автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.03, диссертация на тему:Интенсификация процессов приработки цилиндро-поршневой группы отремонтированных дизельных двигателей путем финишной обработки гильз цилиндров антифрикционными материалами

кандидата технических наук
Панкрашев, Алексей Сергеевич
город
Санкт-Петербург-Пушкин
год
2010
специальность ВАК РФ
05.20.03
цена
450 рублей
Диссертация по процессам и машинам агроинженерных систем на тему «Интенсификация процессов приработки цилиндро-поршневой группы отремонтированных дизельных двигателей путем финишной обработки гильз цилиндров антифрикционными материалами»

Автореферат диссертации по теме "Интенсификация процессов приработки цилиндро-поршневой группы отремонтированных дизельных двигателей путем финишной обработки гильз цилиндров антифрикционными материалами"

094603417 На правах рукописи

ПАНКРАШЕВ АЛЕКСЕЙ СЕРГЕЕВИЧ

ИНТЕНСИФИКАЦИЯ ПРОЦЕССОВ ПРИРАБОТКИ ЦИЛИНДРО-ПОРШНЕВОЙ ГРУППЫ ОТРЕМОНТИРОВАННЫХ ДИЗЕЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ ПУТЕМ ФИНИШНОЙ ОБРАБОТКИ ГИЛЬЗ ЦИЛИНДРОВ АНТИФРИКЦИОННЫМИ МАТЕРИАЛАМИ

Специальность 05.20.03 - Технологии и средства технического обслуживания в

сельском хозяйстве

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

- з июн 2ою

Санкт-Петербург-Пушкин 2010

004603417

Работа выполнена в ФГОУ аграрный университет»

ВПО «Санкт-Петербургский государственный

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор

Сковородин Василий Яковлевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук,

профессор

Ожегов Николай Михайлович кандидат технических наук Иванов Дмитрий Николаевич

Ведущая организация:

ГОУ ВПО «Санкт-Петербургская государственная лесотехническая академия

им. С.М. Кирова» (СПбГЛТА)

Защита состоится «08» июня 2010 г. в 13.30ч на заседании диссертационного совета Д 220.060.06 при Санкт-Петербургском государственном аграрном университете по адресу: 196601, г. Санкт-Петербург - Пушкин, Петербургское шоссе, д. 2, СПбГАУ, ауд. 2.719.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный аграрный университет».

Автореферат размещен на сайте ФГОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный аграрный университет»: www.spbgau.ru

Автореферат разослан «07» мая 2010 года.

Ученый секретарь диссертационного совета

Смирнов В.Т.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Одним из факторов, определяющих долговечность двигателей, является состояние поверхностей трения. Известно, что износостойкость зависит от финишной (окончательной) технологической обработки поверхностей деталей. Имеются экспериментальные исследования по влиянию шероховатости поверхностей трения на интенсивность изнашивания. Для широко распространенных сочленений выявлены оптимальные значения параметров шероховатости, при которых износ деталей минимален. Установлено, что от финишной обработки деталей зависит не. только первоначальный (прирабо-точный) износ, но и установившийся износ, т.е. первоначальная приработка может влиять на интенсивность изнашивания при длительной эксплуатации машин. Прежде всего, это относится к деталям цилиндро-поршневой группы (ЦПГ) двигателей внутреннего сгорания (ДВС). При формировании поверхностей трения необходимо обеспечивать получение оптимальных триботехниче-ских характеристик сопрягаемых поверхностей, таких как низкий коэффициент трения, высокая износостойкость, оптимальные физико-механические свойства. В значительной степени они определяются способами обработки поверхностей трения. В последнее время разработаны новые технологические процессы финишной обработки, которые позволяют снизить приработочный износ и повысить антифрикционные свойства (повысить смазку деталей, снизить коэффициент трения и т.д.), а также уменьшить время приработки пар трения.

Однако, анализ информации, полученной из печатных и электронных источников, дает возможность утверждать, что не все резервы интенсификации процессов приработки ЦПГ в части применения новых способов финишной обработки гильз цилиндров исчерпаны.

В последнее время быстро развивается рынок разнообразных антифрикционных материалов, присадок и добавок в масла, которые образуют защитные пленки на трущихся поверхностях. Возможность применения таких препаратов для придания рабочим поверхностям гильз оптимальных триботехнических характеристик на этапе их окончательной обработки при ремонте или изготовлении ДВС мало изучена. Поэтому влияние обработки гильз цилиндров различными антифрикционными материалами при ремонте или изготовлении ДВС на характеристики рабочих поверхностей и процессы приработки сопряжений является актуальной темой для исследований.

Цель исследования. Совершенствование процессов приработки ЦПГ путем применения финишной обработки гильз цилиндров антифрикционными материалами.

Объект исследования. Процесс трения в сопряжении «гильза-поршневое кольцо» при приработке ЦПГ.

Предмет исследования. Антифрикционные и противоизносные свойства поверхностей трения гильзы и кольца, обработанных разными препаратами.

Научная новизна. Научную новизну представляют:

• технология финишной обработки гильз цилиндров антифрикционными материалами;

• методика оценки эффективности применения антифрикционных материалов при проведении финишной обработки гильз цилиндров капитально отремонтированных дизельных двигателей;

• данные по изменению параметров шероховатости гильз цилиндров и параметров приработки пары трения «кольцо - гильза цилиндра» дизельного двигателя Д-240 при проведении стендовой обкатки после хонингования гильз цилиндров и после их финишной обработки антифрикционными материалами.

Практическая ценность работы. Практическая значимость работы заключается в рекомендациях по применению специальных антифрикционных материалов и рациональных режимов при проведении финишной обработки гильз цилиндров отремонтированных дизельных двигателей. Данная обработка позволяет обеспечить дополнительную подготовку рабочих поверхностей гильз к восприятию высоких нагрузок, повысить скорость приработки Ц111, уменьшить интенсивность изнашивания в период приработки, снизить значение величины коэффициента трения, снизить приработочный износ, получить параметры шероховатости трущихся поверхностей, соответствующие параметрам после холодной обкатки по типовой технологии.

Апробация. Основные положения и результаты исследований представлены, обсуждены и одобрены на ежегодных научных конференциях Санкт-Петербургского государственного аграрного университета в 2005-2010 гг.

Внедрение. Материалы исследований приняты для разработки новых составов композиций в ООО «ПИОТР» (Санкт-Петербург). Результаты исследований используются в учебном процессе Санкт-Петербургского государственного аграрного университета.

Публикации. По результатам исследований опубликованы пять статей, в том числе три - в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Структура и объем диссертаций. Диссертационная работа состоит из введения, 5 разделов, общих выводов, списка литературы из 127 наименований и приложения, изложена на 127 страницах, включает 18 таблиц и 43 рисунка.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первой главе «Состояние вопроса и задачи исследования» "рассмотрены условия работы и вопросы приработки ЦПГ (нанесение приработочных покрытий, формирование поверхностей трения при обкатке); произведены обзоры: технологических приемов увеличения долговечности гильз и уменьшения износа их трущихся поверхностей; различных способов финишной антифрикционной безабразивной обработки (ФАБО); современных антифрикционных материалов, принципов их действия, положительных и отрицательных сторон их применения.

Исследованием процессов приработки трущихся поверхностей при проведении обкатки ДВС, способов обработки рабочих поверхностей деталей ЦПГ, вопросов применения различных антифрикционных материалов занимались многие ученые. Данным темам посвятили свои научные работы следующие авторы: С.Г. Арабян, В.И. Балабанов, Н.С. Ждановский, В.Ф. Карпенков, B.C. Комбалов, В.Н. Кузьмин, В.Н. Листовский, И.А. Мишин, С.С. Некрасов,

СЛ. Оводов, Л.И. Погодаев, Польцер Г., В.Н. Попов, Э.В. Рыжов, В.В. Стрельцов, В.И. Цыпцин и многие другие.

Анализ проведённых исследований показывает, что, несмотря на очень большое число работ, посвященных повышению качества и уменьшению времени приработки трущихся поверхностей двигателей, некоторые вопросы требуют дальнейшего изучения. В частности, мало представлено исследований по применению новых методов финишной обработки гильз цилиндров на основе различных антифрикционных материалов с целью интенсификации процессов приработки ЦПГ.

Исходя из вышеизложенного, поставлены следующие задачи исследования:

• обосновать возможность уменьшения времени приработки ЦПГ и прира-боточного износа гильз цилиндров с помошью их финишной обработки антифрикционными материалами;

• разработать технологию финишной обработки гильз цилиндров антифрикционными материалами;

• разработать рекомендации для применения антифрикционных материалов, используемых при финишной обработке гильз цилиндров;

• исследовать закономерности изменения параметров шероховатости рабочей поверхности гильзы и процесса приработки пары трения «кольцо-гильза цилиндра» в зависимости от применяемых материалов при финишной обработке гильз.

