що аналогічне застосування МІТ для режимів повного і середнього навантаження СОД неможливо, оскільки його ПА має несприятливе співвідношення між довжиною трубопроводу , об'ємною швидкістю плунжера насоса і цикловою подачею (рис.29).

Застосування МІТ виявилося корисним для режимів малих подач. На розрахунковому режимі МІТ формував імпульс подачі, що має практично прямокутні фронти (рис.28). МІТ акумулював у своєму об'ємі частину подачі палива і збільшував активний хід плунжера насоса. Завдяки цим якостям для МІТ знайдено (за пропозицією проф. Г.Б. Розенбліта) ще дві "ніші" - ПА дизелів маневрових тепловозів і ПА для упорскування запальної порції в циліндр газового СОД. Охарактеризуємо основні результати цього напряму досліджень.

· Розроблений чисельно - аналітичний метод гідродинамічного розрахунку ПС тепловозного дизеля, при використанні якого розкриті причини її нестабільної і неякісної роботи на режимі ХХ. Основою для розробки методу стала можливість розподілу процесу паливоподачі на два самостійних процеси: формування імпульсу подачі в насосі; трансформації цього імпульсу у форсунці.

Після цього розподілу була складена лінеаризована модель насоса:

; ,

де ;, позначення - на рис.30, і отримані нові формули для гідравлічних характеристик форсунки:

статичних (при нерухомій голці) і динамічних (при голці, що рухається,).

Моделювання (рис.31) показало, що:

- імпульс подачі має коливальний характер, що викликано інерційністю стовпа палива в трубопроводі;

- хвиля подачі має недостатню крутість фронтів, і саме це, а не мала амплітуда імпульсу, призводить до того, що за час подачі малої порції палива голка не устигає вийти на упор;

- відхилення параметрів ПС значно впливають на її характеристики.

· Для усунення зазначених недоліків був запропонований і науково обґрунтований новий підхід до стабілізації й інтенсифікації характеристик упорскування на режимі ХХ, що передбачає установку МІТ. Робота ПС із МІТ на режимі ХХ СОД в основному відповідає теорії, розробленої в кандидатській дисертації для режимів повних навантажень ВОД, але відрізняється двома моментами: формований імпульс подачі є слабким (він менше тиску підйому голки); на величину і форму імпульсу істотно впливають зусилля пружини МІТ, коливання палива в каналах форсунки й ін. фактори.

· Розроблено методику оптимізації ПС із МІТ для тепловозного дизеля. Критерій: збільшення інтенсивності і стабільності упорскування на режимі ХХ. Метод: погоджений вибір 12-ти параметрів системи для оптимального настроювання модулятора. Обмеження: обов'язковий вихід голки на верхній упор і припустимі значення амплітуди переміщення плунжера МІТ, швидкості деформації його пружини і рівня максимальних тисків палива в системі. Етапи проектування: використання спрощеної методики для визначення доцільності встановлення МІТ; використання методів гідродинамічного розрахунку для уточнення параметрів дослідного зразка; уточнення регулювань модулятора за результатами експериментального дослідження. Досвід застосування методики для тепловозних двигунів ЧН 31/36, ЧН 21/21, ЧН 26/27 довів її адекватність і можливість уніфікації нового вузла для дизелів даного класу.

· Створено уніфікований дослідний зразок модулятора (рис.32), що пройшов тривалі експлуатаційні випробування на дизелі тепловоза ЧМЭ-3. Для зменшення габариту МІТ використана підвісна втулка.

У ході безмоторних, моторних і експлуатаційних випробувань підтверджено, що ПС із МІТ забезпечує стабільне і якісне упорскування при істотному зниженні частоти ХХ.

Для дизеля 6 ЧН 31/36 тепловоза ЧМЭ-3 модулятор приєднувався до штуцера форсунки. Проводилося дослідження на безмоторному стенді й (в період 1995-98 р.р.) експлуатаційні випробування 3-х машин. Результати: показники упорскування істотно поліпшені на всіх режимах, на режимі ХХ - у 1,5-2 рази; частота ХХ (при стабільному упорскуванні) знижена на 15 %; годинна витрата палива зменшена на 7-10 %.

Для дизеля 6 ЧН 21/21 тепловоза ТГМ-4 при дослідженні ПА на безмоторному стенді доведено, що МІТ дозволяє знизити частоту ХХ на 22 %. Проте МІТ встановлювався в розрив трубопроводу, що ускладнило компонування ПА.

