Научная статья на тему 'Восстановление рабочих устройств земснарядов износостойкими наплавками'

Восстановление рабочих устройств земснарядов износостойкими наплавками Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

CC BY
1290
223
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ТЕХНОЛОГИЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ / ЗЕМСНАРЯДЫ / ГИДРОПЕРЕГРУЖАТЕЛИ / НАПЛАВОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ / ГИДРОАБРАЗИВНОЕ ИЗНАШИВАНИЕ / STRENGTHENING AND REPAIR TECHNOLOGY / DREDGER / HYDRO-LOADER / BRAZE WELDING MATERIALS / HYDROABRASIVE WEAR

Аннотация научной статьи по технологиям материалов, автор научной работы — Погодаев Леонгард Иванович, Кузьмин Александр Алексеевич, Ежов Юрий Евгеньевич, Донских Дмитрий Фаридович

В статье представлена новая технология защиты и восстановления изношенных в гидроабразивной среде деталей грунтовых насосов землесосных снарядов и гидроперегружателей. Предложен оптимальный химический состав наплавочного материала, обладающего повышенной износостойкостью при гидроабразивном изнашивании. Приведены результаты производственных испытаний рабочих колес грунтовых насосов, наплавленных новым износостойким материалом с последующим выравниванием рабочих поверхностей самофлюсующимся газотермическим покрытием.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по технологиям материалов , автор научной работы — Погодаев Леонгард Иванович, Кузьмин Александр Алексеевич, Ежов Юрий Евгеньевич, Донских Дмитрий Фаридович

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

A technology for strengthening and repair of dredger ground pumps parts and hydro-loaders parts under hydro-abrasive wear has been developed. An optimal compound of braze welding materials of high hydro-abrasive wear-resistance quality has been proposed. The article provides the results of fi eld tests of ground pump rotors welded with the new wear-resistant material, followed by surfacing with self-fl uxing gas and thermal coating.

Текст научной работы на тему «Восстановление рабочих устройств земснарядов износостойкими наплавками»

Выпуск 2

СУДОСТРОЕНИЕ И СУДОРЕМОНТ

УДК 621.879.45.004

Л. И. Погодаев,

д-р техн. наук, профессор, СПГУВК;

А. А. Кузьмин,

канд. техн. наук, доцент, СПГУВК;

Ю. Е. Ежов,

канд. техн. наук, доцент, СПГУВК;

Д. Ф. Донских,

СПГУВК

ВОССТАНОВЛЕНИЕ РАБОЧИХ УСТРОЙСТВ ЗЕМСНАРЯДОВ ИЗНОСОСТОЙКИМИ НАПЛАВКАМИ

REPAIR OF DREDGER MACHINERY WITH WEAR-RESISTANT BRAZE WELDING MATERIALS

В статье представлена новая технология защиты и восстановления изношенных в гидроабразивной среде деталей грунтовых насосов землесосных снарядов и гидроперегружателей. Предложен оптимальный химический состав наплавочного материала, обладающего повышенной износостойкостью при гидроабразивном изнашивании. Приведены результаты производственных испытаний рабочих колес грунтовых насосов, наплавленных новым износостойким материалом с последующим выравниванием рабочих поверхностей самофлюсующимся газотермическим покрытием.

A technology for strengthening and repair of dredger ground pumps parts and hydro-loaders parts under hydro-abrasive wear has been developed. An optimal compound of braze welding materials of high hydro-abrasive wear-resistance quality has been proposed. The article provides the results offield tests of ground pump rotors welded with the new wear-resistant material, followed by surfacing with self-fluxing gas and thermal coating.

Ключевые слова: технология восстановления, земснаряды, гидроперегружатели, наплавочные материалы, гидроабразивное изнашивание.

Key words: strengthening and repair technology, dredger, hydro-loader, braze welding materials, hydroabrasive wear.

БРАЗИВНОЕ и гидроабразивное изнашивание (АИ и ГАИ) различных технических средств (ТС) (деталей

атации земснарядов и гидроперегружателей может достигать 0,2 мм/ч. При этом деталь толщиной 30 мм может полностью износиться через 150...200 ч. При продолжительности навигации, равной примерно 2 тыс. ч, потребуется несколько замен изношенных деталей (рис. 1 и 2), что связано с выводом ТС из эксплуатации и значительными материальными затратами.