Во второй главе «Расчетно-теоретическое обоснование уменьшения времени приработки и приработочного износа гильз цилиндров в результате применения финишной обработки антифрикционными материалами» дается теоретический анализ влияния финишной обработки с применением специальных материалов на приработку пары трения «кольцо-гильза цилиндра» двигателя Д-240.

При скольжении контактирующих поверхностей вначале идет процесс приработки, сопровождающийся изменением микрогеометрии, в результате которого устанавливается некоторая постоянная шероховатость, характерная для данных условий трения. В процессе приработки меняются также физико-механические свойства поверхностных слоев, поскольку в контакте обычно преобладают пластические деформации. Поэтому, исходя из начальной микрогеометрии и исходных свойств поверхностей, можно определить характеристики контакта только в начальный период приработки. Процесс приработки можно рассматривать как постепенное увеличение опорной поверхности и упругой составляющей площади контакта, уменьшение доли пластической, вследствие чего суммарный износ снижается.

Процесс приработки можно оценивать по изменению опорной кривой. Опорная кривая характеризует распределение материала по высоте шероховатого слоя и играет важную роль при расчетах площадей шероховатых тел. По данным Н.Б. Демкина и И.В. Крагельского начальная часть опорной кривой может быть представлена в виде:

где tp - параметр относительной опорной длины профиля; - суммарная длина сечений выступов на уровне р, мм; / - базовая длина профиля, мм; А„ — площадь сечения выступов на уровне р, мм2," Ас - номинальная площадь, мм ; Ъ и v - коэффициенты степенной аппроксимации опорной кривой (получаются путем соответствующей обработки профилограмм поверхностей); а - расстояние от линии выступов до уровня сечения, мкм; Rmax - максимальная высота неровностей профиля, мкм.

Зависимость (1) хорошо аппроксимирует начальный участок опорной кривой (до средней линии профиля шероховатости).

Ориентировочные значения параметров шероховатости гильзы на разных этапах ее обработки и обкатки, используемые для расчетов опорной кривой, представлены в табл. 1, которая составлена по данным B.C. Комбалова, Э.В. Рыжова и С.А. Оводова, а также полученным в ходе предварительных экспериментов.

Таблица 1. Значения параметров шероховатости гильзы для расчета опорной

кривой

Этап обработки Rmax, мкм Ra, мкм г, мкм Ь V

После хонингования 4,7 0,65 15 0,7 1,8

После финишной обработки специальными препаратами 2,4 0,27 30 1,4 1,7

После стендовой обкатки 2,3 0,25 35 2,0 2,0

На рис. 1 представлены расчетные значения начального участка опорной кривой.

О 0,2 0,4 0,6 0,8 1

о

8 £5

0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1

• , j . t ) , S ' ;

V' ±u......ЛИ

.¿Al.'v I

7Т\~ ^ ItGrrinX

i . • \J , ■ i 1ТГ-. ! ;

■ Mi •.; «•i^r.i..-.' •т [П 4j.......;_f*L $ ............

•Ьтрг—г.

! и i :..

mtnr

- После хонйнгования

— — После фиьишной обработки

.......После стендовой

обкатки

Рисунок 1. Расчетные значения начального участка опорной кривой

Рис. 1 иллюстрирует, что опорная длина профиля поверхности гильз увеличивается приблизительно в 2 раза после финишной обработки

антифрикционными материалами (как и после стендовой обкатки) по сравнению с поверхностью гильзы после хонингования. Исходя из этого можно утверждать, что после финишной обработки увеличивается фактическая площадь контакта и, соответственно, уменьшается давление поршневых колец на гильзу цилиндра.

Также процесс приработки можно оценивать по изменению параметров шероховатости. Для гильз цилиндров двигателя Д-240 нормативно-технической документацией нормируется параметр Яа (среднее арифметическое отклонение профиля).

По данным JI.E. Галстяна изменение среднего арифметического отклонения профиля Ra во время приработки поверхности происходит по гиперболическому закону.

где Ra(t) - среднее арифметическое отклонение профиля, изменяющееся в зависимости от времени изнашивания, мкм; RaH - первоначальное значение среднего арифметического отклонения профиля, мкм; t - время приработки, ч; к - коэффициент зависящий от времени приработки.

Используя эмперическую формулу Боше / = был выражен

коэффициент к\

k=f-(l + c-v), (3)

где/ - коэффициент трения скольжения (безразмерный), с течением времени / снижается и для разного времени приработки t будет разный; с — коэффициент (для металлов с =3+4); v - скорость поршня, м/с (принята скорость v - 3,36 м/с).

Для расчета коэффициента трения при приработке ЦПГ и изменения интенсивности изнашивания в процессе приработки использовались данные, полученные С.А. Оводовым.

После проведения предварительных лабораторных испытаний, были выведены зависимости коэффициента трения / от времени приработки для разных способов обработки рабочей поверхности гильз. При начальном коэффициенте трения /= 0,1 на масле М-10Г2 были получены зависимости коэффициента трения при приработке после хонингования^ и после финишной обработки антифрикционными материалами^ от времени t:

/х = 0,1006-0,0414-Ж),0246-*2-0,0050-/3; (4)

/ф = 0,0691 -0,0422-Ж),0343-Г-0,0089-Г1. (5)

Подставляя формулы (4) и (5), а также значения с = 3,5 и о = 3,36 м/с в зависимость (3), а затем полученную формулу в зависимость (2), были получены формулы д ля расчета Ra(t):

&7t=(//(l,183-0,487-/+0,289-/2-0,059-/3) + l/ftij'; (6)

Яаф=(Ф, 813-0,496-i+0,403-/2-0,105-/3) + УЯа„ф)'\ (7)

где Rax, Яаф - среднее арифметическое отклонение профиля, изменяющееся в зависимости от времени приработки, гильз после хонингования и после финишной обработки антифрикционными материалами мкм.

Зависимости (6) и (7) представлены графически на рис. 2 при: начальном значении для приработки после хонингования Ланх=0,65 мкм, начальном значении для приработки после финишной обработки антифрикционными материалами Яанф=0,27 мкм.

Время приработки, ч Рисунок 2. Зависимость среднего арифметического отклонения профиля от времени приработки

Расчетно-теоретический анализ процесса приработки гильз цилиндров позволил сделать следующие выводы:

• финишная обработка гильз цилиндров увеличивает опорную поверхность в 2-2,5 раза (см. рис. 1), при этом значения опорной кривой после финишной обработки близки к ее значениям после стендовой обкатки ЦПГ;

• коэффициент трения и шероховатость в начале процесса приработки ЦПГ в случае предварительной обработки гильз антифрикционными материалами, равны значениям этих параметров в конце стендовой обкатки ЦПГ в случае, когда гильзы после хонингования (см. рис. 2);

• поскольку интенсивность изнашивания прямопропорционально зависит от коэффициента трения и давления в паре трения, то финишная обработка антифрикционными материалами снижает приработочный износ, что влияет на долговечность гильз;

• исходя из вышесказанного, можно утверждать, что финишная обработка гильз цилиндров антифрикционными материалами позволяет интенсифицировать процесс приработки ЦПГ, что выражается в уменьшении времени приработки и приработочного износа.

В третьей главе «Методика экспериментальных исследований» изложена общая методика исследований, методика проведения испытаний, а также дан анализ оценочных параметров, используемых при испытаниях. Программа исследований включала лабораторные и стендовые испытания.

Лабораторные исследования проводились в два этапа: 1) по выбору и оптимизации режима обработки антифрикционными материалами гильз цилиндров двигателя Д-240, 2) по выбору антифрикционных материалов, обеспечивающих наилучшие результаты финишной обработки гильз цилиндров. Оба этапа лабораторных исследований проводились на серийном вертикально-сверлильном станке 2А125 с применением разработанных устройств для фрик-ционно-механической обработки рабочей поверхности гильзы и для крепления гильз двигателя Д-240. Обработка гильз производилась натиранием (с применением брусков из латуни) антифрикционными материалами, содержащимися в смазочной среде (моторном масле).

При моделировании число реализаций определялось из условия получения ошибки не более 0,05. При этом использовался метод статистического моделирования.

На первом этапе лабораторных исследований по выбору режима обработки гильз в качестве факторов были приняты: время обработки /, окружная скорость натирающих брусков о и контактное давление Р. Диапазон изменения времени обработки при выяснении ее оптимального режима принимался от 5 до 30 мин. Верхнее значение времени выбрано исходя из того, что большая продолжительность обработки на этапе внедрения в производство существенно бы увеличивала общее время обработки гильз цилиндров двигателя и влияла бы на экономическую целесообразность применения данной операции. Окружная скорость изменялась от 0,56 до 7,83 м/с, а контактное давление от 0,1 до 4,2 МПа. Данные интервалы были выбраны исходя из технических характеристик оборудования.

