автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.03, диссертация на тему:Повышение послеремонтного ресурса агрегатов топливной аппаратуры тракторных дизелей применением при обкатке смазочных композиций

На правахрукописи

Жильцов Сергей Николаевич

ПОВЫШЕНИЕ ПОСЛЕРЕМОНТНОГО РЕСУРСА АГРЕГАТОВ

ТОПЛИВНОЙ АППАРАТУРЫ ТРАКТОРНЫХ ДИЗЕЛЕЙ ПРИМЕНЕНИЕМ ПРИ ОБКАТКЕ СМАЗОЧНЫХ КОМПОЗИЦИЙ

Специальность 05.20.03 - технологии и средства технического обслуживания в сельском хозяйстве

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

Пенза-2004

Работа выполнена в ФГОУ ВПО «Самарская государственная сельскохозяйственная академия» на кафедре «Надёжность и ремонт машин»

Научный руководитель: кандидат технических наук, доцент

Мясников Борис Николаевич

Официальны оппоненты: доктор технических наук, профессор

Артёмов Игорь Иосифович

кандидат технических наук Орехов Алексей Александрович

Ведущая организация: Государственное научно-исследовательское учреждение Всероссийский научно-исследовательский и проектно-технологический институт по использованию техники и нефтепродуктов в сельском хозяйстве (ГНУ ВИИТиН, г. Тамбов)

Защита состоится 15 октября 2004 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 220.053.02 при ФГОУ ВПО «Пензенская государственная сельскохозяйственная академия» по адресу: 440014, г. Пенза, ул. Ботаническая, 30, ауд. 1246.

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке ФГОУ ВПО «Пензенская государственная сельскохозяйственная академия»

Автореферат разослан

сентября 2004 года.

Ученый секретарь диссертационного совета

А.П. Уханов

Общая характеристика работы

Актуальность темы Эффективность использования машино-тракторного парка зависит прежде всего от работоспособности дизеля, безотказность и долговечность которого в значительной степени определяются техническим состоянием топливной аппаратуры.

Важными элементами топливной аппаратуры являются механизм привода плунжера и регулятор топливного насоса. Эти узлы определяют рабочие характеристики дизеля, его надёжность, мощностные показатели.

Износ деталей привода плунжера приводит к изменению угла начала подачи топлива секциями топливного насоса, который в свою очередь оказывает влияние на запаздывание угла опережения впрыска топлива в цилиндры двигателя. Этот параметр является наиболее важным, определяющим эффективность показателей рабочего процесса дизеля, его мощность, тепловое состояние и динамику теплового процесса. Изнашивание деталей регулятора приводит к нарушению таких регулировочных характеристик как обороты начала действия регулятора, степень неравномерности и др., что также приводит к нарушению технико — экономических показателей работы дизеля.

В настоящее время качество ремонта топливной аппаратуры нельзя считать удовлетворительным, так как её послеремонтный ресурс значительно уступает ресурсу новой. Это объясняется недостаточной оснащенностью ремонтных предприятий необходимым оборудованием, специальными приборами, квалифицированными кадрами, нехваткой запасных частей.

Несовершенство технологии ремонта вышеперечисленных деталей и узлов топливного насоса приводит к появлению ресурсных отказов уже при наработке 2000-2500 мото-ч.

Одним из важнейших мероприятий, осуществление которого позволяет повысить ресурс механизма после ремонта, является правильное проведение заключительной технологической операции ремонта - обкатки. Известно, что при обкатке агрегатов и машин широко используются различные присадки к маслам, которые позволяют существенно снизить время обкатки и повысить её качество.

Поэтому настоящая работа, посвященная повышению послеремонтного ресурса топливной аппаратуры тракторных дизелей, является весьма актуальной.

Данная работа проводилась по теме НИР Самарской ГСХА «Разработка и внедрение оптимальных топливо-смазочных композиций, обеспечивающих повышение долговечности точных сопряжений при ремонте и эксплуатации сельскохозяйственной техники» на 1998...2005г. (№ ГР 01.980001759).

Цель работы - повышение ресурса топлийной аппаратуры тракторных дизелей путем применения в процессе послеремонтной обкатки специальных смазочных композиций.

Объект исследования - процесс послеремонтной обкатки топливного насоса 4УТНМ и регулятора частоты вращения коленчатого вала.