грунтовых насосов и разрыхлителей грунта, судовых гребных винтов, работающих на мелководье, гидротурбин при воздействии загрязненных абразивными частицами паводковых вод и т. п.) является одним из самых разрушительных видов изнашивания. Так, например, скорость изнашивания рабочих колес, облицовок и корпусов грунтовых насосов, используемых на добыче песка в Финском заливе, при неоптимальных режимах эксплу-

Можно предполагать, что невысокая надежность дноуглубительной техники, в частности интенсивный износ деталей черпаковой цепи земмашин и деталей грунтовых насосов

Рис. 1. Рабочее колесо грунтового насоса земснаряда ДЭ-250: а — до эксплуатации; б — после работы в течение 600 ч; в — износ гуммированного рабочего колеса грунтонасоса гравийным грунтом

Рис. 2. Характер местного гидроабразивного изнашивания рабочих колес грунтовых насосов: а — износ поверхности дисков; б — износ за приварной планкой; в — износ поверхности дисков; г — износ выходной кромки лопасти

Выпуск 2

см

ж

и

земснарядов, окажется серьезным препятствием для успешного решения крупномасштабного проекта по дноуглублению дельты Волги, предложенного Правительством РФ 29 октября 2010 г. (Аргументы недели. 2010. № 43 (233). 3 нояб.) Президент РФ Д. А. Медведев заявил: «Пора начинать гигантскую стройку на Волге. Для того чтобы спасти самую крупную водную артерию Европы, необходимо углубить ее дельту».

Скорость обмеления дельты постоянно возрастает и за последние 5 лет достигла 100 см/год. За период строительства и пуска восьми гигантских гидросооружений площадь водного зеркала дельты увеличилась в пять раз, а средняя глубина проток уменьшилась более чем на 2 м. Обмеление и разрастание дельты привело к затоплению 15 тыс. м2 сельхозугодий, к резкому падению уровня воды на участке Нижний Новгород-Астра-хань, к нарушению сквозного судоходства в транспортном коридоре «Север-Юг», так как суда типа Волгодон с осадкой 4,5 м преодолеть обмелевшую дельту и ходить по Волге не могут. Каскад из восьми ГЭС, кроме перечисленных выше катастрофических последствий для судоходства, резко ухудшил экологию на 40 % европейской части территории РФ. Исчезли нерестилища ценных пород рыб, увеличилась гибель уникальных видов птиц от действия цианобактерий, выделяемых в воду сине-зелеными водорослями. Вода из водохранилищ при существующих способах очистки стала практически непригодной для питья, летом водная поверхность покрывается толстым слоем зловонной жижи, процессы гниения субстанций различного происхождения способствуют заражению гельминтами рыб, водоплавающих птиц и части жителей Поволжья. Катастрофичность общей ситуации значительно увеличивается еще и в связи с тем, что оборудование каскада гидросооружений давно исчерпало свой (расчетный) ресурс и

требует полной замены. В связи с этим полезно вспомнить слова одного американского гидролога: «Если у вас прорвет хотя бы одно гидросооружение, то недавнее гигантское наводнение в Новом Орлеане покажется всем детской забавой».

На углубление дельты Волги потребуется примерно 2-3 млрд руб в год в течение 8-10 лет. Однако даже при условии успешного выполнения намеченных работ общая глобальная проблема по спасению огромного бассейна реки от гибели при сохранении каскада ГРЭС в неизменном виде решена не будет, дноуглубительные работы окажутся лишь весьма затратными профилактическими мероприятиями.

Актуальность и острая необходимость решения глобальной транспортно-экологической проблемы модернизации и оздоровления обширного региона, занимающего почти половину России, сомнений не вызывает. Ясно также, что дноуглубительные работы должны выполняться судами технического флота, оснащенными грунтозаборными устройствами и средствами перемещения грунта или гидротранспорта неоднородной среды (пульпы) в места складирования. Для разработки плотных грунтов обычно используются многочерпаковые земмашины, а для работы на песчаных грунтах — землесосные снаряды (землесосы). Общим для земмешин и землесосов является низкая надежность рабочих устройств (РУ), в первую очередь определяющих их работоспособность и эффективность эксплуатации.