На втором этапе лабораторных исследований по определению наиболее эффективных антифрикционных материалов использовались гильзы двигателя Д-240, которые обрабатывались различными материалами на режиме, определенном на первом этапе испытаний. Материалы для проведения испытаний были выбраны следующие: Liqui Moly Oil Additiv (Ликви), RVS Engine Treatment (PBC), СУРМ ускоренная обкатка (СУРМ-УО), Renom Engine (Реном), Ресурс, E3000 (Энергия), композиция ТСК-ВЮО+СУРМ-КВ (ТСК+СУРМ). Их выбор происходил на основе их принадлежности к различным группам по составу и механизму действия. Композиции масла с выбранными материалами по концентрации были составлены согласно инструкциям производителей.

Эффективность обработки оценивалась с помощью измерения параметров шероховатости поверхности. Измеряли следующие параметры шероховатости: Ra, Rz, Rmax. Измерения производились до обработки гильзы (после хонинго-вания) и после обработки антифрикционными материалами. Путем сравнения и анализа этих параметров, по минимизации шероховатости выяснялись рациональные значения режима обработки и эффективные материалы.

Стендовые испытания проводились на стенде, моделирующем процесс приработки деталей ЦПГ при холодной обкатке, разработанном на кафедре «Надежность и технический сервис машин» СПбГАУ.

В качестве объекта исследования использовалась цилиндропоршневая группа дизельного двигателя Д-240. В данной части исследований использовались гильзы, обработанные на режиме, определенном на первом этапе лабораторных исследований, материалами, определенными на втором этапе лабораторных исследований.

В качестве смазочного материала для проведения приработки выбрано моторное масло М-10Г2 ГОСТ 8581-78, которое применяется при работе дизельного двигателя Д-240.

При проведении стендовых исследований контролировались следующие параметры:

• механические потери на трение, для измерения которых в электрическую схему стенда был включён трехфазный счетчик электроэнергии с функцией измерения текущей мощности потерь;

• температура в зоне трения измерялась с помощью хромелькопелевой термопары ТХК, которая соединялась с входным датчиком микропроцессорного программируемого измерителя типа 2ТРМОА-Щ1.ТП с классом точности 0,5;

• давление сжатия контролировалось манометром;

• шероховатость поверхности измерялась при помощи пертометра М2.

Значения механических потерь, температуры и давления сжатия измерялись в течение всего времени эксперимента, а значения параметров шероховатости измерялись до и после его проведения.

В четвертой главе «Экспериментальные исследования» представлены результаты лабораторных и стендовых испытаний.

Для определения оптимального режима обработки гильз цилиндров двигателя Д-240 был использован метод планирования многофакторного эксперимента. В качестве плана эксперимента был использован центральный ротата-бельный композиционный план, который позволил получить математические модели влияния факторов, определенных в третьей главе (время /, скорость и, нагрузка Р), на принятые функции отклика: Яа - среднеарифметическое значение отклонений профиля поверхности, Яг - высота профиля по десяти точкам.

После проведения всех опытов согласно плана трехфакторного эксперимента, проводились измерения параметров шероховатости поверхности обработанных поясов гильз. При обработке данных были получены модели Ла = Г (/, и, Р) и Дг = f (/, V, Р) после чего производилась проверка их адекватности и статистической значимости коэффициентов. Проверку статистической значимости коэффициентов модели проводили с помощью критерия Стьюден-та. Проверка адекватности осуществлялась по критерию Фишера.

В результате анализа коэффициентов на статистическую значимость и полиномов на адекватность, модели приняли вид:

/га=1,731-0,024-<-0,021-о-0,718-Р-0,005 о^+0,032-и-/,+0,002-^+0,001-^-0,001х х«2+0,093Р2; (8)

Лг=9,987-0,202-/+0,376ч;-3,724-^-0,03-1)-/+0,04-о-Р+0,019^-/>+0,007-^-0,001>< хог+0,522-Р2, (9)

при / = 5-30 мин, о = 0,56+7,83 м/с, Р = 0,1+4,2 МПа.

В результате анализа полученных уравнений и решения оптимизационной задачи методом наискорейшего спуска были получены параметры режима обработки, соответствующего минимальному значению шероховатости (табл. 2).

Таблица 2. Рациональные параметры режима обработки гильз цилиндров антифрикционными материалами и значения параметров шероховатости_

Время, мин Скорость, м/с Нагрузка, МПа Параметры шероховатости, мкм

t V Р Ra Rz

22 5,53 2,95 0,27 2,77

Анализ моделей (8) и (9) показал, что скорость обработки выше 4 м/с мало влияет на параметры шероховатости. Для наглядного представления характера зависимостей Ra и Rz от факторов были получены модели зависимостей Ra = f (/, Р) и Rz = f (t, Р) при v = const = 5,53 м/с, которые выражены в виде трехмерных графиков на рис. 3.

0,8 ЕО о,б

ЕЦ 0,4

Рисунок 3. Зависимости параметров шероховатости от времени обработки нагрузки Р при скорости инструмента и = 5,53м/с: а - Ра, 6 - Рг

ti\

Наиболее наглядно влияние финишной обработки гильз цилиндров на микрогеометрию их рабочих поверхностей иллюстрируют профилограммы, представленные на рис. 4. В результате обработки профилограмм было выяснено, что опорная длина профиля поверхности гильз увеличивается в 2-2,5 раза после финишной обработки по сравненшо с поверхностью гильзы после хонин-

гования, исходя из чего можно утверждать, что экспериментальные данные соответствуют расчетным, определенным в главе 2.

б

Рисунок 4. Профилограммы поверхности гильз цилиндров: а - после финишной обработки антифрикционными материалами, б - до обработки

В результате анализа уравнений регрессии с помощью метода наискорейшего спуска и анализа характера этих зависимостей были приняты следующие рациональные параметры режима обработки: 1) время обработки /=20 мин (диапазон 18-30 мин), 2) скорость инструмента о=5,5 м/с (диапазон 4,0-7,6 м/с), 3) нагрузка инструмента на гильзу Р=3 МПа (диапазон 2,0-3,4 МПа).

Предварительная оценка влияния материалов на изменение микрогеометрии поверхности гильз при их финишной обработке и выбор наилучших материалов, применяемых для обработки, произведены на основе однофакторного эксперимента с восемью уровнями. Уровни фактора имеют качественный характер. Эффективность применения материалов оценивалась по минимизации значений параметров шероховатости обработанной поверхности.

В качестве функций отклика выбраны:

• среднее арифметическое отклонение профиля шероховатости поверхности гильзы Rai

• средняя высота неровностей профиля по десяти точкам Rz;

• максимальная высота неровностей профиля Rmax.

Как было сказано, для оценки эффективности применения материалов при финишной обработке гильз цилиндров были отобраны следующие: Liqui Moly Oil Additiv (Ликви), RVS Engine Treatment (PBC), СУРМ ускоренная обкатка (СУРМ УО), Renom Engine (Реном), Ресурс, Е3000 (Энергия), ТСК-ВЮО+СУРМ-КВ (ТСК+СУРМ).

После обработки данными препаратами проводились измерения параметров шероховатости поверхности обработанных поясов гильз, результаты которых приведены на рис. 5.

1.4 1.3 1,2 1.1 1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 0,5 0.4

□ Среднее значение I I Стандарт, ошибка I Стандарт, отклонение

т т а

□ I

X

Необр. Реном РВС Энергия Масло

Ликви СУРМУО Ресурс ТСКиСУРМ

1.5 1.4 ' 1.3 1.2 1,1 1.0 0,9 0.8 0.7 0,6 0.5

2.0 1.8 1,6 1.4

° 1.2

1 1,0 о:

0,8 0.6 0,4

И

о Среднее значение

О Стандарт, ошибка.....

"Г Стандарт, отклонение

I

Необр. Реном РВС Энергия Масло

Ликви СУРМУО Ресурс ТСКиСУРМ

б

а • Среднее значение.......

I ""} Стандарт, ошибка ~Г" Стандарт, отклонение .

га

±ч

I

Г

Необр. Реном РВС Энергия Масло

Ликви СУРМ УО Ресурс ТСК и СУРМ

Рисунок 5. Параметры шероховатости после финишной обработки гильз цилиндров антифрикционными материалами: а - На, 6-Яг, в- Ятах

Для обработки результатов эксперимента был использован дисперсионный анализ, который сводился к выявлению влияния обработки гильз цилиндров различными материалами на величину функций откликов. Для анализа опытных данных производилась проверка однородности дисперсий с помощью критерия Кохрена. Далее производилась проверка по критерию Фишера. По критерию Кохрена было определено, что дисперсии однородны, а по критерию Фишера с вероятностью 0,95 было доказано влияние обработки материалами ТСК+СУРМ, СУРМ-УО и РВС на шероховатость поверхности.

После определения рационального режима обработки и эффективных материалов были проведены стендовые испытания. Гильзы двигателя Д-240 были предварительно обработаны композициями с материалами ТСК+СУРМ, СУРМ-УО и РВС на выбранном режиме. Каждый эксперимент продолжался 150 мин. В процессе проводились измерения температуры, мощности, давления сжатия.

