32 / 457
Механики XXI веку. №15 2016 г.
32
Рис. 1. Модель взаимосвязей
j
i
объектов системы:
F – эксплуатационные функции, TB – технологические воздействия; C – свойства детали.
Основная часть. Во время работы судового двигателя его узлы и детали испытывают механи-
ческие нагрузки, вызываемые, главным образом, силами давления газов в цилиндрах, силами инер-
ции поступательно движущихся и вращающихся масс (центробежных сил). Дополнительные нагруз-
ки возникают при монтаже деталей, а также при деформациях фундаментной рамы, возникающих
при ослаблении и нарушении её посадки на судовом фундаменте и, в ряде случаев, при деформациях
корпуса судна при его неправильной загрузке и при сильном волнении моря [3].
Одной из деталей, подвергающихся сложным эксплуатационным нагрузкам, является пор-
шень [3, 4]. Рассмотрим особенности синтеза функционально-ориентированной технологии (ФОТ)
для этого изделия.
Последовательность построения ФОТ показана на рис. 2, при этом отметим наличие замкну-
той рекуррентной связи, так как в процессе совершенствования и модернизации изделия необходимо
многократное повторение процесса.
Рис. 2. Последовательность построения ФОТ
Прежде всего, при построении технологии, необходимо выяснить служебное назначение
поршня:
1) для передачи силы давления газов на шатун (в тронковых дизелях) или поршневой шток (в
крейцкопфных дизелях);
2) передачи нормальной силы на стенку цилиндра (в тронковых дизелях)
3) образования камеры сгорания и обеспечения ее герметичности;
4) управления открытием и закрытием окон (в двухтактных дизелях).
Далее – изучение условий работы. Поршень подвергается воздействию больших механиче-
ских и термических нагрузок:
механические нагрузки – возникают под действием силы давления газов
Г
P
(рис. 3) и силы
инерции. Сила давления газов вызывает циклически повторяющуюся деформацию днища и стенки
поршня, а сила инерции стремится разорвать шпильки крепления головки или днища (в составных
поршнях);