Накопленный опыт показывает, что такими РУ являются детали шарнирного соединения черпаков на земмашинах и детали грунтовых насосов на земснарядах. При этом наибольшему износу подвергаются черпако-вые пальцы (рис. 3) и рабочие колеса насосов (рис. 1 и 2). Разновидности эрозии РУ земснарядов указаны в табл. 1.

Таблица 1

Разновидности эрозии рабочих устройств земснарядов

Эрозия рабочих устройств Абразивная эрозия при высоких давлениях, ударах, вибрациях и заедании в трибосопряжениях Детали шарнирного соединения черпаковой цепи, черпаки, барабаны

Гидроабразивная эрозия Детали грунтовых насосов, пульпопроводы

Рис. 3. Характер износа черпакового пальца (а) и вид поверхности трения (б, в)

Износ черпакового пальца 070 мм в средней части (рис. 3, а) под полозком черпака составил 12 мм. При таком износе земснаряд выводится из эксплуатации для переборки черпаковой цепи, замены деталей (пальцев, втулок в черпаках и колец в соединительных звеньях), получивших предельный износ или значительную деформацию от динамических нагрузок и вибрации элементов цепи. В таких условиях рабочая поверхность деталей имеет весьма грубый рельеф от воздействия абразивных частиц, попадающих в открытые зазоры в сопряжениях (рис. 3, б) и продуктов изнашивания, присутствующих на поверхностях трения в результате их схватывания (заедания) с последующим глубинным вырыванием отдельных фрагментов из сопряженных материалов (рис. 3, в). На рис. 3, в отчетливо видна деформация зерен детали, направленная (вверх налево) к очагу схватывания с вырыванием частиц металла в форме углубления (кратера) с выступающими краями.

На 1 января 2000 г. парк дноуглубительного флота Государственного бассейнового управления (ГБУ) «Волжское ГБУ» состоял из 15 землесосных и 7 многочерпа-ковых земснарядов. Его основу составляли высокопроизводительные (2500 м3/ч) землесосы проекта 1-517 и многочерпаковые (550 м3/ч) снаряды проекта Р36. Сегодня износ специального и энергетического оборудования земснарядов для отдельных судов составляет более 70 %.

Строительство нового дноуглубительного флота в России в последние годы практически остановилось. Затраты на его проектирование и строительство весьма велики. Приведение устаревших судов технического флота в соответствие с современными производственными требованиями для Волжского бассейна целесообразно путем модернизации специального и энергетического оборудования с минимальными затратами и максимальным эксплуатационным эффектом.

^65~|

Выпуск 2

Выпуск 2

Значительные резервы имеются в снижении энергетических затрат на транспортирование грунта землесосными снарядами к месту отвала. Так, например, на реках США уже более 50 лет вместо гибких используются спрямленные управляемые грунтопроводы.

Проведенные на реке Ветлуге испытания опытного образца отечественного спрямленного управляемого грунтопровода показали, что себестоимость кубометра извлекаемого грунта можно снизить на 17 %.

На реках Северного ГБУ в 1980-х гг. успешно использовалось струенаправляющее рулевое устройство, которое позволяло вытягивать нитку плавучего грунтопровода, сокращая его длину на 30-40 %, снижая тем самым затраты топлива на кубометр транспортируемого грунта. Затраты на изготовление и монтаж устройства невелики, а эффект от его использования может быть весьма существенным. Эти способы и средства могут быть успешно использованы при углублении участка р. Волги от Волгограда до Астрахани, где длина спрямленного управляемого грунтопровода может быть сокращена с 500 до 300-400 м.

Что касается многочерпаковых земснарядов, то они имеют средний срок службы от 10 до 14 лет. Сегодня их специальное и энергетическое оборудование также существенно изношено.

Эксплуатация многочерпаковых земснарядов в последние годы характеризуется низким использованием установленной мощности, малой производительностью, высокой себестоимостью извлечения и транспортирования кубометра грунта. Проведенные на Волге испытания показывают, что использование установленной мощности, характеризуемое отношением средней затраченной мощности к паспортной (номинальной) мощности черпакового двигателя составляет 40-60 %.