Температура в процессе приработки сначала увеличивается, а затем, после формирования оптимальных характеристик поверхностей трения в данных условиях, стабилизируется на определенном уровне, что означает наступление равновесного состояния процесса трения и окончания процесса приработки.

Экспериментальные данные показали, что температура при обкатке гильзы, обработанной РВС, стабилизировалась на значении 38 °С (после 50 мин. опыта); гильзы, обработанной ТСК+СУРМ, на значении 37 °С (после 50 мин. опыта); гильзы, обработанной СУРМ-УО, на значении 36,5 °С (после 40 мин. опыта); необработанной гильзы (после хонингования) на значении 40 °С (после 110 мин. опыта). Это позволило сделать вывод о том, что финишная обработка гильз цилиндров препаратами РВС, ТСК+СУРМ и СУРМ-УО не ведет к увеличению температуры в зоне трения при обкатке ЦПГ.

Мощность механических потерь также служит объективным критерием процессов в паре трения. В ходе приработки механические потери постепенно уменьшаются и стабилизируются при окончании процесса.

После получения данных по мощности механических потерь, они были обработаны, в результате чего построены графики зависимости механических потерь от времени приработки, представленные на рис. 6. Он иллюстрирует, что значения механических потерь (соответственно и коэффициент трения) при приработке пары трения «кольцо-гильза» после предварительной обработки материалами РВС, ТСК+СУРМ и СУРМ-УО, в начальный период процесса приработки ниже, чем механические потери в конце периода стендовой приработки необработанной гильзы на 5-19%.

Также в процессе эксперимента измерялось значение давления сжатия, среднеарифметическое значение которого показывает его увеличение при испытаниях гильз, обработанных антифрикционными материалами: на 5% для обработки ЛУБ, на 8% для обработки ТСК+СУРМ, на 7% для обработки СУРМ-УО по сравнению с необработанной гильзой.

но 100 во 80 70 60 50 40

о □ /'рвс = б7.б-7.8'1°810(') Р«сбг- 99,5-12,1.1оЁ10(/)

И в „ .......Ч о □ О п о а ^ Обработка РВС Без обработки

□ □ ° ---_ „ а п □ о о □ а а ° ° а Я

о о 8 8 о □ П ° а ° в а В в ............................о........ □ а • а а а а и а...... -...... а и J

о о о ° В § о - ; ° . 5 о о о

ь 0..».о 0 г...р..; о 9 8 о в Г« -г^-г-

0 20 40 60 50 Время/, мин а 100 120 140

70 60 50 <0

^ТСК+СУРМ = 80,3-14,8.1оЁ10(0 ' 99,5-12,1 .!о3!0(0 '

V Обработка ТСК+СУРМ Чтч Без обработки

^сурм-уо=64,3-6,9 -1о810(г)

"V Обработка СУРМ-УО Без обработки

0 20 40 60 80 100 120 140

Врем*/, мин В

Рисунок 6. Зависимости механических потерь от времени приработки гильз, обработанных: а - РВС, б - ТСК+СУРМ, в - СУРМ-УО в сравнении с необработанной гильзой

Одним из важнейших параметров, по которому можно оценивать приработку деталей является шероховатость поверхности, поэтому были проведены исследования микрогеометрии рабочих поверхностей. До и после проведения стендовых исследований были проведены измерения параметров шероховатости рабочей поверхности гильз цилиндров двигателя Д-240 с применением пер-тометра М2, результаты которых иллюстрирует рис. 7.

1,1 1.0 0,9

Ч

ч

| 0.8

0,6 0,5

Рисунок 7. Параметр шероховатости Яа рабочей поверхности гильз цилиндров при финишной обработке антифрикционными материалами и приработке

Наиболее наглядно можно увидеть различия шероховатости поверхностей при приработке гильз после финишной обработки антифрикционными материалами и при приработке гильз без финишной обработки из профилограмм, приведенных на рис. 8 (масштаб профилограмм одинаковый).

0 Среднее значение I I Стандарт, ошибка

1 Стандарт, отклонение

Без обработки Обраб. РВС Обраб. СУРМ УО Прираб. ТСК и СУРМ

Прираб.без обраб. Обпаб.ТСК и СУРМ Прираб. РВС Прираб. СУРМ УО

а б в

г

Рисунок 8. Профилограммы рабочей поверхности гильз после приработки: а, б, в - обработанных РВС, ТСК+СУРМ и СУРМ-УО соответственно, г - без

финишной обработки

Из профилограмм (см. рис. 8) следует, что при финишной обработке материалами РВС, ТСК+СУРМ, СУРМ-УО увеличиваются опорная поверхность и радиус вершин профиля при приработке. Это способствует уменьшению контактного давления и возможности увеличения нагрузок в паре трения «гильза-поршневое кольцо».

Исследуя микрогеометрию рабочих поверхностей гильз цилиндров двигателя Д-240 (см. рис. 7) можно сделать вывод о целесообразности включения операции их финишной обработки композициями 'ГСК+СУРМ-КВ, СУРМ-УО и РВС, т.к. после данной обработки значения параметров шероховатости находятся на таком же уровне, как и после стендовой обкатки по типовой технологии (гильз после хонингования), а после приработки поверхностей снижаются еще на 20-25%.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Анализ работ и данных в научных литературных и электронных источниках, направленных на исследование применения различных материалов, добавок и присадок, к маслам, позволяет сделать вывод, что их применение в основном ограничивается этапами эксплуатации, стендовой и эксплуатационной обкатки. Научных работ по изучению применения антифрикционных материалов на этапе обработки деталей ДВС, лимитирующих ресурс, мало, несмотря на то, что такая обработка позволяет сократить время проведения обкатки и улучшить приработку трущихся поверхностей ДВС.

2. Теоретический расчет параметров рабочей поверхности гильзы цилиндра двигателя Д-240 при их финишной обработке с применением специальных антифрикционных материалов показал увеличение опорной поверхности в 2 раза (с 0,2 до 0,4 от номинальной площади поверхности на уровне средней линии профиля) и получение шероховатости 0,27 мкм, что близко к значениям после стендовой обкатки. Это доказывает возможность применения данной обработки с целью уменьшения времени приработки ЦПГ и улучшения характеристик прирабатываемых поверхностей.

3. Финишную обработку гильз цилиндров двигателя Д-240 антифрикционными материалами следует проводить при контактном давлении рабочего инструмента (латунных брусков) на поверхность гильзы - 3 МПа, скорости рабочего инструмента - 5,5 м/с, времени обработки гильзы - 20 мин.

4. Финишная обработка гильз с применением композиций ТСК-В100+СУРМ-КВ, СУРМ-УО и РВС позволяет: а) снизить механические потери на трение в ЦПГ на 5-19% в начале процесса обкатки после обработки по сравнению с механическими потерями в конце холодной обкатки без финишной обработки гильз, б) получить параметры шероховатости после финишной обработки такие же, как после холодной обкатки без дополнительной обработки гильз, в) увеличить опорную поверхность в 2-2,5 раза (с 0,2-0,25 до 0,4-0,5 от номинальной площади поверхности на уровне средней линии профиля), что подтверждает расчетные данные.

5. Окончательная обработка гильз композициями на основе антифрикционных материалов ТСК-ВЮО+СУРМ-КВ, СУРМ-УО и РВС позволяет обес-

печить значения параметров рабочей поверхности гильз (уменьшение шероховатости, увеличение опорной поверхности) приближающиеся к их значениям после холодной обкатки, следовательно позволяет увеличить контактные нагрузки в сопряжении «гильза-поршневое кольцо» после данной обработки и уменьшить время стендовой обкатки (до значений, необходимых для приработки других сопряжений двигателя).

6. Применение финишной обработки гильз цилиндров антифрикционными материалами позволяет увеличить ресурс ЦПГ отремонтированных двигателей на 10-15% за счет снижения приработочного износа.

ОСНОВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:

В изданиях, рекомендованных ВАК

1. Панкрашев, A.C. Определение оптимального режима обработки гильз цилиндров ДВС антифрикционными добавками [Текст] / A.C. Панкрашев // Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета : ежеквартальный научный журнал / [Гл. ред. М.В. Москалев]. - 2009. - №17. -С. 210-215.

2. Панкрашев, A.C. Исследование процесса приработки цилиндров ДВС, обработанных антифрикционными материалами [Текст] / A.C. Панкрашев // Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета : ежеквартальный научный журнал / [Гл. ред. М.В. Москалев]. - 2010. - №18. -С. 252-258.

3. Сковородни, В.Я. Финишная обработка гильз цилиндров ДВС с применением антифрикционных материалов [Текст] / В.Я. Сковородин, A.C. Панкрашев // Труды всероссийского научно-исследовательского технологического института ремонта и эксплуатации машино-тракторного парка (ГНУ ГОСНИТИ) / Редкол.: Черноиванов В.И. [и др.]. - 2010. - № 105. - С. 80-83.

