ПІДВИЩЕННЯ НАДІЙНОСТІ ДЕТАЛЕЙ ТЕПЛОВОЗНИХ ДИЗЕЛІВ ШЛЯХОМ УДОСКОНАЛЕННЯ ТЕХНОЛОГІЙ ВІДНОВЛЕННЯ В УМОВАХ ВІДБУДОВИ УКРАЇНИ
DOI:
https://doi.org/10.31498/2522-9990312026359289Ключові слова:
тепловозний дизель, відновлення, електродугове напилення, надійність, ресурс, металізаційне покриття.Анотація
Одним із основних напрямів розвитку сучасного тепловозобудування є підвищення рівня
форсування тепловозних дизелів, що дає змогу зменшити їх масу та габарити, а також
підвищити економічність за рахунок зростання механічного коефіцієнта корисної дії. У
зв’язку з цим дедалі більш актуальним стає питання надійності, оскільки підвищення рівня
форсування дизеля об’єктивно призводить до її зниження.
На вітчизняних тепловозах у даний час встановлюються дизелі типу Д49, форсовані за
ефективним тиском до рівня близько 2,0 МПа. У високофорсованих дизелях цього типу
спостерігається значна теплова напруженість деталей циліндро-поршневої групи,
надійність якої значною мірою визначає загальну надійність дизеля.
Зокрема, одними з найменш довговічних і водночас дороговартісних вузлів залишаються
кришки циліндрів, основною несправністю яких є тріщини вогневого днища. Їх виникнення
зумовлене дією високих температурних градієнтів, циклічних термомеханічних
навантажень, концентрацією напружень у зонах клапанів і форсунки, а також процесами
термічної втоми та релаксації напружень. У сучасних умовах відновлення України питання підвищення надійності та ресурсу
таких вузлів набуває особливої актуальності. Це пов’язано з необхідністю забезпечення
безперебійної роботи транспортної інфраструктури, зокрема залізничного транспорту,
який відіграє ключову роль у перевезенні вантажів, матеріалів і техніки. Водночас
виготовлення нових кришок циліндрів є складним і дороговартісним процесом, що потребує
значних матеріальних і енергетичних ресурсів.
У зв’язку з цим значного практичного значення набуває розробка та впровадження
ефективних технологій відновлення деталей, які дозволяють істотно знизити витрати,
скоротити терміни ремонту та підвищити експлуатаційний ресурс вузлів.
Доцільним є застосування сучасних методів моделювання напружено-деформованого
стану, оптимізація теплових режимів роботи, а також впровадження ефективних
технологій відновлення, зокрема наплавлення, електродугового напилення термостійкими
матеріалами для ремонту зазначеної конструкції.
Таким чином, підвищення довговічності кришок циліндрів є не лише технічним, а й
важливим економічним і стратегічним завданням у контексті відновлення промислового
потенціалу України.
Посилання
Okenyi, V., et al. (2025). Submerged arc welding of S355G10+M steel: Analyzing strength, distortion, residual stresses, and fatigue. Fatigue & Fracture of Engineering Materials & Structures. https://doi.org/10.1111/ffe.70010 residual
Chen, F., et al. (2025). Assessment of fatigue crack propagation and lifetime considering welding stress relaxation.
https://doi.org/10.1016/j.ijfatigue.2025.107XXXX International Journal of Fatigue.
Liang, Y., et al. (2025). Influence of welding residual stress on fatigue behavior of titanium alloy. Crystals, 15(3), 230. https://doi.org/10.3390/cryst15030230
Schubnell, J., et al. (2025). Data-driven fatigue assessment of welded steel joints based on transfer learning. Welding in the World. https://doi.org/10.1007/s40194-025-01967-x
Xia, Y., et al. (2023). Re-distribution of welding residual stress in fatigue process of welded joints. Journal of Marine https://doi.org/10.3390/jmse11122378 Science and Engineering, 11(12), 2378.
Saputro, M. G., et al. (2024). Residual stress effect on fatigue behavior of welded steel. Procedia Engineering. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2023.05.117
Royanov V., Development of properties of spray flow and nature of pressure distribution in electric arc metallization / V Royanov, I Zakharova E. Lavrova // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies - 8 p. - 6/5 (90 ) - 2017 - рр. 18-24
Похмурский В. И., Студент М. М., Довгунык В. М. и др. Порошковые проволоки систем FeCrB+Al и FeCrB+Al+C для электродуговой металлизации // Автоматическая сварка. - 2002. - № 3. - С. 32-35
Борисова А. Л., И. В. Миц, Т. В. Кайда и др. Структура и свойства покрытий на основе феррохрома и феррохромалюминия, полученных элек-тродуговой металлизацией из порошковых проволок // Автоматическая сварка.- 1995. - № 6. - С. 3-6.