Научная новизна заключается в разработке математической модели изнашивания деталей толкателя плунжера ТНВД во взаимосвязи с изменением угла начала подачи топлива; обосновании оптимальных параметров, влияющих на качество приработки деталей при использовании присадки «Fenom»; разработке усовершенствованной технологии обкатки топливных насосов.

ГОС НАЦИОНАЛЬНАЯ 3 БИБЛИОТЕКА

С

« ад

Практическая ценность. Усовершенствована технология послеремонтной стендовой обкатки топливных насосов 4УТНМ с использованием смазочной композиции, включающей присадку «Fenom».

Предлагаемая технология обкатки позволяет снизить износ и повысить на 23% ресурс деталей привода плунжера и регулятора топливного насоса.

Достоверность результатов работы подтверждается сравнительными испытаниями, использованием современных методов и технических средств исследования, а также применением теоретических положений по планированию эксперимента.

Апробация. Результаты исследований доложены и одобрены на научно-технических конференциях в ФГОУ ВПО «Самарская государственная сельскохозяйственная академия» в 2000...2004 г.г. и Саратовского государственного аграрного университета имени Н. И. Вавилова в 2001 году.

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в 10 научных работах, в том числе 1 в центральной печати, 5 в сборниках научных трудов, 3 отчета НИР с номером государственной регистрации

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 148 страницах машинописного текста, состоит из шести разделов, общих выводов, списка литературы и приложений. Содержит 22 таблицы и 39 рисунков. Список использованной литературы включает в себя 137 наименования, из них 5 на иностранном языке.

Научные положения и результаты исследований, выносимые на защиту:

- математическая модель изнашивания деталей привода плунжерных пар топливного насоса высокого давления (ТНВД) во взаимосвязи с изменением угла начала подачи топлива;

- эмпирические зависимости показателей качества приработки от концентрации присадки и нагрузки на детали топливного насоса в период стендовой обкатки;

-технология ускоренной обкатки ТНВД с использованием смазочной композиции, включающей присадку «Fenom».

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении изложено обоснование актуальности темы и основные научные положения, выносимые на защиту.

В первом разделе "Состояние вопроса и задачи исследования" рассмотрены неисправности привода плунжера и регулятора топливных насосов, а также существующие способы ремонта деталей данных узлов. Изучению топливной аппаратуры и повышению её надёжности посвящены работы многих учёных: Антипова В.В., Баширова Р.М., Власова П.А., Загородских Б.П., Кривенко П.М., Николаенко А.В., Селиванова А.И., Уханова А.П., Федосова И.М., Файнлейба Б.Н. и др.

Установлено, что износ деталей привода плунжера и регулятора скорости топливных насосов ведет к нарушению параметров впрыска, повышению неравномерности работы секций насоса, перерасходу топлива и, как следствие, к понижению мощностных и экономических характеристик дизеля. Анализ ремфонда деталей топливного насоса показал, что наибольшему износу подвержены втулки грузов, втулки основного и промежуточного рычагов, детали толкателя. Остальные детали регулятора скорости и привода плунжера также имеют значительный износ. В

среднем износ деталей топливного насоса по сравнению с предельно допустимыми значениями составляет более 50% .

Отсутстствие экономически выгодного и эффективного способа повышения послеремонтного ресурса деталей привода плунжера и регулятора скорости требует поиска новых методов и технологий. Обзор методов повышения послеремонтного ресурса деталей дизельной топливной аппаратуры показал, что одним из мероприятий, осуществление, которого позволяет повысить долговечность механизма после ремонта, является внедрение стендовой обкатки с использованием присадок. Анализ литературных источников свидетельствует, что в настоящее время лучшие результаты при обкатке и эксплуатации показали присадки на основе поверхностно активных веществ (ПАВ).

Многочисленные исследования подтверждают, что применение приработочных композиций, содержащих ПАВ, обеспечивает повышение качества и ускорение обкатки. Наиболее эффективно ПАВ проявляют свои свойства при невысоких температурах в зоне контакта трения, что соответствует условиям обкатки топливных насосов.

Результаты сравнительных испытаний показывают, что присадки данного типа в большей степени способствую снижению износа, момента трения, улучшению качества поверхностей, чем другие присадки. ПАВ способствуют изменению структуры поверхностного слоя металла, в частности уменьшению размеров блоков мозаики, увеличению плотности дислокаций, что приводит к увеличению твёрдости.