В других изданиях научных трудов

4. Ковалев, В.А. Методика нанесения приработочных покрытий на гильзы цилиндров ДВС [Текст] / В.А. Ковалев, A.C. Панкрашев // Научное обеспечение развития АПК в условиях реформирования : сборник научных трудов / [Отв. за вып. М.В. Москалев]. - СПб : СПбГАУ, 2008. - С. 113-115.

5. Сковородин, В.Я. Применение антифрикционных материалов для финишной обработки гильз цилиндров ДВС [Текст] / В.Я. Сковородин, A.C. Панкрашев // Ресурсосберегающие технологии и технические средства в агропромышленном комплексе : материалы международной научно-практической конференции Нижегородской государственной сельскохозяйственной академии / [Редкол.: Лисунов Е.А., Ретивин А.Г., Колпаков A.B.]. - Н. Новгород : НГСХА, 2010.-С. 183-189.

Подписано к печати 4.05.10 г. Формат 60х84"16 П. л. 1. Тираж 100 Заказ 87

Ошсчагано в типографии Санкт-Петербургского государственного аграрного университета г. Пушкин, ул. Садовая д. 14

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Панкрашев, Алексей Сергеевич

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1 Технологические приемы уменьшения износа и увеличения долговечности гильз.

1.1.1 Упрочнение поверхностей гильз цилиндров.

1.1.2 Повышение эксплуатационных свойств рабочих поверхностей гильз.

1.1.3 Финишная антифрикционная безабразивная обработка (ФАБО).

1.1.3.1 Использование твердосмазочных покрытий при ФАБО.

1.1.3.2 Существующие методы ФАБО при обработке гильз цилиндров двигателей внутреннего сгорания.

1.1.4 Нанесение приработочных покрытий при производстве деталей цилиндро-поршневой группы.

1.2 Формирование поверхностей трения при обкатке двигателя.

1.2.1 Факторы, влияющие на эффективность приработки.

1.2.1.1 Нагрузка.

1.2.1.2 Исходная шероховатость.

1.2.1.3 Механические свойства материалов и смазки.

1.2.2 Анализ направлений повышения качества обкатки двигателей.

1.3 Анализ современных антифрикционных материалов.

1.3.1 Реметаллизанты (металлоплакирующие композиции).

1.3.2 Полимерсодержащие препараты.

1.3.3 Геомодификаторы.

1.3.4 Кондиционеры поверхности.

1.3.5 Слоистые добавки.

1.3.6 Нанопрепараты.

1.3.7 Комбинированные препараты.

2 РАСЧЕТНО-ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ УМЕНЬШЕНИЯ ВРЕМЕНИ ПРИРАБОТКИ И ПРИРАБОТОЧНОГО ИЗНОСА ГИЛЬЗ ЦИЛИНДРОВ В РЕЗУЛЬТАТЕ ПРИМЕНЕНИЯ ФИНИШНОЙ ОБРАБОТКИ

АНТИФРИКЦИОННЫМИ МАТЕРИАЛАМИ.

2.1 Взаимодействие выступов контактирующих поверхностей в процессе приработки.

2.2 Физико-механические свойства поверхностных слоев.

2.3 Характеристики микрогеометрии поверхностей.

2.4 Расчет опорной поверхности гильз цилиндров.

2.5 Расчет коэффициента трения и среднего арифметического отклонения профиля при приработке цилиндро-поршневой группы.

3 МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.

3.1 Общая методика исследования.

3.2 Методика лабораторных исследований по выбору и оптимизации режимов финишной обработки антифрикционными материалами гильз цилиндров двигателя Д-240.

3.3 Методика лабораторных исследований по выбору антифрикционных материалов для финишной обработки гильз цилиндров.

3.4 Методика проведения стендовых испытаний по приработке сопряжения «гильза-поршневые кольца-поршень» двигателя Д-240.

3.4.1 Устройство стенда для моделирования процесса приработки цилиндро-поршневой группы.

3.4.2 Методика стендовых испытаний.

3.5 Оценочные параметры при испытаниях.

3.5.1 Температура.

3.5.2 Давление сжатия.

3.5.3 Потери мощности на трение.

3.5.4 Шероховатость.

3.6 Методика обработки экспериментальных данных.

4 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ.

4.1 Определение рациональных режимов финишной обработки гильз цилиндров антифрикционными материалами.

4.2 Определение антифрикционных материалов, применяемых для финишной обработки гильз цилиндров.

4.3 Стендовые испытания.

5 ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ФИНИШНОЙ ОБРАБОТКИ ГИЛЬЗ ЦИЛИНДРОВ АНТИФРИКЦИОННЫМИ МАТЕРИАЛАМИ.

Введение 2010 год, диссертация по процессам и машинам агроинженерных систем, Панкрашев, Алексей Сергеевич

Важным резервом повышения качества ремонта как автомобилей, тракторов и сельскохозяйственных машин в целом, так и их узлов, экономии материальных и других ресурсов является применение прогрессивных технологических процессов восстановления и окончательной (финишной) обработки деталей, обеспечивающих повышение ресурса отремонтированных машин. Двигатели автомобилей, тракторов и комбайнов за весь срок службы ремонтируются до 5 раз, а их ресурс после ремонта в большинстве случаев составляет 30-50 % ресурса нового двигателя [43]. Суммарная стоимость ремонта и технического обслуживания двигателей в 5-7 раз превышает затраты на их производство, при этом доля запасных частей за срок службы составляет 70-120 % стоимости нового двигателя [42].

Основными причинами малого ресурса двигателей после ремонта являются:

- низкое качество обработки трущихся поверхностей деталей; станки ремонтных предприятий не обеспечивают той точности обработки, которую имеют детали, изготовленные на заводах серийной продукции; внедрение новых методов обработки в большинстве ремонтных предприятий не представляется возможным вследствие больших материальных затрат;

- плохая приработка деталей после ремонта, отсутствие современных испытательных стендов, приборов, контролирующих процесс приработки, загрязненность абразивами смазочных и гидравлических систем;

- отсутствие средств надежной промывки деталей перед сборкой, запыленность абразивной пылью сборочных цехов, в целом - невысокая культура производства и эксплуатации;

- недостаточная специализация производства на ремонтных предприятиях по сравнению с ее уровнем на заводах серийной продукции, что не позволяет разрабатывать и реализовывать наиболее рациональные технологические процессы, недочеты в этом вопросе проявляются, в первую очередь, в малом сроке службы деталей [19, 20].

В наибольшей степени вышеперечисленное характерно для ремонтных предприятий в сельском хозяйстве. Все это влечет то, что ресурс отремонтированных двигателей вырабатывается до 20-30% за первые часы его эксплуатации, т.е. в период приработки после ремонта [43]. Износ - главная причина снятия машин и оборудования с эксплуатации для проведения ремонта, потери от этого могут быть сокращены рациональным применением способов обработки, основанных на триботехнике, и интенсификацией процесса приработки с уменьшением приработочного износа.

При формировании поверхностей трения необходимо обеспечивать получение оптимальных триботехнических характеристик сопрягаемых поверхностей, таких как низкий коэффициент трения, высокая износостойкость, оптимальные физико-механические свойства. В значительной степени они определяются способами обработки поверхностей трения.

В последнее время разработаны новые технологические процессы окончательной (финишной) обработки, которые позволяют снизить прирабо-точный износ и повысить антифрикционные свойства (повысить смазку деталей, снизить коэффициент трения и т.д.), а также уменьшить время приработки пар трения (в том числе и цилиндро-поршневой группы). Однако, анализ информации, полученной из печатных и электронных источников, дает возможность утверждать, что исчерпаны не все резервы снижения времени приработки цилиндро-поршневой группы (ЦПГ), а соответственно и времени обкатки двигателей внутреннего сгорания (ДВС), в части применения новых способов финишной обработки.

В последние годы быстро развивается рынок разнообразных антифрикционных материалов, присадок и добавок в масла, которые восстанавливают защитные пленки на трущихся поверхностях. Возможность применения таких препаратов для придания рабочим поверхностям гильз оптимальных триботехнических характеристик на этапе их окончательной обработки при ремонте или изготовлении ДВС мало изучена. Поэтому влияние обработки гильз различными антифрикционными материалами при ремонте или изготовлении ДВС на процесс их приработки является актуальной темой для исследований.

Целью предпринимаемого исследования являлось совершенствование процессов приработки ЦПГ путем применения финишной обработки гильз цилиндров антифрикционными материалами.

Задачи исследования:

- обосновать возможность уменьшения времени приработки ЦПГ и приработочного износа гильз цилиндров с помощью их финишной обработки антифрикционными материалами;

- разработать технологию финишной обработки гильз цилиндров антифрикционными материалами;

- разработать рекомендации для применения антифрикционных материалов, используемых при финишной обработке гильз цилиндров;

- исследовать закономерности изменения параметров шероховатости рабочей поверхности гильзы и приработки пары трения «кольцо-гильза цилиндра» в зависимости от применяемых материалов при финишной обработке гильз.

