RU2293299C2 - Способ определения остаточного ресурса подшипников коленчатого вала двигателя - Google Patents
Способ определения остаточного ресурса подшипников коленчатого вала двигателя Download PDFInfo
- Publication number
- RU2293299C2 RU2293299C2 RU2002125834/06A RU2002125834A RU2293299C2 RU 2293299 C2 RU2293299 C2 RU 2293299C2 RU 2002125834/06 A RU2002125834/06 A RU 2002125834/06A RU 2002125834 A RU2002125834 A RU 2002125834A RU 2293299 C2 RU2293299 C2 RU 2293299C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- determining
- remaining life
- parameter
- mating parts
- crankshaft
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
Abstract
Изобретение относится к двигателестроению, в частности к диагностике двигателей внутреннего сгорания и способам определения технического состояния двигателей, и может быть использовано для определения остаточного ресурса подшипников коленчатого вала двигателя. Изобретение позволяет повысить точность и достоверность, сократить трудоемкость при определении остаточного ресурса подшипников коленчатого вала двигателя. В предлагаемом способе техническое состояние поршневой машины определяется по величине зазоров в сопряжениях деталей кривошипно-шатунного механизма путем определения амплитуды и фазы ударных импульсов, возникающих от соударения сопрягаемых деталей при возбуждении в коленчатом вале неработающего двигателя гармонических изгибных колебаний на собственных частотах. Остаточный ресурс определяют по номограммам, построенным при использовании математической зависимости. 2 ил.
Description
Изобретение относится к диагностике двигателей внутреннего сгорания, в частности к способам определения технического состояния двигателей, и может быть использовано для определения остаточного ресурса подшипников коленчатого вала двигателя.
Известен способ оценки технического состояния поршневой машины по величине зазоров в сопряжениях деталей кривошипно-шатунного механизма путем определения амплитуды и фазы ударных импульсов, возникающих от соударения сопрягаемых деталей при воздействии на них знакопеременной нагрузки (Авторское свидетельство СССР №302647, G 01 M 17/00, 1982 г.).
Недостатком данного способа является необходимость использования при диагностировании сопряженных деталей устройства для создания знакопеременных нагрузок, что значительно затрудняет оценку их технического состояния, низкая точность и достоверность контроля, заключающаяся в сложности выделения характеристических частот конкретных сопряжений из обычного спектра колебаний.
Наиболее близким по технической сущности является способ оценки технического состояния поршневой машины по величине зазоров в сопряжениях деталей кривошипно-шатунного механизма путем определения амплитуды и фазы ударных импульсов, возникающих от соударения сопрягаемых деталей при возбуждении в коленчатом вале неработающего двигателя гармонических изгибных колебаний на собственных частотах (Патент RU №2166743, G 01 M 15/00, 2001 г.).
Недостатком данного способа является низкая точность и достоверность контроля, заключающаяся в отсутствие диагностических частот, на которых необходимо проводить диагностирование поршневой машины и решать вопрос диагностирования только в общем виде без конкретной привязки к марке поршневой машины, большая трудоемкость при определении технического состояния (остаточного ресурса) поршневой машины.
Технический результат направлен на повышение точности и достоверности, сокращение трудоемкости при определении остаточного ресурса подшипников коленчатого вала двигателя.
Технический результат достигается оценкой технического состояния поршневой машины по величине зазоров в сопряжениях деталей кривошипно-шатунного механизма путем определения амплитуды и фазы ударных импульсов, возникающих от соударения сопрягаемых деталей при возбуждении в коленчатом вале неработающего двигателя гармонических изгибных колебаний на собственных частотах, где остаточный ресурс определяют по номограммам, построенным при использовании математической зависимости
где tк - наработка кривошипно-шатунного механизма с начала эксплуатации или ремонта, при котором заменяли детали, сопряжения, км;
Uп - предельное изменение параметра, мкм;
U(t) - полное значение изменения параметра, мкм;
α - показатель степени, отражающий характер износа сопряжения или изменения параметра технического состояния, α=1,4.