В связи с этим рабочая гипотеза исследований основана на модификации поверхностей трения ресурсоопределяющих сопряжений деталей топливных насосов при послеремонтной обкатке, обеспечивающих снижение износа и сохранение эксплуатационных параметров топливной аппаратуры дизеля.

В соответствии с целью данной работы поставлены следующие задачи:

1. Теоретически обосновать влияние изменения характера и величины износа при обкатке топливного насоса с применением присадки на ресурсные и регулировочные параметры топливной аппаратуры дизеля.

2. Провести сравнительные испытания присадок различных типов с целью определения оптимальной концентрации и режимов их использования при стендовой обкатке отремонтированных топливных насосов дизельных двигателей. 1

3. Разработать технологический процесс и ремонтно-обслуживающие мероприятия по использованию присадок при стендовой обкатке ТНВД.

4. Провести производственные и эксплуатационные испытания с технико-экономической оценкой результатов исследования

Во втором разделе «Теоретический анализ процессов работы и обкатки топливного насоса дизельного двигателя» представлены результаты исследования по определению влияние изменение размерной цепи деталей топливного насоса при обкатке с применением присадки на регулировочные параметры и ресурс толкателя плунжера.

Ресурс определяется предельным износом деталей толкателя, который характеризуется увеличением суммарного зазора в сопряжениях данных деталей (рис. I) и выражается уравнением

'I ■' 'Ч

дБ = лс1в+ дёот+дёо + лёр+8нач., (1)

где (I, -диаметр втулки ролика -диаметр отверстия; (10 -диаметр оси ролика; йр диаметр ролика; в,«,,- начальный зазор в сопряжениях толкателя.

Рис 1 Толкатель плунжера: I -корпус толкателя, 2-ролик, 3-ось ролика, 4-втулка ролика.

Рассмотрим процесс изнашивания деталей привода плунжера при различных технологиях обкатки топливного насоса, существующей и экспериментальной, предусматривающей добавление специальных присадок в смазочный материал.

Согласно классической кривой износа сопряжений ресурс толкателя плунжера обкатанного по существующей технологии определяется из уравнения:'

где - предельно допустимый суммарный зазор в сопряжениях толкателя, мм; приработочный износ при использовании существующей технологии, мм;

tgal - ^ , коэффициент пропорциональности износа в период стабильного

изнашивания, мм/мото-ч.

Ресурс деталей во многом зависит от качества приработки. В процессе приработки происходят пластические деформации, температурные вспышки в местах фактического контакта, химические реакции поверхностей трения со смазочным материалом и окружающей средой, диффузионные и другие процессы, которые приводят к изменению геометрии поверхности, физико-механических свойств и структуры поверхностных слоев. Геометрия поверхностей трения характеризуется шероховатостью и отклонениями от правильной геометрической формы (овальностью, конусностью, бочкообразностью и др.). Под физико-механическими свойствами поверхности понимают совокупность таких характеристик как твёрдость, пластичность, коэффициент трения, структура и наличие внутренних напряжений в поверхностном слое. Данные изменения оказывают влияние на последующую скорость изнашивания и тем самым определяют ресурс толкателя плунжера.

Присадки, в сочетании с подбором температурно-нагрузочных режимов, могут способствовать ускорению приработки - более интенсивному изменению микрогеометрии и физико-механических свойств поверхностей трения, снижению приработочного износа и времени приработки, последующей скорости изнашивания и как правило, увеличению ресурса. Тогда ресурс толкателя плунжера Т^ топливных насосов, обкатанных по экспериментальной технологии с использованием присадки, будет определяться уравнением:

где &2" приработочный износ при использовании экспериментальной технологии, мм; 1&аг ~ —, коэффициент пропорциональности износа в период стабильного

изнашивания при использовании экспериментальной технологии, мм/м-ч.

Добавление специальных присадок в масло при обкатке направлено на достижение необходимого качества поверхностей трения при меньшей величине приработочного износа (а2<а)) и последующей стабилизации процесса изнашивания деталей привода плунжера (ОС г < Я | )> что обеспечит повышение их ресурса

(Т2>Т,).

