авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Pages:     | 1 | 2 ||

ВОССТАНОВЛЕНИЕ ГИЛЬЗ ЦИЛИНДРОВ ДИЗЕЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ ТЕХНИКИ ТЕРМОПЛАСТИЧЕСКИМ ДЕФОРМИРОВАНИЕМ В

-- [ Страница 3 ] --


Проведенные исследования показали, что при быстром нагреве до 850 0С структура металлической основы находится в пределах требований ГОСТа 3443-77. Анализ микроструктуры показывает, что при нагреве до 9500С, хотя структура и находится в пределах требований ГОСТа, но заметны изменения формы, количества и характера распределения свободно выделившегося графита. Пластины стали более прямолинейны, что ухудшает механические свойства чугуна, как по износостойкости, так и по прочности.

Проведенные металлографические исследования гильз цилиндров Д-50 и КамАЗ-740 показали, что изношенные и восстановленные гильзы (нагрев до 850 0С, скорость нагрева 70 0С сек.) имеют практически одинаковую структуру, металлическая основа состоит из перлита, феррита, фосфидной

эвтектики и включения графита.. Таким образом, установлено, что быстрый нагрев до 8500С не вносит заметных изменений в структуру чугуна и соответствует требованиям ГОСТа 3443-78, а следовательно, и не ухудшает триботехнические условия работы сопряжения гильза – кольцо.

Исследованием установлено, что при пластической деформации в деталях возникают остаточные внутренние напряжения, которые при определённых

условиях могут повлиять на геометрические параметры, следовательно на долговечность этих деталей.

На рисунке 4. показаны кривые распределения напряжений по сечению исследованных образцов. В исследованных образцах значения внутренних тангенциальных и радиальных напряжений по всем сечениям ниже предела текучести данного материала (т=420..670 МПа).

Максимальные тангенциальные и радиальные напряжения в эталонных образцах имеют значение соответственно +240 МПа и +1,4 МПа; в образцах из восстановленных гильз соответственно +210 МПа и +1,5 МПа.

В связи с тем, что «усадка» гильзы при способе ТПД в матрице происходит как по внутренней, так и по наружной поверхности, возникает необходимость нанесения компенсационного покрытия на посадочные пояски. В результате измерений восстановленных гильз, средняя усадка наружных посадочных поясков составила 0,5…0,6 мм. на диаметр при овальности 0,05…0,1мм., удлинение гильзы составило 0,2…0,35 мм.

При выборе покрытия, компенсирующего усадку и износ, учитывалось следующее: покрытие толщиной 0,5…0,6 мм должно иметь достаточную прочность сцепления с поверхностью гильзы в условиях механических, тепловых нагрузок, долговременной эксплуатации двигателя. Этим условиям, в наиболее полном объеме, удовлетворяет способ электродуговой металлизации. Металлизация поясков осуществлялась серийным модернизированным электрометаллизатором ЭМ-12М с источником питания ПСГ-500. Для металлизации использовали алюминиевую проволоку марки АД-1 или А-5 диаметром 1,2…2,0 мм, а также сварочную проволоку Св-0,8.

Режимы металлизации: марка металла – АД-1 1,2 мм; дистанция напыления, мм-130; частота вращения, мин-1 – 15; скорость продольной подачи металлизатора, мм/об – 6; давление сжатого воздуха, МПа · 105 – 0,45…0,55; диаметр воздушного сопла, мм - 8; диаметр проволоки, мм – 2; скорость подачи проволоки, м/мин – 5,4; интервал напряжений, В – 27…30; сварочный ток, А – 250…270; расход проволоки, кг/ч – 6,2.



Проведенные лабораторные и эксплуатационные сравнительные испытания восстановленных гильз способом ТПД в матрице и новых гильз показали, что износостойкость восстановленных гильз на уровне новых.

