CC BY
30
ТЕХНИЧЕСКИЙ СЕРВИС В АГРОПРОМЫШЛЕННОМ КОМПЛЕКСЕ
УДК 621.797.004.67
В.В. Стрельцов, доктор техн. наук, профессор А.С. Носихин, аспирант
ФГОУ ВПО «Московский государственный агроинженерный университет имени В.П. Горячкина»
РЕМОНТ ЦИЛИНДРОВ ПУСКОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ МЕТОДОМ ПЛАСТИЧЕСКОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ
Восстановление деталей — одно из приоритетных направлений ресурсосбережения. Выбывающая техника представляет собой резерв для сбора и повторного использования металлоресур-сов. Новейшие технологии приближают восстановленные детали по качеству к новым, стирают грань между первичными и вторичными ресурсами, превращая их в альтернативные.
Цилиндр — одна из основных частей двигателя, определяющая вместе с другими деталями цилиндропоршневой группы его ресурс. Основной дефект цилиндров пусковых двигателей — износ внутренней поверхности [1]. Предлагаемый авторами технологический процесс ремонта включает следующие операции: очистная; дефектовочная; расточная (расточка внутренней поверхности отверстий цилиндров блока под ремонтный размер); раскаточная [раскатка внутренней поверхности отверстий цилиндров с применением поверхностно-активных веществ (ПАВ)]; очистная (удаление ПАВ с поверхности отверстий цилиндров); контрольная.
Растачивают отверстия цилиндров на алмазнорасточных станках модели 2Е78П за один проход резцами с пластинками из сплавов ВК8. Растачивание проводится при подаче Б=0,20.. .0,30 мм/об и часто-
68
те вращения шпинделя п = 224 мин1 (скорость резания 65 м/мин). Обработанная поверхность должна соответствовать 5-6 классу точности [2].
Раскаточная операция является операцией чистовой обработки блоков цилиндров пластическим деформированием с применением ПАВ, в состав которых входит медь. Такое сочетание вызывает явление финишной-антифрикционной безабразивной обработки (ФАБО).
Расточенный блок подвергается раскатке специальной раскатной головкой с одновременной подачей металлоплакирующей среды в зону трения рабочих органов.
Исследование показало, что оптимальным значением натягов, стабильно обеспечивающим шероховатость поверхности 0,32.0,16 мкм, является натяг Л = 0,07.0,1 мм. Повышение оптимального натяга до 0,15.0,20 мм приводит к ухудшению обкатанной поверхности, возникновению шелушения (перенаклепа) и появлению волнистости.
По результатам экспериментов провели анализ различных методов обработки поверхностей трения цилиндров пускового двигателя. Сравнивали поверхности трения цилиндров, обработанные с использованием расточного, хонинговального и сверлильного станков. Расточку и хонингование осу-
ществляли в соответствии с заводской технологией ремонта.
Операцию поверхностной пластической деформации (ППД) поверхности трения проводили после расточки на вертикально-сверлильном станке с помощью раскатки, установленной в патроне станка (рис. 1). Частота вращения гильзы п = 355 мин1, подача 5 = 0,1 мм/об, натяг Л = 0,1 мм на диаметр.
Проведя различную обработку цилиндров, получили три варианта. Общий вид экспериментальных цилиндров показан на рис. 2.
Определение твердости проводили с помощью портативного ультразвукового твердомера МЕТ-У1. Методикой измерений предусмотрено измерение внутренней поверхности цилиндров в трех сечениях по двум взаимно перпендикулярным плоскостям. Первое сечение — на расстоянии 20 мм от верхнего края цилиндра, второе сечение — на середине и третье — на расстоянии 20 мм от нижнего края цилиндра [1].
Твердость цилиндров определяли:
• после расточки;
• после поверхностной деформации расточенного цилиндра;
• после ППД с одновременным нанесением антифрикционного покрытия.
Результаты замеров твердости представлены диаграммами твердости поверхности трения цилиндров после различных видов обработки (рис. 3).
По результатам измерений можно сделать вывод о повышении твердости поверхности трения цилиндров после ППД на 19 % по сравнению с расточенными цилиндрами. Твердость цилиндров после хонингования и расточки одинакова и равна 3200 МПа.
После ППД с одновременным нанесением покрытия наблюдается некоторое снижение твердости на 8 % по сравнению с гильзой после ППД, что можно объяснить наличием на поверхности мягкого антифрикционного слоя.