Тогда для определения остаточного ресурса сопряжения подшипник-шатунная шейка коленчатого вала получим
Для определения остаточного ресурса сопряжения подшипник-коренная шейка коленчатого вала получим
Отличительными признаками от прототипа является то, что оценка технического состояния подшипников коленчатого вала осуществляется по номограммам, которые строятся с использованием математической зависимости
где tк - наработка кривошипно-шатунного механизма с начала эксплуатации или ремонта, при котором заменяли детали, сопряжения, км;
Uп - предельное изменение параметра, мкм;
U(t) - полное значение изменения параметра, мкм;
α - показатель степени, отражающий характер износа сопряжения или изменения параметра технического состояния, α=1,4.
На фиг.1 и 2 представлены номограммы для определения остаточного ресурса сопряжения подшипник-шатунная шейка коленчатого вала и номограмма для определения остаточного ресурса сопряжения подшипник-коренная шейка коленчатого вала.
Использование предлагаемого способа позволяет повысить точность и достоверность определения остаточного ресурса сопряжения, сократить материальные затраты и трудоемкость на проведение контроля.
Например, известно, что полное значение изменения параметра определяют по математической зависимости
где Пз - измеренное при диагностировании значение параметра, мкм;
Пн - номинальное значение параметра, мкм.
Предельное изменение параметра определяется по математической зависимости
где Пп - предельное значение параметра, мкм.
Тогда остаточный ресурс сопряжения подшипник-шейка коленчатого вала можно определить по математической зависимости
где tк - наработка кривошипно-шатунного механизма с начала эксплуатации или ремонта, при котором заменяли детали, сопряжения, км;
α - показатель степени, отражающий характер износа сопряжения или изменения параметра технического состояния, α=1,4.
Тогда для определения остаточного ресурса сопряжения подшипник-шатунная шейка коленчатого вала получим
Для определения остаточного ресурса сопряжения подшипник-коренная шейка коленчатого вала получим
Однако, математическую зависимость для определения остаточного ресурса в общем виде неудобно использовать в работе диагностов, им пришлось бы проводить много трудоемких вычислений.
Определить остаточный ресурс подшипниковых узлов значительно проще при использовании номограмм, приведенных на фиг.1 и 2. По предлагаемым номограммам, зная степенной коэффициент формулы изменения параметра, можно определить остаточный ресурс подшипниковых узлов коленчатого вала, например, двигателя КамА3-740, при известной наработке от начала эксплуатации до момента диагноза и характера изменения параметра состояния,
Для понимания физического смысла зависимостей, графически изображенных в номограммах, сделаем некоторые пояснения.
Чтобы определить остаточный ресурс подшипниковых узлов при известной наработке от начала эксплуатации, необходимо, по полученной величине амплитуды виброимпульсы при диагностировании тестовым вибрационным методом, используя графики, изображенные на фиг.1 и 2, определить величину зазора в интересующем нас сопряжении, после чего перейти на номограммы для определения остаточного ресурса шатунных и коренных шеек коленчатого вала двигателя. Зная наработку от начала эксплуатации и зазор в сопряжении, определяем остаточный ресурс сопряжения.