Далее приведены результаты исследования по изучению влияния износа деталей привода плунжера на такую регулировочную характеристику, как угол начала подачи топлива. Изменение этой характеристики обусловлено увеличением суммарного зазора в сопряжениях толкателя.

В процессе эксплуатации детали толкателя изнашиваются, в результате чего плунжер "опускается" и в процессе работы перекрытие наполнительного окна плунжером происходит позже, а угол начала подачи топлива изменяется (рис. 2). Зависимость высоты подъёма плунжера от угла поворота кулачкового вала имеет вид косинусоиды и при износе деталей толкателя опускается (смещается вниз) на величину Дв.

Из графиков видно, что при одном и том же значении значение характеризующее изменение угла начала подачи топлива, является зависимостью от угла поворота кулачкового вала и характеризуется показателями A, d и с.

Рис.2 Взаимосвязь угла начала подачи топлива и износа деталей толкателя: Н„ - высота подъёма плунжера, мм; <р - угол поворота кулачкового вала, град; Дв -смещение угла начала подъёма плунжера, град; Д5 - суммарный зазор в сопряжениях толкателя, мм; А- амплитуда изменения Дв=Дф), град; d- максимальное изменение Д9, град; с- минимальное изменение Д8, град.

Для определения данных показателей при тангенциальном профиле кулачка насоса 4УТНМ рассмотрение выражение, определяющее высоту подъёма плунжера в зависимости от угла поворота кулачкового вала:

где - радиусы профиля кулачка; - радиус ролика; 1 - проекция

межосевого расстояния; - угол поворота кулачкового вала, соответствующий 1 участку; - угол поворота кулачка на 2 участке.

Выражение (2) описывает движение ролика толкателя по двум участкам кулачка: по тангенциальному участку и по скруглению верхней части кулачка. Т.к в момент перекрытия плунжером наполнительного окна ролик толкателя движется по первому участку, то перемещение плунжера составит:

н

= (Г - г,Х-

1

■- О -

(5)

cos <р

При произвольном значении Нп1 с учётом AS максимальное и минимальное значение параметров d и с характеризуется выражением

Г + Г,

<Р =

COS

г + г, + Н

Тогда зависимость Д9=Д(р) можно выразить уравнением

А

Д в

-cos 2q> + (с +

у) = -у(cos <р + с)

(6)

(7)

С целью оценки влияния величины износа деталей толкателя ДБ на изменение угла начала подъёма плунжера предлагается коэффициент смещения начала подачи топлива

К

д в

- ТГ~ (8)

По техническим условия для топливного насоса 4УТНМ допустимое значение смещения угла начала подачи топлива составляет а предельно допустимый зазор в сопряжениях толкателя равен 0,5 мм, т.е. 1^0,,= 4 град/мм.

Коэффициент К,, определяет сложную и зависящую от многочисленных факторов взаимосвязь процессов изнашивания деталей привода плунжера и изменения параметров впрыска топлива. Данный коэффициент может служить диагностическим параметром технического состояния других деталей топливного насоса, помимо деталей толкателя, оказывающих влияние на изменение угла начала подачи топлива и определять необходимость его регулировки или ремонта в процессе эксплуатации.

В третьем разделе «Программа и методика исследования» излагаются общая программа и частные методики исследований с описанием технических средств лабораторных, стендовых и эксплуатационных испытании и обработки экспериментальных данных.

Программа исследований включала анализ ремфонда деталей топливных насосов, поступающих в капитальный ремонт, лабораторные, исследования по определению влияния присадок различных типов на износостойкость (физико-механические свойства) пар трения и трибологические характеристики смазочных

б

композиций; стендовые исследования по определению степени влияния износа деталей толкателя на угол начала подачи топлива и обоснование режимов послеремонтной стендовой обкатки топливных насосов на смазочной композиции, включающей оптимальную присадку; эксплуатационные и производственные испытания для проверки эффективности разработанных ремонтно - обслуживающих мероприятий по обкатке топливных насосов

Лабораторные исследования выполнялись на машине трения 2070 СМТ-1, предназначенной для проведения испытания материалов на трение и износ. Методика испытаний на машине не стандартизирована, что разрешает выбор необходимых режимов и условий в пределах технической характеристики.

