двигатель ЯМЗ-238ДЕ (V8) турбо
После тщательного анализа результатов первой стадии исследований разрабатывается методика форсированных испытаний деталей или узлов на стендах с учетом следующего:
виды отказов деталей или их износов, отмеченных в эксплуатации, должны воспроизводиться при испытании на стендах с достаточной достоверностью;
характер нагрузок на деталь в процессе испытаний и при работе на дизеле должны быть идентичными;
испытания должны заканчиваться отказом детали или достижением ею предельного состояния, эквивалентного состоянию, возникающему в эксплуатации при исчерпании ресурса;
режим цикла, характеризуемый уровнями механических и тепловых нагрузок, скоростей нагружения, а также интенсивностью факторов, активизирующих развитие отказа, должен выбираться из условия нахождения оптимального варианта из совокупности мероприятий, направленных на устранение отказа и повышение ресурса.
Эффективность выбранного режима характеризуется коэффициентом эквивалентности его наработке автомобиля в эксплуатационных условиях (этот коэффициент называется также коэффициентом ускорения по наработке).
Следовательно, тепловые и механические нагрузки на деталь должны превышать нагрузки, действующие в эксплуатации, темп износа при форсированных стендовых испытаниях должен быть значительно выше темпа износа в эксплуатации.
Уровень нагружения в процессе форсированных испытаний
Уровень нагружения в процессе форсированных испытаний заслуживает специального рассмотрения. Принципиально возможно неограниченное повышение нагрузки и соответственно сокращение длительности опытов, но в действительности нагрузку следует выбирать так, чтобы сохранились те же физические закономерности, которые приводят к отказу в реальных условиях эксплуатации.
Поэтому нагрузки должны находиться в области, допускающей приближенную экстраполяцию зависимости напряжений от нагрузки, переход в область резкой нелинейности обусловлен чрезмерным отклонением от реальных физических процессов. При выборе интенсивности нагружения в большинстве случаев не следует допускать чрезмерного ускорения развития отказа, придания ему "лавинообразного" характера. В последнем случае развитие явлений, приводящих к отказу, как правило, отличается от имеющего место в естественных условиях эксплуатации. Кроме того, подобные перегрузки, по опыту ЯМЗ, могут приводить к рассеиванию опытных точек экспериментальных зависимостей.
Соответствующее условие может быть выражено аналитически (индексы означают соответственно форсированный и эксплуатационный режимы и режим, при котором происходит лавинообразное развитие отказа).
В тех случаях, когда развитие отказа носит лавинообразный характер, имитация отказа должна предусматривать увеличение нагрузочных режимов выше нормальных эксплуатационных. Приведенная формула может быть распространена на отдельные факторы, влияющие на интенсивность развития отказа.
Форсированные испытания деталей и узлов проводят на двигателях, на специальных стендах с приводом от электродвигателя (часто этот вид испытаний называют безмоторным) и на стендах для усталостных испытании.