Шероховатость поверхности трения определили на профилографе-профилометре мод. 201 завода «Калибр». Результаты измерений приведены
Рис. 1. Общий вид установки для поверхностной пластической деформации цилиндров с нанесением антифрикционного покрытия
на рис. 3. Шероховатость поверхностей трения после хонингования равна 0,33 мкм, что соответствует технологическим требованиям на ремонт цилиндров. После расточки шероховатость достигает 0,65 мкм.
Последующая поверхностная пластическая обработка обеспечивает снижение шероховатости до 0,34 мкм, что соответствует шероховатости, достигаемой после чистового хонингования (0,32.0,34). Эксперименты показали, что поверхностная пластическая деформация цилиндров с одновременным нанесением антифрикционного покрытия обеспечивает шероховатость 0,25 мкм.
Рис. 2. Общий вид экспериментальных цилиндров, слева направо:
после эксплуатации; после расточки; после ППД; после ППД с антифрикционным покрытием
70 60 50
Ка-100, мкм; 40 ШС-100, МПа 30
20 10
0
Рис. 3. Твердость и шероховатость поверхности трения цилиндров после различных видов обработки:
1 — после расточки; 2 — после ППД; 3 — после ППД с покрытием; 4 — после хонингования; 5 — после эксплуатации
1 2 3 4 5
□ Твердость □ Шероховатость
Выводы
Таким образом, можно сделать вывод, что замена двух операций хонингования на ППД + ФАБО обеспечивает требуемую шероховатость.
Изменение технологии обработки цилиндров позволяет существенно сократить энергетические затраты и снизить себестоимость ремонта цилиндров при повышении эксплуатационных характеристик поверхностей трения.
Комбинированный способ, включающий поверхностное пластическое деформирование с од-
новременным нанесением антифрикционных покрытий (ФАБО), позволяет снизить шероховатость поверхности цилиндра до Яа = = 0,25 мкм, повысить твердость до 3500 МПа.
Список литературы
1. Курчаткин, В.В. Надежность и ремонт машин / В.В. Курчаткин [и др.]; под редакцией Курчаткина В.В. — М.: Колос, 2000.
2. Тракторы Т-130МГ-1, Т-170.01. Руководство по капитальному ремонту. — Челябинск: Внешторгиздат, 1991.
3. Абрамов, Ю.А. Справочник тех-нолога-машиностроителя. В 2-х томах. Т. 2. / Ю.А. Абрамов [и др.]; под ред. А.Г. Косиловой, Р.К. Мещерякова. — 4-е изд., перераб. и доп. — Машиностроение, 1985.
4. Одинцов, Л.Г. Упрочнение и отделка деталей поверхностным пластическим деформированием: справочник / Л.Г. Одинцов. — М.: Машиностроение, 1987.
5. Соколенко, И.Н. Технология поверхностного упрочнения гильз цилиндров двигателей раскатыванием с одновременным нанесением медного покрытия при их восстановлении: автореф. дис. ... канд. техн. наук. — Саратов, 1990.
6. Ерохин, М.Н. Трибологические основы повышения ресурса машин (вопросы и ответы): учебное пособие / М.Н. Ерохин [и др.]. — М.: ФГОУ ВПО МГАУ, 2003.
УДК 621.31:658.58
Н.Н. Сырых, доктор техн. наук, профессор Н.Е. Кабдин, канд. техн. наук, доцент
ФГОУ ВПО «Московский государственный агроинженерный университет имени В.П. Горячкина»
А.А. Некрасов, инженер
ГНУ «Всероссийский научно-исследовательский институт электрификации сельского хозяйства»
ВЕРОЯТНОСТНАЯ МОДЕЛЬ ОЦЕНКИ ОСТАТОЧНОГО ВРЕМЕНИ БЕЗОТКАЗНОЙ РАБОТЫ ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЯ ПРИ ЕГО ЭКСПЛУАТАЦИИ ПО ПЛАНОВО-ПРЕДУПРЕДИТЕЛЬНЫМ СТРАТЕГИЯМ ОБСЛУЖИВАНИЯ
Одно из основных мероприятий, обеспечивающих снижение интенсивности износа и приближения его к нормативным срокам службы на стадии старения (износа), — плановые профилактические замены электрооборудования до наступления отказа. В этих условиях естественным является необходимость оценки остаточного времени «жизни» изделия до отказа, уже проработавшего безотказно с принятой периодичностью профилактических
замен и возможностей его дальнейшего использования.
Поскольку отказы электрооборудования являются случайными событиями, в математических моделях решения поставленных задач должны использоваться методы теории вероятностей и математической статистики. Наиболее подходящей базовой моделью может служить рассматриваемый в математической теории надежности процесс восстанов-