Одним из действенных путей разработки грунтов различной сложности многочер-паковыми земснарядами является повышение скорости движения черпаковой цепи. Так, скорость движения цепи зарубежных земснарядов достигает 35-40 черпаний/мин. За счет этого они развивают достаточно высокую производительность при относительно неболь-

шой вместимости черпаков. В отечественной практике номинальную частоту опоражниваний черпаков обычно принимают 16-18 черпаний/мин, однако такая частота используется в настоящее время лишь при разработке сравнительно легких грунтов. Разработку же тяжелых грунтов, как правило, ведут при частоте не более 8-12 черпаний/мин по причине значительных нагрузок, возникающих при резании грунта и вследствие ухудшения условий опоражнивания черпаков от липкого грунта. Целесообразно также использование для речных многочерпаковых земснарядов безмайонных черпаковых цепей.

Надежность ТС при ГАИ зависит от многих факторов, в частности от комплекса про-тивоизносных свойств материалов и защитных покрытий поверхности ведущих деталей, а также от режимов эксплуатации установок, определяющих структуру и скорость локальных гидроабразивных потоков. Увеличение скорости обтекания деталей двухфазным потоком приводит к их местному изнашиванию, интенсивность которого в несколько раз превосходит скорость общего ГАИ, что наглядно подтверждается характером изнашивания различных зон на поверхности рабочих колес грунтовых насосов (рис. 2). Наиболее глубокие повреждения (рис. 2, в, г) располагаются на входе и выходе потока с лопастей рабочих колес, где при работе на неоптимальных режимах (при низких напорах) в двухфазной смеси возникают локальные вихри, обладающие повышенными скоростями прокручивания и более интенсивным эрозионным воздействием.

Таким образом, возникает необходимость разработки эффективных способов восстановления (упрочнения) и ремонта ведущих деталей грунтовых насосов. На первом этапе разрабатывались износостойкие наплавочные материалы, с учетом специфических условий эксплуатации грунтовых насосов [1; 2], изготавливалась опытная порошковая проволока (ПП), определялся оптимальный режим наплавки деталей грунтовых насосов опытной ПП и порошковой смесью для нанесения на поверхность деталей. Отрабатывались технологические процессы восстановления деталей с выравниванием рабочих поверхностей для создания гладкой поверхности, препятствую-

щей развитию местного изнашивания, материалы наносились способами футерования и плазменной наплавки [3, с. 53-60; 4-6].

Разработка наплавочного материала, обладающего повышенной износостойкостью в условиях воздействия абразива различной крупности, проводилась в два этапа. На первом этапе были исследованы Сг-Мп сплавы с дополнительными легированием V, Т1, В, приводящим к образованию в структуре сплавов карбидов ванадия и титана, боридов железа и карборидов (СгВС и Сг2ВС).

Сопоставление механических свойств опытных сплавов с круговой диаграммой их стойкости при ударном ГА изнашивании (рис. 4) позволило установить оптимальное сочетание твердости HV и ударной вязкости а обеспечивающее наибольшую износостойкость сплавов в условиях ударного и безударного ГА изнашивания.

о 10

0 1 2 3 4

Рис. 4. Свойства и износостойкость наплавочных материалов: а — зависимость твердости от ударной вязкости; б — зависимость силы удара от твердости при определении ан; в — круговая диаграмма износостойкости материалов

Рис. 5. Влияние состава порошкоый смеси на относительную износостойкость наплавленного металла

Приняв за основу систему легирования Бе-С-Сг-Мп, на втором этапе методом планирования эксперимента и регрессионным анализом была произведена оценка влияния на износостойкость опытных сплавов более широкого круга, легирующих элементов в заданных интервалах содержания. В результате исследования получено следующее уравнение регрессии:

Кг = 0.99А1 - 0.18Сг- 0.42Т + 0.077г+0.07Мо -

до- 0.ГУ + 1.47В + 0.2281 - 0.11Мп + 3.87.

С использованием уравнения регрессии было рассчитано шесть составов шихты для изготовления опытных ПП [3, с. 53-60].

