ПРОЯВЛЕНИЕ ЗАКОНА ВИБРОПОЛЗУЧЕСТИ В НАКОПЛЕНИИ ОСТАТОЧНЫХ ДЕФОРМАЦИЙ ИЗГИБА СТЕРЖНЕЙ ШАТУНОВ ДВС

Рабочей гипотезой данных исследований служило положение о том, что деформация изгиба стержней шатунов происходит под действием амплитудно-частотной рабочей нагрузки двигателей внутреннего сгорания (ДВС), возникающей в плоскости, перпендикулярной к плоскости качания шатуна. При этом направление изгибающего момента зависит от наличия и  направления углового отклонения рабочих поверхностей (УОРП) шатунного подшипника. Уровень численных значений параметров угловых отклонений сборочных поверхностей базовых деталей ДВС после первого цикла эксплуатации, по данным разных авторов, в разы выше предельно допустимых значений. Угловые отклонения сборочных поверхностей (УОСП) базовых деталей ДВС характеризуются следующими параметрами: 1) отклонение от перпендикулярности осей цилиндров и гнёзд коренных подшипников коленчатого вала ( ) γ ₁ ; 2) отклонение от параллельности осей шатунных и коренных шеек коленчатого вала(  γ ₂ ); 3) конусность шатунных шеек(  γ ₃ ); 4) отклонение осей головок шатуна от положения в  одной плоскости (перекос осей) при скручивании стержня шатуна (  γ ₄ ) ; 5) отклонение от перпендикулярности осей отверстий бобышек и поршня(  γ ₅ ); 6) отклонение от параллельности осей верхних и  нижних головок шатуна(  γ ₆ ) . Анализ схем влияния упомянутых параметров УОСП показал, что при отклонениях от перпендикулярности осей цилиндров и расточек под коренные подшипники коленчатого вала ( δ_∆ = γ₁ > 0) и алгебраической суммы остальных параметров (  γ₂+ γ₃+ γ₄+ γ₅+ γ₆ = 0,0 ) равной нулю, направление изгиба стержня шатуна не меняет своего направления при движении поршня от верхней мёртвой точки (ВМТ) к нижней мёртвой точке (НМТ) и от НМТ к ВМТ. При таком состоянии погрешностей сборочных поверхностей продольный контакт рабочих поверхностей меняет своё положение, но направление изгибающего момента является постоянным. Следовательно, действие изгибающего момента в одном направлении от амплитудно-частотной рабочей нагрузки ведёт к накоплению остаточных деформаций изгиба стержней шатунов. Результаты экспериментальных исследований на обкаточном стенде ДВС подтвердили выдвинутую гипотезу о проявлении закона виброползучести в накоплении деформаций изгиба стержней шатунов при рабочих температурах. Результаты исследования причин изгиба стержней шатунов являются основой технологической стратегии обеспечения точности сборки ДВС методом неполной взаимозаменяемости на станции технического обслуживания (СТО) автотракторной техники.

1. Вернигора Е.И. Перпендикулярность осей посадочных отверстий под гильзы цилиндров к общей оси отверстий коренных опор и ее допустимое значение при капитальном ремонте: автореф. дис. … канд. техн. наук. – Новосибирск, 1988. – 19 с.

2. Гринберг П.И. Исследование влияния перекосов поршня в цилиндре и эллипсности отверстия нижней головки шатуна на работоспособность шатунных подшипников и обоснование их допустимых значений при капитальном ремонте двигателя ЗИЛ-130: автореф. дис. … канд. техн. наук. – М., 1974. – 18 с.

3. Гринберг П.И, Газин А. Ремонт шатунов ЗИЛ-130 // Автомобил. транспорт. – 1970. – № 1. – С. 35–38.

4. Малахов В.С. Особенности работы кривошипно-шатунного механизма двигателя в связи деформацией блока цилиндров: автореф. дис. … канд. техн. наук. – Л., 1964. – 18 с.

5. Музырчук А.М. Исследование стабильности формы и взаимного положения несущих поверхностей в блоках цилиндров тракторных ДВС: автореф. дис. … канд. техн. наук. – М., 1965. – 18 с.

6. Усков В.П. Исследование причин, ограничивающих работоспособность коренных опор тракторных двигателей, прошедших капитальный ремонт, и путей повышения их долговечности: автореф. дис. … канд. техн. наук. – Алма-Ата, 1975. – 18 с.

7. Щетинин С.Ф. Износ и деформация базисных деталей автомобилей. – М.: Машгиз, 1962. – 99 с.

8. Бурумкулов Т.Х., Лялякин В.П., Иванов В.И. Надёжность шатунов автотракторных двигателей и требования к способу их восстановления // Техника в сел. хоз-ве. – 2003. – № 2 – С. 3–8.

9. Хрулёв Н.Д. Ремонт двигателей зарубежных автомобилей. – М.: За рулем, 2000. – 440 с.

10. Фесенко С., Кошелькин П. Повысить технический уровень авторемонтного производства // Автомобил. транспорт. – 1972. – № 1. – С. 30–31. 1

11. Инденбом В.Л., Орлов А.Н. Долговечность материала под нагрузкой и накопление повреждений // Физика металлов и металловедение. – 1977. – Т. 43, вып. 3. – С. 469–492.

12. Работнов Ю.И. Ползучесть элементов конструкций. – М.: Наука, 1966. –752 с.

13. Даниловская В.И., Иванова Г.М., Работнов Ю.И. Ползучесть и релаксация хромомолибденовой стали // Изв. АН СССР ОТН. – 1955. – № 5. – С. 102–109.