Испытания производились в режиме трения скольжения по следующей схеме. Размеры образцов-роликов и колодок соответствовали предлагаемым техническим описаниям на машину трения 2070 СМТ-1. Материал образцов аналогичен материалу кулачкового вала, деталям толкателя плунжера и ряда деталей регулятора ТНВД 4УТНМ. При формировании смазочных композиций на основе масла М10-Г2К (ГОСТ 8585-78) использовались присадки "РиМЕТ", "Стойкость", "Forum", "Fenom", "ССРС".

Эффективность действия смазочных композиций оценивалась по следующим параметрам: износ поверхности трения за время испытаний; шероховатость поверхности; температура в зоне трения; момент трения.

Состав смазочной композиции (масло М10-Г2К + присадка) обосновывался по результатам теоретических исследований или рекомендациями предприятий изготовителей.

При проведение замеров использовались следующие инструменты:

1. Для определения износа образцов и деталей топливного насоса весовым методом использовались аналитические лабораторные весы ВЛА-200М. Точность измерения до 0,1 мг (ГОСТ 24104 - 80Е).

2. Для контроля внутренних диаметров деталей топливного насоса использовался нутромер с индикаторным устройством. Точность измерения 1 мкм (ГОСТ 9244-75). Для контроля наружных размеров деталей топливного насоса применялась скоба рычажная СРП. Точность измерения 1 мкм (ГОСТ 11098-75).

Чтобы иметь представление о характере изменений состояния поверхностей трения образцов и деталей топливного насоса, работавших в смазочных

композициях _с_присадками, проводились следующие металлографические

исследования: Сравнение топографии поверхностей образцов производилось на микроскопе МБИ-6. Измерение микротвердости поверхностей образцов выполнялось на приборе ПМТ-3 (ГОСТ 9450-75). Шероховатость поверхностей определялась при помощи профилогрофа-профилометра ВИ-201. Определение параметров тонкой кристалической структуры проводилось на дифрактометре ДРОН - 3.

Стендовые исследования проводились на стенде КИ-22205, предназначенном для проверки, ремонта и испытания дизельной топливной аппаратуры.

Эксплуатационные испытания для двух групп насосов (по 5 насосов в каждой группе), обкатанных по существующей и экспериментальной технологии с использованием смазочной композиции, включающей присадку «Fenom», проводились в хозяйствах Самарской области на сельскохозяйственных и транспортных работах тракторов МТЗ - 80 и МТЗ - 82 в следующих организациях:

Поволжская машиноиспытательная станция (МИС), опытное хозяйство Поволжской МИС, Поволжский научно-исследовательский институт селекции и семеноводства (НИИСС).

В четвертом разделе «Результаты экспериментальных исследований» представлены экспериментальные данные и их анализ. В результате проведённых сравнительных лабораторных испытаний присадок различных типов установлено, что лучшими свойствами обладает смазочная композиция, включающая присадку «Fenom».

Снижение износа образцов, работавших в смазочных композициях с присадкой «Fenom», составило 40-54% по сравнению с образцами, работавшими в масле М10-Г2К (рис. 3).

Использование смазочных композиций с присадкой «Fenom» позволяет снизить момент трения, по сравнению с маслом М10-Г2К, для пары трения «сталь-сталь» на 25-30% и для пары трения «сталь-бронза» на 65-72%.

1 2 3 4 5 6

Рис. 3 Результаты испытаний смазочных композиций: 1. Масло М10Г2К; 2. Масло М10Г2К + 1% (масс.) «РиМЕТ»; З.Масло М10Г2К + 1% (масс.) «Стойкость»; 4, Масло М10Г2К + 4,5% (масс.) «Fenom»; 5. Масло М10Г2К + 5% (масс.) «Forum»; 6. Масло М10Г2К + 0,5% (масс.) «ССРС»

Применение присадок в смазочных композициях также позволило снизить температуру в зоне трения. Для пары трения «сталь-сталь» снижение температуры составило 13-18% и для пары трения «сталь-бронза» 33-45%.

Как было отмечено выше, содержащие ПАВ присадки способствуют изменению структуры поверхностного слоя металла, в частности уменьшению размеров блоков мозаики. Проведённый рентгенографический анализ по определению параметров тонкой кристаллической решетки показал, что размер блоков зёрен мозаики в поверхностных слоях образцов за период проведения эксперимента уменьшается (рис. 4).

