Ревелюк І. С. Вибір та обґрунтування параметрів силіконового демпфера крутильних коливань колінчастого вала високообертового дизеля

Дисертацію присвячено вирішенню актуальної науково-практичної задачі вибору основних параметрів силіконового демпфера гасіння крутильних коливань системи колінчастого вала вітчизняного високообертового малолітражного дизеля 6ЧН8,8/8,2, який проектується в рамках державного інвестиційного проекту «Слобожанський дизель», одним із завдань якого є створення конструкції і освоєння виробництва нової серії шестициліндрових рядних чотиритактних дизелів потужністю 110 – 130 кВт. Об'єкт досліджень – процеси, що виникають в системі колінчастого вала в результаті впливу крутильних коливань на резонансних режимах роботи двигуна. Предмет досліджень – конструктивні характеристики елементів системи колінчастого вала та параметри силіконового демпфера його крутильних коливань. В основу теоретичних та експериментальних досліджень покладені фундаментальні положення теорії ДВЗ, теорії коливань, гідродинаміки, прикладної математики та математичної фізики, теорії міцності та надійності. З метою визначення резонансних частот коливань колінчастого вала високообертового малолітражного дизеля застосовувався програмний комплекс AVL EXCITE Designer. Розрахункове визначення амплітуд вимушених коливань та дотичних напружень системи колінчастого вала проводилось за методом на основі чисельного розв'язання високорівневої системи нелінійних диференційних рівнянь у вигляді моделі в просторі станів. Розрахунково-експериментальне дослідження з визначення величини жорсткості кривошипа колінчастого вала базувалося на застосуванні методу математичного планування експерименту. Для побудови математичної залежності деформації ділянки колінчастого вала від прикладеного моменту та точки закріплення використаний широко поширений і визнаний метод апроксимації - метод найменших квадратів. Для визначення коефіцієнтів апроксимуючих залежностей методом найменших квадратів була застосована програма ApproximationLSM, що розроблена в середовищі MatLAB, яка дозволяє вирішувати задачі оптимізації побудованої функції. Наукова новизна отриманих результатів полягає в обґрунтуванні необхідності застосування демпфуючого елемента в системі колінчастого вала вітчизняного високообертового малолітражного дизеля 6ЧН8,8/8,2; в удосконаленні методу експериментально-розрахункового визначення фактичного значення жорсткості кривошипа колінчастого вала; в уточненні математичної моделі синфазної течії в'язкої рідини в зазорах демпфера, в якій вперше враховано інерційність рідини; у введенні критеріїв проектування системи колінчастого вала високообертового малолітражного дизеля з прийнятними напруженнями та амплітудами від крутильних коливань; та в розробці методу перевірки ефективності роботи силіконового демпфера. Результати дисертаційного дослідження використовуються на науково-виробничих підприємствах України, зокрема ТОВ «Науково-виробниче підприємство Дизель Груп», та державному підприємстві «Харківське конструкторське бюро з двигунобудування», а також передані для вживання й впровадження в науково-дослідній лабораторії кафедри двигунів внутрішнього згоряння Харківського національного автомобільно-дорожнього університету, та для використання у навчальному процесі цієї кафедри при підготовці студентів за спеціальністю 142 «Енергетичне машинобудування», професійне спрямування «Двигуни внутрішнього згоряння». Результати дисертації можуть бути використані для розробки нових та модернізації існуючих конструкцій дизельних двигунів.