Для дизеля 12 ЧН 26/27 (Д80) О.М. Врублевським за нашою участю було виконане дослідження на безмоторному і моторному стенді (рис.33). Результати: на режимі ХХ показники інтенсивності упорскування поліпшені в 1,5-2 рази; на всіх режимах повних і середніх навантажень встановлення МІТ призвело до зниження тиску палива у насоса на 11-17 %; максимальний тиск палива у форсунки зріс (у середньому на 3-4 %); у комплексі зі зниженням частоти ХХ (від 350 до 300 хв-1) забезпечено зменшення витрати палива на цьому режимі на 25,5 %. На режимі з частотою 300 хв-1 витрата палива при встановленні МІТ знижена на 4 %, а індикаторний к.к.д. зріс на 3 %; на номінальному режимі і середніх навантаженнях основні показники упорскування штатної і дослідної ПА ідентичні.

· Виконано поглиблений динамічний аналіз ПА, що забезпечує подачу запальної порції дизельного палива в циліндр ГД, який дозволив розкрити причини її нестабільної роботи при упорскуванні малих і гранично малих циклових подач. Процентна частка запальної порції рідкого палива - критерій технічного рівня ГД. Виявлено причини, що перешкоджають її зниженню: надмірно малий активний хід плунжера; коливання залишкового тиску палива; надмірна площа розпилюючих отворів і, як наслідок, зайвий хід голки.

При 5 %-й частці активний хід стає меншим 1 % номінальної величини, що робить регулювання насосів неможливим. При 7-10 %-й частці різко зростає вплив ділянок дроселювання палива, що знижує крутість фронтів імпульсу (рис.34 а). Штатний клапан не забезпечує стабільний рівень цих тисків; це призводить до розкиду подач по циліндрах і, головне, пропускові подачі запальної порції, що не припустимо. Диференціальний ефект і інерційність голки створюють поріг пропускної здатності форсунки; при штатному розпилювачі він складає для середньої по циліндрах подачі 5-7 % номінального значення.

Г.Б. Розенбліт, С.М. Литвин, О.А Куріц та ін. дослідники домагалися підвищення стабільності упорскування малих запальних порцій дизельного палива за рахунок зменшення числа і діаметра сопел форсунки; нами було запропоновано супроводжувати ці зміни зменшенням ходу голки. Проте в роботі доведено теоретично (і це було перевірено на практиці для дизелів ЧН 40/46 та ЧН 26/34), що потенційні можливості вказаних традиційних шляхів обмежені граничним значенням, що становить 5-7 % номінальної циклової подачі. Показано, що при такій запальній порції активний хід плунжера становить 8-10 % номінального (рис.34 б), а площа сопел зменшується в 3-4 рази. Але подальше зменшення площі призводить до неприпустимого зростання тиску палива.

· Запропонований і науково обґрунтований новий підхід до стабілізації характеристик упорскування гранично малих подач дизельного палива в ГД, що (додатково з модернізацією форсунки) передбачає встановлення МІТ і розгерметизацію клапана (рис.35, поз.1). Показано, що відвід палива під плунжер МІТ дозволяє істотно збільшити активний хід плунжера насоса. При використанні лінеаризованої моделі процесу паливоподачі вивчені особливості роботи ПС із МІТ на розрахунковому режимі (запальна доза) і режимі ХХ (перед подачею газу). Показано, що на розрахунковому режимі імпульс подачі має прямокутну форму (рис.34 в)

із тривалістю й амплітудою ,

а циклова подача стабілізується на рівні (рис.36). Ефект стабілізації подачі поблизу розрахункового режиму ПС із МІТ був передвіщений теорією і підтверджений експериментально.

· Розроблено методику оптимального комплексного вибору параметрів модуляторів і форсунок, встановлюваних у ПС ГД. Критерієм вибору було забезпечення стабільного упорскування для гранично малої запальної дози палива. Враховувалися умови запуску на рідкому паливі, стабільність активного ходу плунжера; інші обмеження, а також етапи проектування були ті ж, що і для тепловозного дизеля. Методика застосована для агрегату ГДГ 630/750 (6 ГЖЧН 26/34). Параметри МІТ потрапили в діапазон регулювань уніфікованого зразка.