Результаты комплексных испытаний опытных ПП диаметром 2,6 мм показали, что наилучшим сочетанием технологических свойств и износостойкости обладают ПП, обеспечивающие получение наплавленного металла типов: 120Х9Г5С3Ф2Т, 140Х8Г5СФ2Т2 и 80Х7Г4С2ФТ, содержащие дополнительно по 0,75 % Мо, 0,9-1,5 % В и 0,03-0,11 % N и имеющие твердость 50, 54 и 55 НЯС соответственно.

Микроструктура износостойких сплавов, наплавленных опытными ПП, представляет собой аустенитно-мартенситную матрицу, содержащую карбиды ванадия и титана, бориды и нитриды железа, равномерно распределенные в объеме.

Сравнительные испытания опытных ПП в условиях ударного ГА изнашивания грунтосмесью, содержащей гравий (I вариант) и при безударном ГА изнашивании речным песком (II вариант), выявили высокую стойкость металла, наплавленного опытными ПП. Среднее значение коэффициента износостойкости при наплавке проволокой ПП-Нп-140Х8Г5С2Ф2Т2Р по отношению к эталонной стали 25Л оказалось равным 3,12 (табл. 2)

Оценка технологичности и производительности наплавки опытными ПП показала возможность механизированной наплавки в 4-5 проходов без трещинообразования (с предварительным нагревом детали до 200 °С) при хорошем формировании наплавленного слоя и достаточно высокой производительности.

Выпуск 2

Выпуск 2

Таблица 2

Износостойкость кАа наплавочных материалов

Наплавочные материалы Твердость НЯС кдо = до25 / доПП 25л ПП

I вариант II вариант Среднее

ПП-Нп-140Х8Г5С2Ф2Т2Р 54 2,66 3,57 3,12

ПП-Нп-80Х7Г4С2ФТР 55 2,04 3,04 2,54

ПП-Нп-150Х15Р3Т2 (ГОСТ 26101-84) 58 2,20 2,72 2,45

ПП-Нп-120Х9Г5С3Ф2ТР 50 1,75 2,29 2,02

Технологический процесс восстановления или предварительного упрочнения деталей, подвергающих при эксплуатации интенсивному ГА изнашиванию, разработан применительно к ведущим деталям грунтовых насосов в трех вариантах: механизированная наплавка деталей новой ПП; наплавка ПП с последующим нанесением абразивно-клеевой композиции для выравнивания рабочей поверхности; наплавка ПП с последующей плазменной наплавкой смеси порошков для получения гладкой поверхности после восстановления.

Опытной ПП были восстановлены рабочее колесо и корпус грунтового насоса 16 Гру — 8 л. Корпус наплавляли по всей ширине отвода в районе отсекателя, смотрового люка, фундаментной лапы, а также неширокую кольцевую поверхность отвода, примыкающую к бронедискам. На рабочем колесе наплавляли входные и выходные кромки лопастей, поверхности переднего и заднего дисков.

Наплавку производили валиками шириной 30-50 мм, толщиной 3-5 мм за один проход на экспериментально установленных оптимальных режимах: силе тока 300-340 А; напряжении дуги 37-30 В; скорости наплавки 12-20 м/ч; скорости подачи ПП 180 м/ч; вылете электрода 50-70 мм при поперечных колебаниях электрода. Для наплавки использовался полуавтомат ПДО-517 (А-765) с горелкой, оснащенной отсосом вредных газов. В качестве источника питания дуги применялся выпрямитель ВДУ-506, а также преобразователи типа ПСГ-500 с жесткой вольт-амперной характеристикой.

Наплавку деталей производили по схемам, предотвращающим появление значительных деформаций и трещин с предварительным подогревом мест восстановления до темпера-

туры 150-200 °С. Перед наплавкой кольцевой зоны на внутренней поверхности корпуса производили выточку под наплавку глубиной 4 мм на диаметре от 1200 до 1300 мм на карусельном станке. Зоны местного износа глубиной более 15 мм предварительно наплавляли проволокой Св-08Г2С. Для медленного остывания металла в зонах наплавки использовали асбестовую ткань АТ-7.

Второй вариант восстановления включал наплавку деталей опытной ПП по изложенному выше варианту с последующим выравниванием поверхности износостойкой абразивно-клеевой композицией. Основой композиции являлось смола ПН-1 (100 частей) с модифицирующей добавкой метаэтил-кетона ПМЭК (80 частей) и ускорителя НК-2 (1 часть).