Объектом исследования являлся процесс трения в сопряжении «гильза-поршневые кольца» при приработке ЦПГ. Предмет исследования — антифрикционные и противоизносные свойства поверхностей трения гильзы и кольца, обработанных разными препаратами. Методами исследования являлись измерение, сравнение, анализ и эксперимент.

Научную новизну представляют:

- технология финишной обработки гильз цилиндров антифрикционными материалами;

- методика оценки эффективности применения антифрикционных материалов при проведении финишной обработки гильз цилиндров капитально отремонтированных дизельных двигателей;

- данные по изменению параметров шероховатости гильз цилиндров и приработки пары трения «кольца - гильза цилиндра» дизельного двигателя

Д-240 при проведении стендовой обкатки после хонингования гильз цилиндров и после их финишной обработки антифрикционными материалами.

Практическая значимость работы заключается в рекомендациях по применению специальных антифрикционных материалов и рациональных режимов при проведении финишной обработки гильз цилиндров отремонтированных дизельных двигателей. Данная обработка позволяет обеспечить дополнительную подготовку рабочих поверхностей гильз к восприятию высоких нагрузок, повысить скорость приработки ЦПГ, снизить значение величины коэффициента трения, снизить приработочный износ, получить параметры шероховатости трущихся поверхностей, соответствующие параметрам после холодной обкатки по типовой технологии.

Основные положения и результаты исследований представлены, обсуждены и одобрены на ежегодных научных конференциях Санкт-Петербургского государственного аграрного университета в 2005-2010 гг.

Материалы исследований приняты для разработки новых составов композиций в ООО «ПИОТР» (Санкт-Петербург) (см. прил.). Результаты исследований используются в учебном процессе Санкт-Петербургского государственного аграрного университета.

По результатам исследований опубликованы пять статей, в том числе три - в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы из 127 наименований и приложения, изложена на 127 страницах, включает 18 таблиц и 43 рисунка.

Заключение диссертация на тему "Интенсификация процессов приработки цилиндро-поршневой группы отремонтированных дизельных двигателей путем финишной обработки гильз цилиндров антифрикционными материалами"

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Анализ работ и данных в научных литературных и электронных источниках, направленных на исследование применения различных материалов, добавок и присадок к маслам, позволяет сделать вывод, что их применение в основном ограничивается этапами эксплуатации, стендовой и эксплуатационной обкатки. Научных работ по изучению применения антифрикционных материалов на этапе обработки деталей ДВС, лимитирующих ресурс, мало, несмотря на то, что такая обработка позволяет сократить время проведения обкатки и улучшить приработку трущихся поверхностей ДВС.

2. Теоретический расчет параметров рабочей поверхности гильзы цилиндра двигателя Д-240 при их финишной обработке с применением специальных антифрикционных материалов показал увеличение опорной поверхности в 2 раза (с 0,2 до 0,4 от номинальной площади поверхности на уровне средней линии профиля) и получение шероховатости Ra-0,27 мкм, что близко к значениям после стендовой обкатки. Это доказывает возможность применения данной обработки с целью уменьшения времени приработки ЦПГ и улучшения характеристик прирабатываемых поверхностей.

3. Финишную обработку гильз цилиндров двигателя Д-240 антифрикционными материалами следует проводить при контактном давлении рабочего инструмента (латунных брусков) на поверхность гильзы - 3 МПа, скорости рабочего инструмента - 5,5 м/с, времени обработки гильзы - 20 мин.

4. Финишная обработка гильз с применением композиций ТСК-ВЮО+СУРМ-КВ, СУРМ-УО и РВС позволяет: а) снизить механические потери на трение в ЦПГ на 5-19% в начале процесса обкатки после обработки по сравнению с механическими потерями в конце холодной обкатки без финишной обработки гильз, б) получить параметры шероховатости после финишной обработки такие же, как после холодной обкатки без дополнительной обработки гильз, в) увеличить опорную поверхность в 2-2,5 раза (с 0,20,25 до 0,4-0,5 от номинальной площади поверхности на уровне средней линии профиля), что подтверждает расчетные данные.

5. Окончательная обработка гильз композициями на основе антифрикционных материалов ТСК-В100+СУРМ-КВ, СУРМ-УО и РВС позволяет обеспечить значения параметров рабочей поверхности гильз (уменьшение шероховатости, увеличение опорной поверхности) приближающиеся к их значениям после холодной обкатки, следовательно позволяет увеличить контактные нагрузки в сопряжении «гильза-поршневое кольцо» после данной обработки и уменьшить время стендовой обкатки (до значений, необходимых для приработки других сопряжений двигателя).

6. Применение финишной обработки гильз цилиндров антифрикционными материалами позволяет увеличить ресурс ЦПГ отремонтированных двигателей на 10-15% за счет снижения приработочного износа.

113

Библиография Панкрашев, Алексей Сергеевич, диссертация по теме Технологии и средства технического обслуживания в сельском хозяйстве

1. Автомобильный справочник / КЖИ «За рулем»; гл. ред. В.В. Аверки-ев, пер. с англ. Г.С. Дугин, К.И. Комаров, Ю.В. Онуфрийчук.. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: ЗАО «КЖИ «За рулем», 2004. - 992 с.

2. Арабян С.Г., Холонов И.А. Приработка тракторных двигателей. М. : Машиностроение, 1972.

3. Ахматов А.С. Молекулярная физика граничного трения. М. : Физмат-гиз, 1963.-470 с.

4. Балабанов В.И. Автослесарь во флаконе (обкатка, обработка, профилактика, очистка, тюнинг, восстановление). М. : ACT ; Астрель ; Хранитель, 2006. - 125 с.

5. Балабанов В.И. Восстановление работоспособности ДВС в процессе эксплуатации // Автомобильная промышленность. 1996. - №8. - С. 1618.

6. Балабанов В.И. Финишная антифрикционная безабразивная обработка деталей дизелей // Тракторы и сельхозмашины. — 1996. №12. - С. 2325.

7. Балабанов В.И., Беклемышев В.И., Махонин И.И. Трение, износ, смазка и самоорганизация в машинах. М. : Изумруд, 2004. - 192 с.

8. Балабанов В.И. Безразборное восстановление трущихся соединений автомобиля. Методы и средства. М. : Астрель, 2002. - 64 с.

9. Бараболя А.В. Формирование поверхностей гильз цилиндров ДВС методом антифрикционного плосковершинного хонингования : автор, дисс. . канд. техн. наук. Киев, 1987.

10. Бауман В.Н. и др. Использование зарубежных функциональных присадок (пакетов присадок) в моторные масла российского производства // Двигателестроение. 2002. - №3. - С. 43-44.

11. Блюмен А.В., Семенова М.В., Эфрос Д.Г. Об аналитической оценке параметров степенной аппроксимации опорной кривой // Трение, изнашивание и качество поверхности. М. : Наука, 1973. - С. 40-53.

12. Быстров В.Н., Прокопенко А.К. Финишная антифрикционная безабразивная обработка в металлоплакирующих средах // Трение, износ и смазочные материалы: труды Всесоюзной конференции. Т. 5. Ташкент, 1985.-С. 8-9.

13. В дебрях трибологии Электронный ресурс.: статья / Smazka.ru. Смазки для Вас: сайт. Режим доступа: http://smazka.ru/info/tests/art8/, свободный. - Загл. с экрана.

14. Валге A.M. Обработка экспериментальных данных и моделирование динамических систем при проведении исследований по механизации сельскохозяйственного производства. СПб. : СЗНИИМЭСХ, 2002. -176 с.

15. Википедия. Свободная экциклопедия Электронный ресурс. : сайт. — Режим доступа : http://ru.wikipedia.org/wiki/, свободный. Загл. с экрана.

16. Виноградова И.Э. Противоизносные присадки к маслам. — М. : Химия, 1972.

17. Вяткин И.А., Волков Ю.В., Фонотов В.Т. О приработке пар трения в условиях скольжения с одним относительным движением // Проблемы трения и изнашивания : сборник. Киев : Техника, 1973. — №3. — С. 5458.

18. Галстян JI.E. Оптимальная шероховатость чугунных изнашиваемых поверхностей : автор, дисс. . канд. техн. наук. Ереван, 1969. - 21 с.

19. Гаркунов Д.Н. Триботехника (Износ и безызносность) : учебник. 4-е изд., перераб. и доп. - М. : Изд-во МСХА, 2001. - 616 с.

20. Гаркунов Д.Н. Триботехника (конструирование, изготовление и эксплуатация машин) : учебник. 5-е изд., перераб. и доп. - М. : Изд-во МСХА, 2002. - 632 с.

21. Гаркунов Д.Н., Лозовский В.Н. Влияние фрикционного бронзирования и латунирования на качество поверхности // Труды семинара по качеству поверхности. 1961. -№5. - С. 386-391.