· Створено дослідний зразок нової ПА і С.М. Литвином та С.М. Доценко на ПДМ за нашою участю проведені порівняльні моторні випробування. Підтверджено, що модернізована ПА забезпечує стабільну роботу ГД при упорскуванні гранично малих запальних порцій, що становлять 2-4 % від номінальної циклової подачі. В енергетичному цеху ПДМ взимку 2001/02 року проведені тривалі експлуатаційні випробування ГДГ 630/750 (зав. № 27), оснащеного модернізованою ПА, котрі підтвердили значне (у 2-3 рази в порівнянні з базовим зразком) зниження витрати дизельного палива. Витрати на впровадження окупилися за 290 годин роботи агрегату.

ВИСНОВКИ

В дисертації розроблено комплекс універсальних розрахункових методів динамічного аналізу й оптимізаційного синтезу основних елементів ПА ВОД і СОД. В створених аналітичних методах набула подальшого розвитку теорія ПА розподіленого типу. Завдяки застосуванню чисельно - аналітичних методів вдалося суттєво уточнити використанні фізичні і математичні моделі та, водночас, запобігти значного ускладнення розрахунку. Чисельні методи гідродинамічного розрахунку ПС та оптимізації профілю кулачка ПН отримали науково обґрунтовані ефективні алгоритми. Все це дозволяє прискорити створення і впровадження принципове нових і модернізованих зразків ПА. При застосуванні цього комплексу були розроблені нові перспективні напрями глибокої модернізації ПА, що забезпечують істотну економію палива і поліпшують ін. показники технічного рівня двигунів.

Дисертаційне дослідження дозволило одержати нові важливі наукові і практичні результати.

1.Виділено узагальнений структурний елемент динамічної моделі дизельної ПА - гідромеханічний вузол. Розроблено його універсальну (матричну) математичну модель, створено наукові основи динамічного аналізу й універсальний алгоритм гідродинамічного розрахунку.

2.Розроблено наукові основи нового підходу до урахування гідравлічного опору трубопроводів, що використовує уточнені моделі течії палива й універсальні чисельно-аналітичні методи інтегрування їхніх рівнянь.

3.Розроблено і застосовано для дизелів різного типу (автомобільних, тепловозних, ВПД, ГД) нову універсальну методику гідродинамічного розрахунку ПС. Доведено адекватність розрахункового методу і можливість досліджування складних гідромеханічних вузлів з любим числом порожнин і клапанів.

4.Розроблено наукові основи нового підходу до динамічного аналізу пружин ПА і замикаючого механізму форсунки, що використовує уточнені математичні моделі з розподіленими параметрами й універсальний чисельно - аналітичний метод вирішення їхніх рівнянь. Створено методи розрахунку цих елементів, знайдені шляхи прискорення посадки голки після відсічення подачі.

5.Розроблено й уточнено систему обмежень і критеріїв, що враховується при проектуванні кулачків ПН, та створено універсальну методику проектування оптимального профілю кулачка (що включає розрахунок неробочої частини профілю, а також випадок хитного або нерівномірного обертання кулачкового валу). Виконано апробацію цієї методики на прикладах розрахунку кулачків ПН двигунів 4Д80Б маневрового тепловоза, 6 ДМ 21А великовантажного кар'єрного автомобіля і комбінованого ВПД моделі КД-2.

6.Створено новий розрахунковий метод аналізу динамічної стійкості і герметичності клапанів ПС, що заснований на використанні їх лінеаризованої матричної моделі. Метод використано для розробки плоского клапана, що встановлюється в сопловому наконечнику форсунки, та конструювання зворотного клапана, що зберігає герметичність при високому залишковому тиску.

7.Розроблено наукові основи нового способу стабілізації показників упорскування і звуження діапазону робочих режимів ПА транспортного дизеля, що використовує регульоване нерівномірне обертання власного кулачкового валу ПН або розподільчого валу тепловозного дизеля.

8.Розроблено принципові схеми, методики проектування і розрахунку основних елементів приводів регульованого нерівномірного обертання вала насоса, що є оптимальними для транспортних дизелів різних типів; вперше створено дослідний зразок такого приводу для ПН ВОД й отримано експериментальне підтвердження його працездатності і ефективності використання на двигуні.

9.Розкрито основні причини нестабільної роботи ПС тепловозного дизеля і ГД при малих та гранично малих циклових подачах палива і розроблено наукові основи нового універсального підходу до стабілізації характеристик упорскування на цих режимах, що передбачає використання МІТ.