Испытания абразивно-клеевых композиций на лотковой установке показали, что наибольшая износостойкость композиций достигается при введении в них кварцевого песка крупностью 0,20-0,63 мм в количестве 300 мас. % на 100 мас. % связующего и продолжительности полимеризации не менее 10 суток.

Третий вариант восстановления включал наплавку деталей опытной ПП по первому варианту с последующим выравниванием плазменной наплавкой смеси порошков на железной и никелевой основе.

Для установления оптимальной пропорции порошков Пр-Х4Г2Р4С2Ф (на основе Бе) и ПГ-СР4 (на основе N1) в смеси были проведены сравнительные испытания на ГА изнашивание сплавов, полученных наплавкой шести составов механических смесей порошков с соотношением в пределах от 0 до 100 мас. %.

Анализ результатов показал, что при содержании порошка ПГ-СР4 в количестве 20 и более мас. % и наплавке смеси с амплитудой

колебаний плазматрона 60 мм формируется гладкая поверхность с наименьшим количеством дефектов. Поскольку при содержании в смеси порошка ПГ-СР4 в количестве менее 20 мас. % не удается получить качественную наплавленную поверхность, то соотношение порошков 20:80 в смеси N1 и Бе следует считать оптимальным, несмотря на то что износостойкость покрытий, наплавленных порошковыми смесями с содержанием порошка на железной основе более 80 мас. %, возрастает (рис. 5).

Выравнивающую плазменную на-

плавку порошковой смесью установленного оптимального состава производили в зонах интенсивного местного изнашивания в районе выходных кромок лопастей рабочего колеса насоса 16Гру-8л. Крупность порошков при этом составляла 0,10...0,16 мм. Наплавку производили на установке УПН-303 по экспериментально установленным оптимальным режимам: сила тока 190-200 А, напряжение 30-35 В, скорость наплавки 0,12 м/мин, амплитуда и частота перемещения плазмотрона 60 мм и 23 мин-1 соответственно, полярность обратная, расход порошка 18 г/мин. В начальной стадии процесса наплавки осуществляли подогрев зоны наплавки до 250 °С.

Для производственных испытаний деталей земснарядов, наплавленных опытной ПП, было изготовлено четыре комплекта деталей грунтовых насосов. Каждый комплект состоял из корпуса и рабочего колоса. Три комплекта деталей наплавили: серийной ПП-Нп-200Х15РС2Т; опытной проволокой ПП-Нп-140Х8Г5С2Ф2Т2Р и электродами 13 КН/ЛИВТ. Четвертый комплект деталей был наплавлен опытной ПП, а затем покрыт абразивно-полимерной композицией. Выходные кромки лопастей рабочих колес были наплавлены в два слоя: нижний наплавлялся опытной ПП, верхний — выравнивающей порошковой смесью, состоящей из порошков на железной и никелевой основе в соотношении 4:1. Восстановленные детали испытывались на четырех гидроперегружателях ГП-9, ГП-10, ГП-11 и ГП-18, принадлежащих ОАО «СЗП».

Для оценки эффективности использования опытной ПП для наплавки деталей, подвергающихся изнашивающему воздействию гидроабразивной массы, при значительных

удельных давлениях на рабочие поверхности, режущие кромки двух черпаков емкостью 700 литров земснаряда № 502, приписанного к линейному участку Волго-Балтийского водного пути, были наплавлены опытными проволоками ПП-Нп-120Х9Г5С3Ф2ТР и ПП-Нп-140Х8Г5С2Ф2Т2Р. Режущая кромка третьего черпака была наплавлена серийной проволокой ПП-Нп-350Х10Б8Т2 (ГОСТ 26101-84). Наплавке подвергались также поверхности в виде полос шириной 80-100 мм, прилегающие к козырьку с наружной и внутренней стороны.

Для предотвращения трещинообразо-вания износостойкая наплавка производилась по подслою, наплавленному электродами марки 03С-4. Наплавку опытными ПП производили при силе тока 300-320 А, напряжении дуги 27-30 В и скорости подачи проволоки 158 м /ч.

