Научная статья на тему 'Технологическая подготовка лазерного термоупрочнения рабочих поверхностей поршневых колец судовых дизелей'

Технологическая подготовка лазерного термоупрочнения рабочих поверхностей поршневых колец судовых дизелей Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

CC BY
169
58
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Вестник НГИЭИ
ВАК
Ключевые слова
ПОРШНЕВОЕ КОЛЬЦО / ЛАЗЕРНОЕ ТЕРМОУПРОЧНЕНИЕ / РАБОЧИЕ ПОВЕРХНОСТИ / ЛАЗЕРНАЯ ОБРАБОТКА / A PISTON RING / LASER THERMOSTRENGHENING / WORKING SURFACES / LASER PROCESSING

Аннотация научной статьи по механике и машиностроению, автор научной работы — Казаков Сергей Сергеевич, Матвеев Юрий Николаевич

В статье приводятся данные по подготовке поршневых колец к лазерному термоупрочнению на двух этапах: подготовительном и основном.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по механике и машиностроению , автор научной работы — Казаков Сергей Сергеевич, Матвеев Юрий Николаевич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

TECHNOLOGICAL PREPARATION LASER THERMO STRENGHENING OF WORKING SURFACES OF PISTON RINGS OF SHIP DIESEL ENGINES

In article data on preparation of piston rings to laser thermostrenghening at two stages cite: preparatory and the basic.

Текст научной работы на тему «Технологическая подготовка лазерного термоупрочнения рабочих поверхностей поршневых колец судовых дизелей»

vation and sowing, also constructive-technological scheme of the combined implement for its realization is offered, basis it soilculltivating of a part which is rotational cultivator. The results of experimental researches by definition of rational parameters of a soil cultivating part of the combined implement are submitted. Field tests of a pre-production model of the combined implement which have confirmed efficiency of its use are conducted.

Keywords: proceeding processing of ground, crop, the unit, working bodies.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ПОДГОТОВКА ЛАЗЕРНОГО ТЕРМОУПРОЧНЕНИЯ РАБОЧИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ПОРШНЕВЫХ КОЛЕЦ СУДОВЫХ ДИЗЕЛЕЙ

С. С. Казаков, ст. преподаватель кафедры «Тракторы и автомобили» НГИЭИ;

Ю. И. Матвеев, проф., д.т.н., зав. кафедрой «ЭСЭУ» ВГАВТ.

Аннотация. В статье приводятся данные по подготовке поршневых колец к лазерному термоупрочнению на двух этапах: подготовительном и основном.

Ключевые слова: поршневое кольцо, лазерное термоупрочнение, рабочие поверхности, лазерная обработка.

Лазерное термоупрочнение поршневых колец (ПК) при их изготовлении следует проводить после выполнения термофиксации.

Поскольку термофиксация осуществляется при ра-

41

бочих температурах t = 580...600 °С в течение 3 часов с целью придания поршневым кольцам упругих свойств, то эта операция должна выполняться до лазерной обработки данных деталей. Качество рабочих поверхностей, подвергаемых лазерной обработке, должно соответствовать шероховатости Ra < 1,25 мкм.

На первом этапе последовательно осуществляются подготовительные операции: обезжиривание, контрольная, нанесение поглощающего покрытия с целью увеличения коэффициента поглощения тепловой энергии лазерного луча. Обезжиривание поверхностей производится ветошью, смоченной в бензине Б-70 ГОСТ 1012- 82 или уайт-спирите ГОСТ 3134-78, с последующей сушкой на воздухе.

После обезжиривания все детали подвергаются технологическому контролю. Поверхности под лазерную обработку проверяются внешним визуальным осмотром или с помощью лупы при Ч10 (ГОСТ 25706-83) на отсутствие трещин, раковин и других дефектов.

Затем на поверхности упрочняемых деталей наносится с помощью кисти или краскораспылителя СО-71 поглощающее покрытие (желтая гуашь ТУ 2331-00102954519-94) толщиной (20...40) мкм. Нанесенное покрытие сушится на воздухе или в течение 10... 15 мин. обдувается сухим теплым воздухом. Толщина нанесенного покрытия контролируется толщиномером ТЛМ-Л5. Производится визуальный осмотр, при этом в покрытии поры, отслоения, подтекания не допускаются.