Эксплуатационные испытания 16 двигателей, в которых были попарно установлены новые и восстановленные гильзы, показали, что среднее значение скорости изнашивания составляет - 089х10 –4. Сопряженные детали ( поршни и поршневые кольца) имеют темп износа равный износу деталей, сопряженных с новой гильзой. Ускоренные испытания на износостойкость гильз,

восстановленных в номинальный размер различными способами показали, что в целом, способ ТПД в матрице является более предпочтительным, в сравнении с другими способами.


r t


1,4


1







2




1,2
















1,0






300









0,8






240









0,6






180









0,4






120





4


0,2 3




60









0






0









-0,2






-60









-0,4






-120









-0,6






-180









-0,8






-240










0 1 2 3 4 5 6 S,мм

Рисунок 5. Распределение радиальных r и тангенциальных t напряжений в эталонных и восстановленных образцах гильз цилиндров:

1, 2 Распределение радиальных напряжений r соответственно в восстановленных и эталонных образцах;

3, 4 Распределение тангенциальных напряжений t соответственно в восстановленных и эталонных образцах;





Пятая глава содержит результаты внедрения технологии ТДП в производство и ее экономической эффективности.

На основании проведенных исследований и разработанных технических заданий было спроектировано и изготовлено оборудование с оснасткой для восстановления гильз цилиндров в номинальный размер. Разработаны технологические процессы восстановления как закаленных гильз типа СМД-60, КамАЗ-740 так и легированных типа Д-50, СМД-14. Для того, чтобы восстановить гильзу в номинальный размер, в соответствии с чертежом, технологический процесс должен придерживаться следующей последовательности и состоять из следующих операций: очистка; дефектация; предварительная токарная обработка наружной поверхности; ТПД гильзы; пескоструйная обработка; электродуговая металлизация; черновая токарная обработка посадочных поясков; растачивание внутренней поверхности; получистовое и чистовое хонингование внутренней поверхности; финишная антифрикционная безабразивная обработка; очистка внутренней поверхности; чистовая обработка посадочных поясков; контроль.

Устройство к установке ТВЧ для термопластического обжатия гильз в матрице ТПД-М 01.01.224 и приведенный выше технологический процесс внедрены на двух ремонтных предприятиях, «Щекиноагросервис» Тульской области и «Выгоничиагроремонт» Брянской области.

Анализ экономических показателей ремонтных предприятий «Щекиноагросервис» и АО «Выгоничиагроремонт», восстанавливающих гильзы цилиндров дизелей СМД-14, Д-50, КамАЗ-740, СМД-60 способом ТПД в матрице, показал, что средняя себестоимость составляет 50…60% от стоимости новой гильзы. Средняя отпускная цена восстановленных гильз составляет 60…70%, что в 1,5 раза дешевле новых.

Годовой экономический эффект от внедрения технологии восстановления гильз цилиндров составляет, при программе восстановления 2000 шт. в год - 302000 руб. (в ценах 2000г.)

ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Гильзы цилиндров двигателя СМД-14, Д-50, КамАЗ-740, СМД-60 отработавшие межремонтный ресурс, имеют средний износ 0,14…0,22мм, максимальный износ не превышает 0,33…0,51мм. При этом 4…7% гильз подлежат выбраковке по причине трещин и сколов; 83…86% гильз требуют восстановления до номинального или ремонтного размера.

2. Способ ТПД в матрице с комплектом оборудования обеспечивает восстановление закаленных и легированных гильз цилиндров автотракторных двигателей типа СМД-14, Д-50, СМД-60, КамАЗ-740 и др. в номинальный размер с физико - механическими свойствами на уровне новой детали..

3. Установлено, что относительная усадка внутреннего диаметра гильзы

зависит от коэффициента относительной толщины стенки гильзы, коэффициента линейного расширения материала гильзы и разности температур нагретой и охлажденной гильзы и не зависит от его размера.. 4.Метод ТПД гильзы в матрице, обеспечивает усадку гильз двигателей типа СМД-14, Д-50, СМД-60, КамАЗ-740 в пределах 0,6… 1,1мм.

5.Установлено, что действие матрицы оказывает большее влияние на процесс ТПД гильзы (70-75%), чем действие градиента температуры (25-30%) и создаёт максимальные внутренние напряжения растяжения в пределах исключающих вероятность появления трещин.

6. В процессе ТПД гильзы в матрице появляются равномерно распределенные небольшие остаточные напряжения сжатия (сж= 80…120 МПа) по толщине, что является положительным упрочняющим фактором.