10.Розроблено методику оптимального вибору основних параметрів МІТ, встановлених у ПС тепловозного дизеля; створено дослідний зразок ПА і (для трьох типів двигунів) підтверджено в експерименті, що він забезпечує стабільне і якісне упорскування при зниженні частоти холостого ходу на 10-15 %.

11.Розроблено методику оптимального вибору основних параметрів МІТ, встановлених у ПС ГД; створено дослідний зразок ПА і підтверджено в експерименті, що він забезпечує зниження запальної порції палива у 2-3 рази.

ОСНОВНІ ПУБЛІКАЦІЇ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1.Геворкян Ю.Л., Григорьев А.Л. Основы линейной алгебры и её приложений в технике / Учебник. -Харьков:НТУ"ХПИ",2002.-542с. Здобувачем розроблені матричні моделі і методи динамічного аналізу гідромеханічних вузлів.

2.Григорьев А.Л., Петров П.П. Моделирование рабочего процесса свободнопоршневого дизель-гидронасоса//Двигатели внутреннего сгорания. -Харьков: ХПИ,1993.-Вып.54.-С.102-111. Здобувачем розроблена математична модель і виконаний динамічний аналіз гідронасосу, у т.ч. на стійкість клапана.

3.Розенблит Г.Б., Григорьев А.Л., Врублевский А.Н., Куриц А.А.Улучшение характеристик впрыскивания топлива на режиме холостого хода тепловозного дизеля//Двигатели внутреннего сгорания.-Харьков:ХГПУ,1997.-Вып.56-57.-С. 16-27.Здобувачем проведено динамічний аналіз і виявлені причини нестабільності.

4.Розенбліт Г.Б., Врублевський О.М., Куріц О.А., Григор'єв О.Л. Модернізація паливної апаратури двигунів маневрових тепловозів з метою підвищення їх експлуатаційної паливної економічності // Залізничний транспорт України.-1998.-№1(4-5).-С.60-61. Здобувачем виконано оптимізацію параметрів ПС з МІТ.

5.Григор'єв О.Л., Врублевський О.М. Математична модель для гідродинамічного розрахунку паливної системи з модулятором імпульсів тиску упорскування палива // Зб. наук. праць Харківської державної академії залізничного транспорту.-Харків:ХарДАЗТ,1998.-Вип.32.-С.87-92. Здобувачем розроблено математичну модель і алгоритм гідродинамічного розрахунку.

6.Король С.А., Григорьев А.Л. Основные принципы организации регулируемого неравномерного вращения кулачкового вала топливного насоса дизеля // Вестник Харьковского государственного политехнического университета.-Харьков: ХГПУ,1998.-Вып.23.-С.13-22. Здобувачем розроблені принципи і варіант реалізації.

7.Король С.А., Григорьев А.Л. Рычажно-зубчатый привод вала топливного насоса дизеля // Вестник Харьковского государственного политехнического университета.-Харьков:ХГПУ,1998.-Вып.25.-С.120-130. Здобувачем розроблено схему привода і вивчені основні принципи його роботи.

8.Король С.А., Григорьев А.Л. Выбор оптимальной схемы замыкания высшей пары в рычажно-кулачковом приводе вала топливного насоса дизеля // Проблемы создания новых машин и технологий.-Кременчуг:КГПИ,1998.-Вып. 2.-С.272-276. Здобувачем запропоновано варіант замикання, що використовує протифазний рух роликів, і пророблений його варіант з пружним зв'язком.

9.Король С.А., Григорьев А.Л. Особенности автоматического регулирования топливным насосом с неравномерно вращающимся кулачковым валом // Вестник Харьковского государственного политехнического университета.-Харьков: ХГПУ,1999.-Вып.29.-С.71-75. Здобувачем розроблені схеми насоса і регулятора.

10.Григорьев А.Л., Вештак И.А. Динамический анализ цилиндрической пружины при симметричных условиях закрепления её крайних витков // Вестник Харьковского государственного политехнического университета. - Харьков: ХГПУ,1999.-Вып.42.-С.125-134. Здобувачем знайдено спосіб урахування симетрії.

11.Григорьев А.Л. Уточнённый метод учёта гидравлического сопротивления трубопровода при гидродинамических расчётах топливной аппаратуры дизелей // Вестник Харьковского государственного политехнического университета. -Харьков: ХГПУ,1999.-Вып.58.-С.58-68.