Claims (1)
- Способ оценки технического состояния поршневой машины по величине зазоров в сопряжениях деталей кривошипно-шатунного механизма путем определения амплитуды и фазы ударных импульсов, возникающих от соударения сопрягаемых деталей при возбуждении в коленчатом вале неработающего двигателя гармонических изгибных колебаний на собственных частотах, отличающийся тем, что остаточный ресурс определяют по номограммам, построенным при использовании математической зависимости
tк - наработка кривошипно-шатунного механизма с начала эксплуатации или ремонта, при котором заменяли детали сопряжения, км;Un - предельное изменение параметра, мкм;U(t) - полное значение изменения параметра, мкм;α - показатель степени, отражающий характер износа сопряжения или изменения параметра технического состояния, α=1,4.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002125834/06A RU2293299C2 (ru) | 2002-09-27 | 2002-09-27 | Способ определения остаточного ресурса подшипников коленчатого вала двигателя |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002125834/06A RU2293299C2 (ru) | 2002-09-27 | 2002-09-27 | Способ определения остаточного ресурса подшипников коленчатого вала двигателя |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2002125834A RU2002125834A (ru) | 2004-04-10 |
| RU2293299C2 true RU2293299C2 (ru) | 2007-02-10 |
Family
ID=37862726
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2002125834/06A RU2293299C2 (ru) | 2002-09-27 | 2002-09-27 | Способ определения остаточного ресурса подшипников коленчатого вала двигателя |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2293299C2 (ru) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2634162C2 (ru) * | 2015-11-20 | 2017-10-24 | Алексей Николаевич Звеков | Тестер остаточного ресурса и способ тестового технического диагностирования кривошипно-шатунного механизма автомобильного ДВС |
| RU2733105C1 (ru) * | 2019-11-20 | 2020-09-29 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) | Способ определения остаточного ресурса деталей машин |
| RU2775050C1 (ru) * | 2021-09-20 | 2022-06-27 | Алексей Николаевич Звеков | Способ автоматизированной диагностики износа и прогнозирования ресурса ДВС |
-
2002
- 2002-09-27 RU RU2002125834/06A patent/RU2293299C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2634162C2 (ru) * | 2015-11-20 | 2017-10-24 | Алексей Николаевич Звеков | Тестер остаточного ресурса и способ тестового технического диагностирования кривошипно-шатунного механизма автомобильного ДВС |
| RU2733105C1 (ru) * | 2019-11-20 | 2020-09-29 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) | Способ определения остаточного ресурса деталей машин |
| RU2775050C1 (ru) * | 2021-09-20 | 2022-06-27 | Алексей Николаевич Звеков | Способ автоматизированной диагностики износа и прогнозирования ресурса ДВС |
| RU2778391C1 (ru) * | 2021-09-29 | 2022-08-18 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ» (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) | Способ технического обслуживания и ремонта машин |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Rezvani et al. | Diagnosis of EMD645 diesel engine connection rod failure through modal testing and finite element modeling | |
| Solanki et al. | Crankshaft design and optimization-a review | |
| Fathi Sola et al. | Fatigue life assessment of crankshaft with increased horsepower | |
| Nithin et al. | A review on combustion and vibration condition monitoring of IC engine | |
| RU2293299C2 (ru) | Способ определения остаточного ресурса подшипников коленчатого вала двигателя | |
| Shahgholi et al. | Computational analysis of the effect of balancer on the vibration performance of the engine: Experimental and simulation | |
| Sirata | Fatigue failure analysis of crankshafts-a review | |
| Guzzomi et al. | The effect of piston friction on engine block dynamics | |
| Ma et al. | Break-in liner wear and piston ring assembly friction in a spark-ignited engine | |
| Jafari et al. | Health monitoring and performance investigation of accessory belt in an internal combustion engine during critical speeds | |
| Jensen | Crankshaft strength through laboratory testing | |
| Ang et al. | Study on failure analysis of crankshaft using finite element analysis | |
| RU143661U1 (ru) | Устройство для исследований поперечных и продольных колебаний валопроводов судов | |
| Ferreira et al. | Experimental and numerical fatigue evaluation of lightweight crankshafts | |
| RU2002125834A (ru) | Способ определения остаточного ресурса подшипников коленчатого вала двигателя | |
| RU2582730C1 (ru) | Способ измерения рабочего моторесурса кривошипно-шатунного, цилиндропоршневого, газораспределительного и других механизмов двигателей внутреннего сгорания по энергии шумов в рабочем объеме цилиндра (варианты) | |
| RU2337348C1 (ru) | Способ определения усталостного повреждения коленчатых валов | |
| Ortjohann et al. | 3D-Durability Analysis of Crankshafts via Coupled Dynamic Simulation including Modal Reduction | |
| Li et al. | A validated finite element model for predicting dynamic responses of cylinder liners in an IC engine | |
| RU2166743C1 (ru) | Способ диагностики сопряженных деталей | |
| Rinnanont et al. | Advanced Predictive and Intelligent Analysis Methods for Machine Life Extension | |
| RU2287142C2 (ru) | Способ диагностики и прогнозирования технического состояния двигателей | |
| Anis | Design analysis and optimization of a crankshaft of a tractor | |
| Voitov et al. | Integrated approach to vibroacoustic diagnostics of internal combustion engine | |
| Hariu et al. | A method of predicting and improving NVH and stress in operating crankshaft using nonlinear vibration analysis |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070928 |