7. Разработанный новый комбинированный способ ТПД в матрице закаленных гильз цилиндров типа СМД-60 с одновременной закалкой ее внутренней поверхности обеспечивает получение улучшенных физико –механических свойств гильзы со структурой – безигольчатый или тонко игольчатый мартенсит глубиной не менее 1,5 мм, твердостью не менее НRCэ 42…45 При этом способе восстановления гильз цилиндров используется одновременное действие матрицы и подвижного градиента температуры.

8. В результате опытной производственной проверки были получены следующие результаты:

  • производительность процесса 60- 80 гильз в смену;
  • восстановленные гильзы отвечают требованиям чертежа;
  • ресурс восстановленной гильзы способом ТПД на уровне новой;
  • скорость износа сопряженных деталей (поршни и поршневые кольца ), работавших в новых и восстановленных гильз, одинакова;
  • себестоимость восстановления гильзы не более 60% от стоимости новой.

9. Технологический процесс восстановления гильз цилиндров двигателей СМД-14,СМД-60, Д-50, КамАЗ-740 методом ТПД в матрице с комплектом оборудования внедрен на двух ремонтных предприятиях. Годовой экономический эффект от внедрения технологии составляет 302000 рублей, при программе 2000 шт. в год., указанным способом восстановлено более 20000 шт. гильз.


По теме диссертации опубликованы следующие работы:

  1. Исследование и разработка технологии, оборудования и оснастки для восстановления гильз цилиндров тракторных двигателей СМД-14, Д-50, Д-240 с; программой 100 тыс. шт. в год.// Отсчет о НИР. Рук. раб….. Гос рег. № 79045802.- М..Ф. ГОСНИТИ,. 1981г.-246с..
  2. Хромов В.Н., Лялякин В.П. Костюков А.Ю. Новые технологии восстановления деталей термопластическим деформированием.// Тракторы и сельскохозяйственные машины, 1998 №8.;
  3. Костюков А.Ю. Восстановление гильз цилиндров дизелей термопластическим деформированием в матрице.: -Орел: Труды ОрелГАУ– 2000г.;
  4. Ширяев А.А., Костюков А.Ю, Бойченко А.Э.Финишная антифрикционная безабразивная обработка внутренней поверхности гильз и цилиндров блоков автотракторных двигателей.:-М.: Труды ВНИИТУВИД «Ремдеталь».– 1999.;
  5. Ширяев А.А., Костюков А.Ю, Бойченко А.Э...Восстановление гильз цилиндров автотракторных двигателей способом термопластической деформации.: -М.: Труды ВНИИТУВИД «Ремдеталь»– 1999.;
  6. Костюков А.Ю. Восстановление гильз цилиндров термическим деформированием в матрице.: -М.: Труды МГАУ, 2000г.;
  7. Лялякин В.П. Костюков А.Ю Унифицированная технология восстановления гильз цилиндров автотракторных двигателей в номинальный размер. //Тракторы и сельскохозяйственные машины, 2000г, №12;
  8. Костюков А.Ю. Совершенствование технологии восстановления гильз цилиндров.//Ремонт,восстановление, модернизация,.2002г, № 9;
  9. Хромов В.Н., Костюков А.Ю. Теоретическое обоснование величины усадки гильз цилиндров автотракторных двигателей при восстановлении их термопластическим деформированием в матрице. –М.: Труды ВНИИТУВИД «Ремдеталь» - 2003г.;
  10. Патент Р.Ф.№ 2181649. Способ восстановления закаленных гильз цилиндров Б.И. №12, 27.04.2002, (авт. колл.: Хромов В.Н., Лялякин В.П., Ширяев А.А, Костюков А.Ю).;
  11. Патент Р.Ф.№2182932 Установка для термической обработки полых цилиндрических изделий (авт. колл. Ширяев А.А, Костюков А.Ю. Хромов В.Н., Лялякин В.П). Б.И. №15, 27.05.2002г.;
  12. Лялякин В.П. Бойченко А.Э. Костюков А.Ю. и др. Методы контроля новых и изношенных деталей. М.: ГОСНИТИ 2005г.-240с.


Pages:     | 1 | 2 ||
 

Похожие работы:










 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.