12.Король С.А., Григорьев А.Л. Определение уровня сил, действующих в элементах рычажно-зубчатого привода вала топливного насоса дизеля // Вестник Харьковского государственного политехнического университета. - Харьков: ХГПУ,1999.-Вып.59.-С.92-98. Здобувачем виконано динамічний аналіз РП.

13.Григорьев А.Л. Метод и результаты расчета неустановившегося ламинарного течения топлива по нагнетательному трубопроводу топливной аппаратуры дизеля // Вестник Харьковского государственного политехнического университета. - Харьков: ХГПУ,1999.-Вып.60.-С.86-96.

14.Григорьев А.Л. Оптимальное профилирование участка подъёма толкателя на несимметричном кулачке топливного насоса дизеля // Високі технології в машинобудуванні: Зб. наук. праць. - Харків: ХДПУ,1999. -С.88-92.

15.Григорьев А.Л. Математическое моделирование гидропривода газового клапана газодизеля // Вестник Харьковского государственного политехнического университета. -Харьков:ХГПУ,1999.-Вып.62.-С.3-11.

16.Григорьев А.Л., Вештак И.А. Проектирование пружин, испытывающих динамические нагрузки // Вестник Харьковского государственного политехнического университета.-Харьков:ХГПУ,1999.-Вып.65.-С.122-128. Здобувачем розроблений порядок проектування.

17.Григорьев А.Л. Особенности гидродинамического расчёта топливного насоса высокого давления с подпружиненным аккумулирующим плунжером // Вестник Харьковского государственного политехнического университета. - Харьков: ХГПУ, 1999.-Вып.68.-С.3-10.

18.Григорьев А.Л., Зонов В.Д., Товкач С.В. Оптимизация параметров гидропривода газового клапана газодизеля // Вестник Харьковского государственного политехнического университета. - Харьков: ХГПУ,1999.-Вып.75.-С.59-64. Здобувачем виконаний динамічний аналіз і оптимізаційні розрахунки приводу.

19.Григорьев А.Л., Врублевский А.Н., Литвин С.Н., Доценко С.М. Использование модулятора импульсов давления для интенсификации впрыскивания запальной порции дизельного топлива в цилиндры газодизеля // Вестник Харьковского государственного политехнического университета. -Харьков: ХГПУ, 1999.-Вып.85.-С.3-12. Здобувачем виконана теоретична частина дослідження.

20.Король С.А., Григорьев А.Л. К выбору оптимального варианта регулируемого привода кулачкового вала топливного насоса дизеля // Проблемы создания новых машин и технологий. - Кременчуг:КГПИ,1999.-Вып.1.-С.280-282. Здобувачем виконано кінематичний аналіз важільно-ексцентрикового РП.

21.Григорьев А.Л., Хесин А.Я. Оптимизация параметров аккумулирующей топливной аппаратуры с пружинным приводом плунжера // Вестник Харьковского государственного политехнического университета. - Харьков: ХГПУ, 2000.-Вып.89.-С.97-104.Здобувачем виконано моделювання і оптимізацію привода.

22.Григорьев А.Л., Вештак И.А., Иванова В.Н. Оптимальное профилирование участка опускания толкателя на кулачке топливного насоса дизеля // Вестник Харьковского государственного политехнического университета. -Харьков: ХГПУ,2000.-Вып.95.-С.3-11. Здобувачем виконано постановку задачі, розроблений метод структурної оптимізації.

23.Григорьев А.Л. Разработка методов ускорения посадки иглы в форсунках дизеля и газодизеля // Вестник Харьковского государственного политехнического университета. - Харьков: ХГПУ,2000.-Вып.101.-С.72-77.

24.Григорьев А.Л. Универсальный метод динамического расчёта гидромеханического узла // Вестник Харьковского государственного политехнического университета. - Харьков: ХГПУ,2000.-Вып.104.-С.75-84.

25.Григорьев А.Л. Динамический анализ гидромеханических узлов дизельной топливной аппаратуры // Вестник Харьковского государственного политехнического университета. - Харьков: ХГПУ,2000.- Вып.124.- С.27-39.

26.Григорьев А.Л., Король С.А. Новый метод снижения частоты холостого хода тепловозного дизеля // Високі технології в машинобудуванні: Зб. наук. пр.-Харків:ХДПУ,2000.-Вип.1(3).-С.79-84. Здобувачем запропонований і науково обґрунтований метод зниження частоти ХХ, що використовує РП.