Рис. 4 Изменение размеров блоков мозаики за время эксперимента: 1-образцы, работавшие в масле М10-Г2К; 2 - образцы, работавшие в смазочной композиции с присадкой «Fenom».

Уменьшение размеров блоков мозаики для образцов, работавших в смазочной композиции с присадкой «Fenom», составило 40-43%.

Измельчение блоков мозаики (субзёрен) способствует увеличению плотности дислокаций и других структурных несовершенств, что приводит к увеличению твердости поверхностных слоев (рис. 5).

03 1 2

Рис. 5 Изменение микротвёрдости образцов за время эксперимента: 1-образцы, работавшие в масле М10-Г2К; 2 - образцы, работавшие в смазочной композиции с присадкой «Fenom».

Измерение микротвердости образцов после работы в смазочных композиции с присадкой «Fenom» показало увеличение микротвердости на 15,7%.

Повышение прочности с возрастанием плотности дислокаций объясняется тем, что при этом возникают не только параллельные друг другу дислокации, но и

дислокации в различных плоскостях и направлениях. Такие дислокации будут мешать друг другу перемещаться, и реальная прочность металла повысится.

Исследование поверхностей трения образцов после испытаний показало, что использование присадки позволяет получить лучшее качество поверхности. Шероховатость поверхности образцов после работы в масле М10 - Г2К составила Ra =1,25 мкм а при работе в смазочной композиций Ra = 0,8-1,0 мкм. Уменьшение шероховатости поверхностей трения составило 15-20%.

С целью определения значимости концентрации присадки «Fenom» и нагрузки на пары трения, для получения оптимальных параметров, характеризующих качество обкатки топливного насоса, проводился многофакторный эксперимент. В качестве параметров оптимизации при разработке математической модели рассматривались износ образцов по массе, момент силы трения и шероховатость их поверхностей после износных испытаний, а в качестве варьируемых факторов - удельное давление (к) в паре трения и массовую концентрацию присадки (/я).

В результате получены зависимости износа, момента трения и шероховатости поверхности от величины нагрузки и концентрации присадки:

I = 2,005 + 0,064 к - 0,598 т + 0,066 т2; Яа =1,135+0,01и-0,438/и + 0,049/я2; (9) М = 1,124 +0,016*- 0,46т + 0,051т2.

где J - износ, мг; К, - шероховатость поверхности, мкм; М — момент трения, Н-м; к - удельное давление, Н/мм1; m - массовая концентрация присадки, %.

Соответствующие данным зависимостям поверхности отклика показывают (рис.6), что оптимальное значение концентрации присадки, при которой получены наименьшие значения износа, момента трения и шероховатости поверхности составляет 4,5%. Снижение нагрузки также способствует улучшению данных показателей.

Рис. 6 Взаимосвязь износа с концентрацией присадки и нагрузкой в зоне трения

На основе полученных результатов установлено, что использование смазочной композиции с присадкой «Fenom» в концентраций 4,5% и снижение нагрузки при обкатке топливных насосов позволяет получить наилучшие показатели параметров, характеризующих качество приработки. Известно, что использование присадок при обкатке позволяет снизить её продолжительность без ухудшения параметров, характеризующих качество приработки. На основании выше сказанного нами предложена экспериментальная технология стендовой обкатки топливных насосов 4УТНМ (таблица 1).

Таблица 1 - Обкатка топливных насосов 4УТНМ по существующей и экспериментальной технологии

Существующая технология Экспериментальная технология

Подготовка насоса Перед испытаниями в картер насоса заливают дизельное масло (ГОСТ 17479-72) Перед испытаниями в картер насоса заливают специальную смазочную композицию: дизельное масло (ГОСТ 17479- 72) и присадка «^епот». (М10Г2К (200 мл) + «^епот» (9 мл)).

1 этап Насос обкатывается с форсунками без игол распылителей. Частота вращения кулачкового вала насоса 500 ± 25 мин -1. Рычаг управления находится в положении, обеспечивающем максимальную подачу топлива. Продолжительность обкатки 15 минут. Насос обкатывается без форсунок (с открытыми трубопроводами). Частота вращения кулачкового вала насоса 500 ± 25 мин -1. Рычаг управления находится в положении, обеспечивающем минимальную подачу топлива. Продолжительность обкатки 15 минут.