Земснаряд с опытными черпаками работал на тяжелом гравийно-глинистом грунте в районе р. Свирь Ленинградской области. Обследование черпаков было произведено после 1200 ч эксплуатации. Было установлено, что стойкость наплавки опытными ПП примерно в 1,3-1,5 раза превышает стойкость металла, наплавленного более хрупкой проволокой ПП-Нп-350Х10Б8Т2, содержащей дефицитный ниобий, а также электродами марки 13 КН/ ЛИВТ. В сравнении с неупрочненными козырьками, восстановленные козырьки показали в 2,5-3,5 раза более высокую стойкость в жестких условиях резания плотных глинистых грунтов. Металл, направленный на внешнюю и внутреннюю стороны трех опытных черпаков, имел незначительный износ.

Годовой экономический эффект от применения новой ПП при восстановлении и упрочнении ведущих деталей грунтовых насосов пяти гидроперегружателей с учетом экономии на монтаж и демонтаж оборудования составит около 70 млн руб.

Основные результаты I

1. Разработан состав новой ПП типа 140Х8Г5С2Т2Ф2Р, обеспечивающий получение износостойкой структуры в наплавленном слое, состоящей из аустенитно-мартенситной матрицы и равномерно распределенных в

Выпуск 2

Выпуск 2

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

объеме упрочняющих включений карбидов и карбоборидов. Повышенная износостойкость деталей, наплавленных новой ПП, достигается как при царапающем, так и при ударном воздействии абразивных частиц.

2. Разработаны и опробованы в производственных условиях технологические процессы восстановления (упрочнения) деталей земснарядов, повышающие срок службы обо-

рудования за счет износостойкой наплавки и получения гладкой поверхности, уменьшающей проявление местного износа.

3. Разработана технология двухслойной наплавки: основной слой наплавляется опытной порошковой проволокой; наружный выравнивающий слой, состоящий из смеси порошков на никелевой и железной основе, наплавляется плазменным способом [6].

Список литературы

1. Погодаев Л. И. Гидроабразивный и кавитационный износ судового оборудования / Л. И. Погодаев, П. А. Шевченко. — Л.: Судостроение, 1984. — 264 с.

2. Погодаев Л. И. Режимы работы и долговечность деталей землесосных снарядов / Л. И. Погодаев, Н. В. Лукин. — М.: Транспорт, 1990. — 192 с.

3. Ежов Ю. Е. Выбор и испытания наплавочных материалов для деталей грунтовых насосов / Ю. Е. Ежов // Судостроение и судоремонт: сб. науч. тр. — Л.: ЛИВТ, 1990. — Вып. 3.

4. Погодаев Л. И. Структурно-энергетические модели надежности материалов и технических средств / Л. И. Погодаев, А. А. Кузьмин. — СПб.: СПГУВК, 2010. — 123 с.

5. Погодаев Л. И. Эрозия материалов и судовых технических средств в неоднородных жидких и газообразных средах: моногр. / Л. И. Погодаев, А. А. Кузьмин. — СПб.: СПГУВК, 2004. — 378 с.

6. Погодаев Л. И. Структурно-энергетические модели износостойкости пористых покрытий (ГТП): моногр. / Л. И. Погодаев, А. А. Кузьмин. — СПб.: СПГУВК, 2005. — 208 с.

УДК 621.822 В. Ю. Иванов,

ст. преподаватель, СПГУВК

К ВОПРОСУ ВЛИЯНИЯ ТОЛЩИНЫ ВКЛАДЫША НА НАПРЯЖЕННОЕ И ДЕФОРМИРОВАННОЕ СОСТОЯНИЕ ШАРНИРА

INFLUENCES OF THE THICKNESS OF THE LOOSE LEAF ON THE INTENSE AND DEFORMED CONDITION OF THE JOINT

В статье рассматривается влияние толщины вкладыша шарнира как плоской задачи на параметры 70 напряженного и деформированного состояния.

In the article the influence of the sizes of the loose leaf of the joint asflat problem on parameters of the intense and deformed condition is considered.

Ключевые слова: шарнир, вкладыш, контактная задача, напряженное и деформированное состояние.

Key words: joint, loose leaf, contact problem, intense and deformed condition.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.