27.Григор'єв О.Л., Король С.О. Стабілізація показників упорскування палива на режимах зовнішньої швидкісної характеристики високообертового автомобільного дизеля // Зб. наук. праць Харківської державної академії залізничного транспорту. -Харків:ХарДАЗТ,2000.-Вип.43.-С.28-35. Здобувачем запропоновано і досліджений теоретично варіант спільного використання МІТ і РП.

28.Литвин С.Н., Доценко С.М., Григорьев А.Л., Врублевский А.Н. Новый способ модернизации топливной аппаратуры при конвертировании дизель - генератора с жидкого топлива на газ // Авиационно-космическая техника и технология. - Харьков: Гос. аэрокосм. ун-т "Харьк. авиац. ин-т",2000.-Вып.19.-С.64-69. Здобувачем виконано теоретичний аналіз роботи ПС при упорскуванні запальної дози і проведене обґрунтування використання модуляторів.

29.Григорьев А.Л., Врублевский А.Н. Универсальный метод гидродинамического расчёта топливного насоса свободнопоршневого двигателя // Вестник Национального технического университета "ХПИ".-Харьков:НТУ"ХПІ",2001.-Вып.1.-С.65-80. Здобувачем розроблено математичну модель і методику розрахунку.

30.Єрощенков С.А., Григор'єв О.Л., Зонов В.Д. Математичне моделювання процесу паливоподачі в форсунках спеціальної конструкції //Зб. наук. праць Харківської державної академії залізничного транспорту. -Харків: ХарДАЗТ, 2001.-Вип.45.-С.82-88. Здобувачем розроблено матричну модель форсунки.

31.Григорьев А.Л. Выбор метода интегрирования уравнений гидромеханического узла дизельной топливной аппаратуры // Вестник Национального технического университета "ХПИ". - Харьков: НТУ "ХПИ",2001.-Вып.2.-С.73-87.

32.Григорьев А.Л., Король С.А. Испытания топливного насоса автомобильного дизеля с неравномерно вращающимся кулачковым валом // Вестник Национального технического университета "ХПИ". -Харьков:НТУ"ХПИ",2001.-Вып.7.-С.46-55. Здобувачем розроблена модель регулятора; пояснена причина резонансу.

33.Григорьев А.Л., Король С.А. Использование регулируемого неравномерного вращения вала топливного насоса автомобильного дизеля для стабилизации основных показателей впрыскивания // Авиационно-космическая техника и технология. - Харьков: Гос. аэрокосм. ун-т "Харьк. авиац. ин-т",2001.-Вып.26.- С.110-113. Здобувачем розроблені принципи регулювання для режимів ЗШХ.

34.Григорьев А.Л., Дериенко А.И. Операторные уравнения для определения частот собственных колебаний цилиндрической пружины // Високі технології в машинобудуванні:Зб.наук.пр.-Харків:НТУ"ХПІ",2001.-Вип.1(4).-С.111-119. Здобувачем розроблена операторна форма рівнянь динамічної моделі пружини.

35.Литвин С.Н., Доценко С.М., Григорьев А.Л., Врублевский А.Н. Перспективы дальнейшего снижения расхода дизельного топлива газодизельными двигателями // Авиационно-космическая техника и технология.-Харьков:Нац.аэрокосм. ун-т"ХАИ",2002.-Вып.30.-С.11-14. Здобувачем обґрунтована зміна схеми запуску.

36.Григорьев А.Л., Дериенко А.И. Алгебраический метод определения собственных частот продольных колебаний цилиндрической пружины // Високі технології в машинобудуванні: Зб.наук.пр.-Харків:НТУ"ХПІ",2002.-Вип.1(5).-С.101-109. Здобувачем розроблено метод локалізації спектра пружини.

37.Доценко С.М., Григорьев А.Л., Литвин С.Н., Врублевский А.Н. Теоретическое и экспериментальное исследование топливной аппаратуры газового дизель - генератора / Зб. наук. праць Українського державного морського технічного університету. - Миколаїв: УДМТУ, 2002. -№ 7 (385). - С.85-95. Здобувачем виконано теоретичну частину дослідження.

38.Григорьев А.Л. Анализ условий устойчивости обратного клапана дизель- ного топливного насоса // Двигатели внутреннего сгорания.-2002.-№1.-С.8-13.