После подготовительного этапа производится лазерная обработка деталей. При обработке ПК оптическая фокусирующая система лазерного технологического комплекса ориентируется относительно нижней поверхности.

При лазерной обработке ПК с использованием технологического комплекса ЛТН-103 и С02-лазера «Комета-2» на рабочей поверхности следует наносить упрочня-

ющие дорожки в соответствии со следующим рисунком.

Технологические режимы лазерной обработки ПК необходимо корректировать для каждой плавки чугуна с учетом его структуры, химического состава и физикомеханических свойств, полученных в ЦЗЛ данного предприятия.

После выполнения операции лазерного упрочнения детали ПК должны охлаждаться на воздухе. Затем удаляется светопоглощающее покрытие и выполняется контроль поверхностей с лазерной обработкой. Наличие дефектов в виде микротрещин не допускается.

а) б)

Рис. 1. Расположение лазерных дорожек на рабочей поверхности поршневых колец (СДВС 6 ЧРН 36/45): а) С02-лазер «Комета-2»; б) твердотельный лазер ЛТН-103

Как показали результаты натурных испытаний, поршневые компрессионные кольца с лазерной обработкой

судовых дизелей 6 ЧРН 36/45 по работоспособности и износостойкости не уступают хромированным [1].

На основании натурных испытаний в судовых условиях установлено, что кольца с лазерной обработкой при наработке 7,5 тыс. ч по износостойкости не уступают хромированным поршневым кольцам (ОАО «РУМО»), а в сравнении с «сульфоцианированными» (ОАО «Завод Нижегородский Теплоход») превосходит в 1,8 - 2,2 раза.

Литература

1. Казаков С.С. Выбор режимов лазерного упрочнения чугунов поршневых колец судовых среднеоборотистых дизелей на основании ускоренных испытаний три-босопряжения втулка цилиндра - поршневое кольцо // Основные направления развития техники и технологии в АПК и легкой промышленности (Международная научнопрактическая конференция молодых ученых декабрь 2010): НГИЭИ, 2011. - 236 с.

TECHNOLOGICAL PREPARATION LASER THERMO STRENGHENING OF WORKING SURFACES OF PISTON RINGS OF SHIP DIESEL ENGINES

S. S. Kazakov, the senior teacher of the chair «Tractors and cars» NGIEI;

J. I. Matveev, the professor, the doctor of technical sciences, the manager of the chair «ESEU», VGIVT.

Annotation. In article data on preparation of piston rings to laser thermostrenghening at two stages cite: preparatory and the basic.

Keywords: a piston ring, laser thermostrenghening,

working surfaces, laser processing

ПОДЪЁМНАЯ СИЛА - ПРОБЛЕМА

АВТОМОБИЛЬНОЙ АЭРОДИНАМИКИ

Е. В. Королев, к.т.н., профессор кафедры «Тракторы и автомобили» ГБОУ ВПО «Нижегородский государственный инженерно-экономический институт»;

Р. Р. Жамалов, аспирант кафедры «Тракторы и автомобили» ГБОУ ВПО «Нижегородский государственный инженерно-экономический институт»;

А. М. Лопоткин, аспирант кафедры «Тракторы и автомобили» ГБОУ ВПО «Нижегородский государственный инженерно-экономический институт».

Аннотация. Представлены результаты испытаний в аэродинамической трубе масштабных моделей легковых автомобилей с переменными значениями габаритных размеров - ширины и длины. Определены зависимости величины подъемной силы от изменения габаритных размеров моделей.

Ключевые слова: коэффициент подъемной силы, модели, масштаб, легковой автомобиль, весовая нагрузка, габаритные размеры, аэродинамическая труба, зависимости, коэффициент размаха.

Аэродинамика, наука являющаяся частью теоретической механики, изучает законы движения воздуха в зависимости от действующих сил и на их основе устанавливает частные законы взаимодействия между воздухом и движущимся в нем твердым телом. Аэродинамика автомо-

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.