Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ОБКАТКИ ДИЗЕЛЯ ДИЗЕЛЬ-ГЕНЕРАТОРНОЙ УСТАНОВКИ ТЕПЛОВОЗА

Изобретение относится к машиностроению, а именно к обкатке дизеля K6S310DR тепловоза ЧМЭ-3, оборудованного при прохождении капитального ремонта сталеалюминиевыми вкладышами подшипников коленчатого вала.

Известен способ приработки механизма, заключающийся в том, что при постепенном ступенчатом увеличении нагрузки с убывающей скоростью приработку осуществляют при поддержании постоянной эффективной величины реализуемой части нагрузочной способности материалов трущихся сопряжений механизма и введением кратковременных частичных разгрузок на заключительных ступенях приработки, что обуславливает проведение приработки с гарантированным запасом нагрузочной способности материалов до заедания. В этом случае условиям трения в прирабатывающихся сопряжениях свойственно однонаправленное изменение режима трения в сторону облегчения при возрастающем нагрузочном воздействии. При приработке в таких условиях на сопряженных поверхностях формируется диссипативный поверхностный слой, характеризуемый положительным градиентом механических свойств и особым напряженным состоянием поверхностей (см. SU, авт. св. №1617171, F02В 79/00, 1990).

Недостатки известного способа состоят в том, что частичные разгрузки на заключительных ступенях приработки не предусматривают полного сброса нагрузки, переводящего трибосопряжения в режим статического трения. Кратковременные разгрузки осуществляются только на заключительных ступенях приработки, что не является достаточным.

Наиболее близким техническим решением является способ обкатки транспортного двигателя, в котором при проведении обкатки в тяжелонагруженных сопряжениях трения двигателя реализуются эффективные триботехнические процессы, обуславливающие формирование диссипативного слоя, характеризуемого особым напряженным состоянием, положительным градиентом сдвигового напряжения материалов по глубине. Это достигается при ступенчатом росте нагрузки с убывающим размером ступеней, когда каждое приращение тормозной мощности назначают таким образом, что поддерживается постоянная относительная часть запаса мощности до эксплуатационной характеристики, а на завершающих этапах обкатки - до номинальной мощности (см. SU, Патент №1776348, G01М 15/00, 1992).

В известном способе при высокой степени нагружения, превышающей более чем на половину номинальную тормозную мощность, приработка не всегда успевает пройти, что иногда приводит к задирам. Например, во время обкатки дизеля K6S310DR тепловоза ЧМЭ-3 при нагрузке, близкой к номинальной, имеет место повышенный выход из строя поршней, связанный с образованием задиров.

Технический результат, который может быть получен от использования изобретения, заключается в улучшении процесса приработки, сокращении времени обкатки и уменьшении вероятности образования задира трибосопряжений дизеля.

Указанный технический результат достигается в способе обкатки дизеля дизель-генераторной установки тепловоза, заключающемся в том, что назначают режимы обкатки - частоту вращения коленчатого вала и величину нагрузки, выбирают параметр окончания приработки на каждом режиме обкатки, запускают дизель, прогревают его на холостом ходу до установленных значений температур теплоносителей, устанавливают первый режим обкатки, контролируют величину параметра приработки и по достижении ею заданного значения осуществляют переход к следующему режиму обкатки, при этом в качестве параметра приработки принимают промежутки времени, необходимые для стабилизации процесса износа в трибосистемах дизеля, полученные при опытной обкатке, причем величину нагрузки на каждом режиме обкатки назначают из условий постоянства относительной части запаса мощности двигателя до его паспортной характеристики, реализуемой нагрузочным агрегатом в эксплуатации, а при номинальной частоте вращения коленчатого вала, до номинальной мощности, причем при номинальной частоте вращения коленчатого вала, начиная с мощности, равной 4/5 от номинальной, после каждого режима обкатки осуществляют полные сбросы нагрузки на дизель и выдержку без нагрузки в течение 2-5 мин.

Приращение нагрузки на каждом последующем режиме обкатки осуществляют с равным или убывающим размером ступеней.

Введение кратковременных остановок дизеля позволяет осуществить жесткий кратковременный режим смешанной смазки, при котором ускоряется процесс приработки и создается мягкий поверхностный слой.

В таблице представлены режимы обкатки и регулировки дизель-генераторной установки, поддерживаемые в соответствии с предложенным способом обкатки дизеля дизель-генераторной установки тепловоза.

На чертеже представлен график изменения мощности на стенде в течение обкаточных испытаний, где по оси абсцисс время (час); по оси ординат нагрузка (кВт).

В заявленном способе обкатки дизеля кратковременные полные сбросы нагрузки вместо частичных разгрузок дизеля обеспечивают работу трибосопряжений в режиме статического трения, что улучшает процесс приработки на заключительных тяжелонагруженных ступенях обкатки, создавая при этом на поверхностях трения вторичные структуры, характеризуемые положительным градиентом сдвигового напряжения. Удается получить приработанные трибосистемы (подшипник-коленчатый вал, цилиндропоршневая группа) за меньший период времени обкатки, снижается расход топлива и масла.