39.Григорьев А.Л., Дериенко А.И. Влияние трения на колебания цилиндрических пружин топливной системы дизеля//Вестник Национального технического университета "ХПИ".-Харьков:НТУ"ХПИ",2003.-Т.1,вып.8.-С.134-145. Здобувачем розроблено операторний метод урахування впливу тертя.

40.Григорьев А.Л. Оптимальное профилирование кулачков топливных насосов маневровых тепловозов // Вестник Национального технического университета "ХПИ".-Харьков:НТУ"ХПИ",2003.-Т2,вып.9.-С.64-71.

41.Патент 36170A України на винахід,MKI F02M 39/00.Пристрій для управління кутовою швидкістю обертання вала приводу плунжера паливного насоса / Григор'єв О.Л., Король С.О., Єлістратов В.О.(Україна)-№ 99116136;Заявл.10.11. 99;Опубл.16.04.01.-Бюл.№3.-8 c.Здобувачем розроблено схему спареного РП.

42.Патент 39302A України на винахід, MKI F02M 39/00. Пристрій для управління кутовою швидкістю обертання вала приводу плунжера паливного насоса / Григор'єв О.Л., Король С.О.(Україна)-№ 2000010239;Заявл.17.01.2000; Опубл.15.06.01.-Бюл.№5.-6 c.Здобувачем розроблено схему з протифазним рухом.

43.Патент 22446 України на винахід, MKI F02M 63/06. Пристрій для упорскування палива в дизель і газодизель / Розенбліт Г.Б., Григор`єв О.Л., Куріц О.А., Врублевський О.М. (Україна) - № 95114859;Заявл.14.11.95;Опубл.15.08. 01.-Бюл.№7.-4c.Здобувачем отримано формули для співвідношення параметрів.

44.Патент 49949 України на винахід, MKI F02M 39/00. Спосіб управління кутовою швидкістю обертання вала приводу плунжера паливного насоса. /Григор'єв О.Л., Король С.О.(Україна)-№99105697;Заявл.19.10.99;Опубл.15. 10.02.-Бюл.№10.-5c. Здобувачем розроблено принципи організації обертання.

45.Грунауэр А.А., Григорьев А.Л., Тартаковский И.И. Моделирование динамических характеристик пружины в задачах оптимизационного синтеза кулачковых механизмов / Eighth World Congress on the theory of machines and mechanisms. Post-congress proceedings. - Prague: Institute of termomechanics Czechoslovak Academy of Sciences,1991.-V.6.-S.47-50. Здобувачем розроблений чисельно - аналітичний метод динамічного розрахунку пружин.

46.Григорьев А.Л., Грунауэр А.А., Тартаковский И.И. Выбор критерия и обоснование метода оптимизации в задаче профилирования кулачков топливного насоса дизеля // Теория механизмов и машин. Сб. науч. тр. -К.,1993.-С.72-87. Здобувачем розроблена лінеаризована модель ПС, критерій інтенсивності упорскування представлений у формі інтегрального функціонала.

47.Король С.А., Григорьев А.Л. Рычажно-кулачковый привод вала топливного насоса дизеля // Вестник Харьковского государственного политехнического университета. -Харьков:ХГПУ,1998.-Вып.23.-С.3-12. Здобувачем розроблено схему кінематичного замикання і методику розрахунку профілю.

48.Король С.А., Григорьев А.Л. Кинематический расчёт рычажно-зубчатого привода вала топливного насоса дизеля // Вестник Харьковского государственного политехнического университета. -Харьков:ХГПУ,1998.-Вып.25.-С.131-141. Здобувачем розроблено методику кінематичного розрахунку привода.

49.Григорьев А.Л. Операторный метод расчёта вынужденных колебаний цилиндрических пружин // Информационные технологии: наука, техника, технология, образование, здоровье. Сб.науч.тр.-Харьков:ХГПУ,1998.-Вып.6.-Ч.4.-С.54-58.

50.Розенблит Г.Б., Григорьев А.Л., Зонов В.Д. Анализ причин и определение условий, обеспечивающих герметичность плоского дифференциального клапана форсунки // Вестник Харьковского государственного политехнического университета. - Харьков: ХГПУ,1999.- Вып.58.- С.82-91. Здобувачем розроблено фізичну і математичну модель, виконаний динамічний аналіз форсунки.

51.Григорьев А.Л. Матричный метод интегрирования уравнений движения механической системы // Информационные технологии: наука, техника, технология, образование, здоровье. Сб. науч. тр.-Харьков:ХГПУ,1999.-Вып.7.-Ч.1.-С.262-268.