22. Геоактиваторы РВС, РВС-технология что это? Электронный ресурс.: статья / Руспромремонт : сайт. - Режим доступа : http://www.rvs-tech.ru/rvstechgeo.html. - Загл. с экрана.

23. ГОСТ 20831-75. Система технического обслуживания и ремонта техники. Порядок проведения работ по оценке качества отремонтированных изделий.

24. ГОСТ 2789-73. Шероховатость поверхностей. Параметры и характеристики.

25. Двигатели внутреннего сгорания. Динамика и конструирование : учебник для вузов. В 3 кн. Кн. 2. Изд. 2-е, перераб. и доп. / Под ред. Луканина В.Н. и Шатрова М.Г. - М. : Высшая школа, 2005.

26. Двигатели внутреннего сгорания. Теория рабочих процессов : учебник для вузов. В 3 кн. Кн.1. Изд. 2-е, перераб. и доп. / Под ред. Луканина В.Н. и Шатрова М.Г. - М. : Высшая школа, 2005.

27. Двигатели внутреннего сгорания: Системы поршневых и комбинированных двигателей : учебник для студентов втузов. 3-е изд., перераб. и доп. - М. : Машиностроение, 1985.

28. Двигатели внутреннего сгорания: Устройство и работа поршневых и комбинированных двигателей : учебник для студентов втузов. — 3-е изд., перераб. и доп. -М. : Машиностроение, 1980.

29. Двигатели Д-240, Д-240Л и их модификации. Технические требования на капитальный ремонт. В 2-х частях. Ч. 1. М., 1973.

30. Двигатели Д-240, Д-240Л и их модификации. Технические требования на капитальный ремонт. Технические требования на дефектацию деталей и сопряжений. В 2-х частях. Ч. 2. -М., 1973.

31. Двигатели Д-240, Д-240Л, Д-241 и Д-241Л. Технологические карты на капитальный ремонт. В 2-х частях. Ч. 1. М. : ГОСНИТИ, 1976. - 142 с.

32. Двигатели Д-240, Д-240Л, Д-241 и Д-241Л. Технологические карты на капитальный ремонт. В 2-х частях. Ч. 2. М. : ГОСНИТИ, 1976. — 134 с.

33. Демкин Н.Б. Контактирование шероховатых поверхностей. — М. : Наука, 1970.-226 с.

34. Демкин Н.Б. Фактическая площадь касания твердых поверхностей. -М. : Изд-во АН СССР, 1962. 112 с.

35. Демкин Н.Б. Характеристики микрогеометрии, определяющие контактное взаимодействие шероховатых поверхностей. М. : НИИ инф. по машиностроению, 1973. - 32 с.

36. Демкин Н.Б., Короткое М.А. Формирование площади контакта при трении металлов // Физико-химическая механика фрикционного взаимодействия. М. : Наука, 1971.

37. Дудко П.П., Купчин А.Н. В дебрях трибологии // Пятое колесо. -2002.-№2.-С. 134-142.

38. Избирательный перенос при трении : сб. науч. статей / Под ред. Д.Н. ^ Гаркунова. М. : Наука, 1975. - 88 с.

39. К. Дерффель Статистика в аналитической химии. М. : Мир, 1994.

40. Как работают эпиламы Электронный ресурс. / еЗООО. Энергия 3000 : сайт // Масла и автохимия. 2006. - №25. - С. 27. - Режим доступа : http://www.energie3000.ru/press/epilams.html. - Загл. с экрана.

41. Карпенко М.А. Интенсификация процесса приработки двигателей УМЗ применением присадок в масло с поверхностно-активными и химически-активными веществами : автор, дисс. . канд. техн. наук. -Пенза, 2002. 18 с.

42. Карпенков В.Ф. Пути повышения долговечности гильз цилиндров двигателей. Пущино, 1996.

43. Карпенков В.Ф. и др. Финишная антифрикционная безабразивная обработка (ФАБО) деталей. Пущино, 1996.

44. Комбалов B.C. Влияние шероховатости твердых тел на трение и износ. -М. : Наука, 1974.-112 с.

45. Комбалов B.C. Контактное взаимодействие твердых тел и расчет сил трения и износа. М. : Наука, 1971. - С. 89-95.

46. Крагельский И.В. Влияние шероховатости поверхности на трение (при отсутствии смазки). М. : Изд-во АН СССР, 1946. - 26 с.

47. Крагельский И.В. О расчете коэффициента сухого трения по профи-лограмме поверхности // Трение и износ в машинах : сборник. Вып. 3. -М. : Изд-во АН СССР, 1948. С. 24-36.

48. Крагельский И.В., Демкин Н.Б. Определение фактической площади касания // Трение и износ в машинах. Т. 14. М. : Изд-во АН СССР, 1960.-С. 37-62.

49. Крагельский И.В., Добычин М.Н., Комбалов B.C. Основы расчетов на трение и износ. М. : Машиностроение, 1977. - 526 с.

50. Кривенко П.М. и др. Дизели Д-240, Д-240л, Д-241, Д-241л, Д-242, Д-242л. Технические требования на капитальный ремонт. М. : ГОСНИТИ, 1987.

51. Лаборатория триботехнологии. Производство и продажа автохимии Электронный ресурс. : сайт. Режим доступа : http://www.prodetal.ru/fiiTn206. — Загл. с экрана.

52. Левина З.М., Решетов Д.Н. Контактная жесткость машин. — М. : Машиностроение, 1971. —263 с.

53. Ленин И.М. Теория автомобильных двигателей. -М. : Машгиз, 1958.

54. Мельников С.В., Алешкин В.Р., Рощин П.М. Планирование эксперимента в исследованиях сельскохозяйственных процессов. Изд. 2-е перераб. и доп. - Л. : Колос, 1980. - 168 с.

55. Метод градиентного спуска Электронный ресурс. : статья / Осокин Антон. Режим доступа : http://www.machinelearning.rn/wiki/index.php7title. - Загл. с экрана.

56. Методы безусловной оптимизации Электронный ресурс. / Иркитова М.А. 2001. - Режим доступа : http://school-sector.relarn.ru/dckt/projects/optim/index.htm. - Загл. с экрана.

57. Методы компьютерных вычислений для физиков Электронный ресурс. : методическое пособие / ПетрГУ. Режим доступа : http://solidbase.karelia.ru/edu/methcalc/index.shtml. — Загл. с экрана.

58. Мишин И.А. Долговечность двигателей. Л. : Машиностроение, 1976.

59. Намаконов Б.В., Кисель В.В., Лялякин В.П. Повышение долговечности гильз цилиндров двигателей внутреннего сгорания способом ФАБО // Долговечность трущихся деталей машин : сб. статей. Вып. 4. М. : Машиностроение, 1990.-С. 139-144.

60. Некрасов С.С., Стрельцов В.В. Применение масел с металлоплаки-рующими присадками в карбюраторных двигателях // Эффект безыз-носности и триботехнологии. 1997. - №2. — С. 55-59.

61. Некрасов С.С. и др. Ускоренная обкатка автотракторных двигателей. — М. : Московский Ордена Трудового Красного Знамени институт инженеров сельскохозяйственного производства им. В.П. Горячкина, 1989.-35 с.

62. Нигматов М.Х. Ускоренная приработка деталей после ремонта. М. : Колос, 1988.

63. Никулин С.А. и др. Влияние антифрикционных добавок в моторное масло на механические потери в двигателе // Надежность и ремонт транспортных и технологических машин в сельском хозяйстве : сборник научных трудов. Вып. 4. СПб. : СПбГАУ, 2005. - С. 15-20.

64. Нисневич А.И. Влияние шероховатости поверхности на износ деталей тракторных двигателей // Качество обработанных поверхностей. М. — Л. : ЛОНИТОМАШ, 1954. - С. 86-105.

65. Обработка двигателя спецкомпозитами А-400 (активатор), М-50-ЦПГ и М-50-КШМ Электронный ресурс. // СУРМ. Средства Увеличения Ресурса Машин и механизмов : сайт ООО «ПИОТР». Режим доступа : http://www.surm.ru/articles/article26.html. - Загл. с экрана.

66. Обработка экспериментальных данных на ЭВМ Электронный ресурс. : электронное пособие / Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича, кафедра Обработки и передачи дискретных сообщений ; Г.Б. Ходасевич.

67. Режим доступа : http://opds.sut.ru/electronicmanuals/oed/index.htm. -Загл. с экрана.

68. Оводов С.А. Моделирование процессов приработки деталей цилинд-ропоршневой группы на стенде // Надёжность и ремонт транспортных и технологических машин в сельском хозяйстве : сборник научных трудов. Вып. 4. СПб : СПбГАУ, 2005. - С. 61-65.

69. Описание процесса образования металлокерамических защитных слоев (МКЗС) Электронный ресурс. / Руспромремонт : сайт. — Режим доступа : http://www.rvs-tech.ru/rvstechmkzs.html. — Загл. с экрана.