52.Григорьев А.Л., Вештак И.А. Моделирование запирающего механизма дизельной форсунки при использовании интегралов Дюамеля // Информационные технологии: наука, техника, технология, образование, здоровье. Сб. науч. тр.-Харьков:ХГПУ,1999.-Вып.7.-Ч.1.-С.269-273. Здобувачем розроблено математичну модель і алгоритм розрахунку.

53.Григорьев А.Л., Вештак И.А. Методика динамического расчёта пружины, работающей с соударениями витков//Информационные технологии: наука, техника, технология, образование, здоровье. Сб. науч. тр.-Харьков:ХГПУ,1999.-Вып.7.-Ч.2.-С.81-85. Здобувачем розроблено порядок визначення параметрів зіткнення.

54.Григорьев А.Л. Порядок учёта местных гидравлических сопротивлений при гидродинамическом расчёте дизельной топливной аппаратуры // Информационные технологии: наука, техника, технология, образование, здоровье. Сб. науч. тр.- Харьков: ХГПУ,1999.- Вып.7.- Ч.2.-С.260-264.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Характеристика методів підвищення технічної експлуатації суднових газотурбонагнетачів. Особливості розвитку світового морського флоту, місце в єдиній транспортній системі. Газотурбінний надув як один із основних способів підвищення потужності дизелів.

    дипломная работа [4,0 M], добавлен 19.12.2012

  • Розробка експрес-методу дослідження хімічного складу нафти з використанням доступної аналітичної апаратури. Принципова схема, будова та дія мас-спектрометра для спектрометричного та спектрального аналізу. Ультрафіолетова й інфрачервона спектроскопія.

    доклад [1,0 M], добавлен 19.04.2014

  • Аналіз основних технічних даних двигуна-прототипу. Аеродинамічний та газодинамічний розрахунок ГТУ. Розрахунок на міцність елементів ГТУ. Система автоматичного керування і регулювання ГТУ. Обґрунтування напряму підвищеної паливної економічності ГТУ.

    курсовая работа [1,7 M], добавлен 03.04.2012

  • Вивчення роботи, технічного обслуговування та характеристик паливопідкачувального насосу низького тиску як елемента системи живлення дизельних двигунів. Розгляд основних несправностей та ремонт елементів. Організація робочого місця, охорона праці.

    лабораторная работа [591,9 K], добавлен 21.04.2015

  • Опис конструкції двигуна DLB-22 фірми Daihatsu. Ознайомлення із показниками експлуатаційних властивостей паливних сумішей. Особливості обробки високов'язких і некондиційних палив. Вимоги регістру судоходства України до паливної системи суднового дизеля.

    дипломная работа [5,7 M], добавлен 23.10.2011

  • Вологість газу як один з основних параметрів при добуванні, транспортуванні і переробці природного газу. Аналіз методів вимірювання вологості газу. Розробка принципової та структурної схем приладу для вимірювання, дослідження його елементів і вузлів.

    курсовая работа [1,9 M], добавлен 12.01.2011

  • Шахтна система провітрювання як об'єкт автоматизації. Засоби технологічного контролю над роботою вентиляторних установок місцевого провітрювання. Автоматизована система аэрогазового контролю АС АГК. Порівняльний огляд існуючої апаратури автоматизації.

    курсовая работа [551,7 K], добавлен 17.02.2014

  • Процес виконання технологічних операцій на універсальній швейній машині. Дослідження універсальних швейних машин при використанні частотно-регульованого електропривода. Наукове обґрунтування нових схемних рішень конструкцій універсальних швейних машин.

    курсовая работа [3,4 M], добавлен 16.05.2013

  • Маршрут обробки деталі "Вал 150.054". Аналіз методів діагностики субблоку. Визначення трудомісткості технічного обслуговування й ремонту верстата з ЧПУ. Організація оснащення робочого місця електромеханіка. Проектування стендової апаратури контролю.

    дипломная работа [1,8 M], добавлен 06.07.2011

  • Вибір електродвигуна привода технологічного апарата для привода з регулюванням швидкості в широкому діапазоні. Складання схеми автоматизованого пуску двигуна, опис його конструктивних елементів й пускової апаратури (реле, контакторів, магнітних пускачів).

    курсовая работа [535,1 K], добавлен 22.11.2010

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.