70. Оптимизация функции нескольких переменных Электронный ресурс. / Королева И. Режим доступа : http://krat-puti.narod.ru/sppr/. -Загл. с экрана.

71. Отличия присадок от ремонтно-восстановительных составов (РВС) Электронный ресурс. / Руспромремонт : сайт. Режим доступа: http://www.rvs-tech.ru/rvstechpris.html. - Загл. с экрана.

72. Поверхностное упрочнение деталей тракторных двигателей износоустойчивыми покрытиями : Труды НАТИ. Вып. 158. -М., 1963.

73. Погодаев Л.И. Влияние геомодификаторов трения на работоспособность трибо сопряжений // Проблемы машиностроения и надежности машин. 2005.-№1.-С. 58-67.

74. Погодаев Л.И. Мифы и правда о препаратах ER и феном Электронный ресурс. Режим доступа : http://www.tribo.ru/forreaders/additives/. - Загл. с экрана

75. Погодаев Л.И., Дудко П.П., Кузьмин В.Н. Влияние смазочных композиций с присадками на работоспособность пар трения серый чугун -гальваническое хромовое покрытие // Проблемы машиностроения и надежности машин. 2000. - №6. - С. 45-57.

76. Погодаев Л.И., Дудко П.П., Кузьмин В.Н. Износостойкость пар трения хром гальванический — серый чугун при использовании смазочных композиций с различными присадками // Двигателестроение. 2000. -№ 4. - С. 32-37.

77. Погодаев Л.И., Кузьмин В.Н. Структурно-энергетические модели надежности материалов и деталей машин. — СПб. : Академия транспорта РФ, 2006. 608 с.

78. Погодаев Л.И., Кузьмин В.Н., Дудко П.П. Повышение надежности трибосопряжений. Материалы. Пары трения ДВС. Смазочные композиции. СПб. : Академия транспорта РФ, 2001. - 304 с.

79. Погорелый И.П. Обкатка и испытание тракторных и автомобильных двигателей. М. : Колос, 1973. - 208 с.

80. Подбор и исследование износостойких и антифрикционных покрытий для деталей тракторных двигателей. М. : НАТИ, 1959.

81. Подзоров А.Н. Повышение качества и ускорение приработки деталей ЦПГ ДВС с использованием аэрозолей : автор, дисс. . канд. техн. наук. М. : МГАУ им. В.П. Горячкина, 2000. - 26 с.

82. Польцер Г. и др. Использование трения для нанесения покрытий на рабочие поверхности цилиндров двигателей // Долговечность трущихся деталей машин. 1996. - Вып. 1.

83. Польцер Г., Фирковский А., Ланге И. Финишная антифрикционная безабразивная обработка (ФАБО) и избирательный перенос // Долговечность трущихся деталей машин. 1990. - Вып. 5. — С. 86-122.

84. Потапов Г.К., Балабанов В.И. Финишная антифрикционная безабразивная обработка (ФАБО) гильз цилиндров и шеек коленчатых валов двигателей // Эффект безызносности и триботехнологии. 1994. - №3-4.-С. 48-53.

85. Прения по трению Электронный ресурс. / А.Ю. Шабанов // 5 КОЛЕСО: журнал. 2003. - №7(123). - Режим доступа : http://smazka.ru/info/tests/artl 1/. - Загл. с экрана.

86. Присадки в масла есть ли смысл? Электронный ресурс. / Трасса Е99: сайт. - Режим доступа : http://e99.com.ua/articles/22/. - Загл. с экрана.

87. Приходько И.Л. Повышение послеремонтного ресурса гильз цилиндров автотракторных двигателей финишной антифрикционной безабразивной обработкой (ФАБО) : Автор, дисс. . канд. техн. наук. — М., 1993.

88. Пузанков В.В. Исследование оптимальной чистоты поверхности трущихся пар // Качество поверхности деталей машин : сборник. М. : Изд-во АН СССР, 1959. - №4. - С. 32-40.

89. Пятак Д. Испытания «Ресурса» Электронный ресурс. : статья // Smaz-ka.ru. Смазки для Вас : сайт. Режим доступа: http://smazka.ru/info/tests/artl2/. - Загл. с экрана.

90. Райков И .Я., Рытвинский Г.Н. Конструкция автомобильных и тракторных двигателей: учебник для вузов. М. : Высшая школа, 1986.

91. РУСПРОМРЕМОНТ Электронный ресурс. : сайт. Режим доступа : http://www.rvs-tech.ru/. - Загл. с экрана.

92. Рыжов Э.В. Контактная жесткость деталей машин. — М. : Машиностроение, 1966. — 193 с.

93. Сафонов В.В. Повышение долговечности ресурсоопределяющих агрегатов мобильной сельскохозяйственной техники путем применения металлсодержащих смазочных композиций : автор, дисс. . докт. техн. наук. Саратов, 1999. - 36 с.

94. Семенихин П.Г. Выбор рациональной шероховатости поверхностей деталей машин. М. : Машгиз, 1964. - 230 с.

95. Синельников А.Ф., Балабанов В.И. Автомобильные топлива, масла и эксплуатационные жидкости: справочник. М. : КЖИ «За рулём», 2003.- 176 с.

96. Средства Увеличения Ресурса Машин и механизмов Электронный ресурс. : сайт ООО «ПИОТР». Режим доступа : http://www.surm.ru/index.html. - Загл. с экрана.

97. Старосельский А.А., Гаркунов Д.Н. Долговечность трущихся деталей машин. М. : Машиностроение, 1967. - 394 с.

98. Статистика в аналитической химии Электронный ресурс. : сайт. — Режим доступа : http://chemstat.com.ru. Загл. с экрана.

99. Стрельцов В.В., Попов В.Н., Карпенков В.Ф. Ресурсосберегающая ускоренная обкатка отремонтированных двигателей. М. : Колос, 1995.- 174 с.

100. Сухов С.А. Исследование закономерностей сухого и граничного трения шероховатых поверхностей металлов // Трение и износ в машинах.-М. : Изд-во АН СССР, 1950.-С. 105-124.

101. Таблицы планов эксперимента для факторных и полиномиальных моделей / Под ред. В.В. Налимова. — М. : Металлургия, 1982.

102. Трение и теплопередача в поршневых кольцах двигателей внутреннего сгорания : справочное пособие / Под ред. P.M. Петриченко. — JI. : Изд-во Ленинградского университета, 1990.

103. Трение, изнашивание и смазка : справочник в 2 кн. Кн. 1 / Под ред. И.В. Крагельского и В.В. Алисина ; авторы : В.В. Алисин и др.. М. : Машиностроение, 1978. - 400 с.

104. Трение, изнашивание и смазка : справочник в 2 кн. Кн. 2 / Под ред. И.В. Крагельского и В.В. Алисина ; авторы : В.В. Алисин и др.. — М. : Машиностроение, 1979 358 с.

105. Характеристики микрогеометрии, определяющие контактное взаимодействие шероховатых поверхностей (методика определения). -М. : ИМАШ, 1973.-32 с.

106. Хохлов А.Л. Повышение качества приработки деталей двигателей после ремонта на основе присадок : автор, дисс. . канд. техн. наук. -Казань, 2004.- 18 с.

107. Храмцов Н.В. Обкатка и испытание автотракторных двигателей. -М.: Агропромиздат, 1991.

108. Цыпцин В.И., Стрельцов В.В. Исследование свойств сверхтонких порошков металлов, добавляемых в смазочные масла для реализации эффекта избирательного переноса при трении // Эффект безызносно-сти и триботехнологии. 1994. — №3-4. - С. 39-47.

109. Шабанов А.Ю., Колодочкин М. Виагра для мотора // За рулём. -2006.-№9.-С. 178-184.

110. Шабанов А.Ю. Очерки современной автохимии. Мифы или реальность?. СПб. : Иван Федоров, 2004. - 216 с.

111. Шаронов Г.П. Применение присадок к маслам для ускоренной приработки двигателей. М. : Химия, 1965.119. "Энергия 3000" эпиламы против тефлона и реметаллизаторов

112. LIQUIMOLY . Моторные масла. Автокосметика. Автохимия Электронный ресурс. : сайт. — Режим доступа : http://liquimoly.ru/, свободный. Загл. с экрана.

113. MachineLearning.ru Электронный ресурс. : профессиональный информационно-аналитический ресурс. Режим доступа : http://www.machinelearning.ru/wiki/index.php7title, свободный. - Загл. с экрана.

114. RESURS NANOTECHNOLOGIES Электронный ресурс. : сайт / VMPAUTO. Режим доступа : http://www.resursmotor.ru/index.html, свободный. - Загл. с экрана.

115. Sniazka.ru . Смазки для Вас Электронный ресурс. : сайт ВМПАВТО. Режим доступа : http://www.smazlca.ru/main.html, свободный. - Загл. с экрана.

116. Statsoft Электронный ресурс. : сайт. Режим доступа : http://www.statsoft.ru, свободный. - Загл. с экрана.