2 этап Насос обкатывается с форсунками, отрегулированными на давление начала подъёма иглы распылителя 17,5 ± 0,25 Мпа. Частота вращения кулачкового вала насоса 1100 ± 25 мин-1. Положение рычага управления изменяется в пределах, обеспечивающих работу на максимальном и минимальном скоростных режимах. Время обкатки 30 минут. Насос обкатывается с форсунками, отрегулированными на давление начала подъема иглы распылителя 17,5 ± 0,25 Мпа. Частота вращения кулачкового вала насоса 1100 ± 25 мин-1. Положение рычага управления изменяется в пределах, обеспечивающих работу на максимальном и минимальном скоростных режимах. Время обкатки 15 минут.

Контроль ный осмотр Проверить отсутствие течи топлива из полости низкого давления топливного насоса. Проверить плавность движения рейки, деталей привода и механизма регулирования. Проверить свободный ход рейки.

За основу была принята существующая технология обкатки топливных насосов. По экспериментальной технологии рекомендуется использовать присадку «Fenom» с массовой концентрацией 4,5% и первый этап обкатки проводить при положении рычага управления рейкой насоса, обеспечивающим минимальную подачу топлива, чтобы снизить нагрузки на привод плунжера. А второй этап сократить на 15 мин.

В ходе проведения стендовых испытаний установлено, что использование при обкатке топливных насосов смазочной композиции, включающей присадку «Fenom», позволило снизить приработочный юное на 25%-30%, получить лучшее качество поверхности трения деталей (рис. 7, таблица 2).

Рис.7 Износ деталей толкателя во время обкатки: 1-ось ролика; 2- втулка ролика; 3- ролик

Результаты измерения микротвёрдости деталей топливного насоса после обкатки по экспериментальной технологии показали повышение микротвёрдости поверхностей трения на 10-15% (таблица 2).

Таблица 2- Микротвёрдость деталей топливного насоса

Технология обкатки Деталь толкателя Микротвёрдость, Мпа

до обкатки после обкатки увеличение в %

Существующая Ролик 7260 7675 5,7

Втулка ролика 6850 7275 6,2

Экспериментальная Ролик 7420 8460 14,6

Втулка ролика 7180 7900 10,8

Применение при обкатке топливных насосов экспериментальной технологии в сочетании с использованием специальной смазочной композиции позволяет снизить время обкатки на 30% по сравнению со стандартной технологией, что подтверждает

правильность предложенной рабочей гипотезы и результаты теоретических исследований.

Необходимо отметить, что приработочный износ деталей привода плунжеров топливного насоса и деталей регулятора незначительный и в целом практически не влияет на ответственные зазоры сопряжений, тем более на регулировочные параметры топливного насоса. В данном случае приработка определяет последующую долговечность деталей характером микрогеометрии и прочностными характеристиками поверхностных слоев. Уменьшение шероховатости поверхности после обкатки увеличивает фактическую площадь контакта в сопряжении, в результате чего снижается удельная нагрузка на пары трения, повышается износостойкость и долговечность сопряжения.

В процессе эксплуатации происходит износ деталей толкателей плунжеров, в результате чего изменяется угол опережения подачи топлива в сторону запаздывания.. Для определения влияния износа деталей толкателя на изменение угла начала нагнетания топлива, были проведены стендовые испытания. Были подобраны, скомплектованы и разделены на размерные группы толкатели топливного насоса с различным суммарным зазором в сопряжениях (таблица 3).

Таблица 3 - Распределение толкателей по суммарному зазору в сопряжениях

Размерная группа Суммарный зазор, мм

1 (0-0,25 мм) 0,19 0,22 0,23

2 (0,25-05 мм) 0,29 0,36 0,48

3 (0,5-0,8 мм) 0,56 0,69 0,78

Дальнейшие исследования предусматривали поочерёдную замену эталонного толкателя топливного насоса экспериментальными толкателями из каждой размерной группы и определение изменения угла начала подачи топлива. В результате получили следующие результаты (таблица 4).

Таблица 4 - Изменение угла начала подачи топлива в зависимости от износа деталей толкателя_

1 группа 0-0,25 мм 2 группа 0,25-0,5 мм 3 группа 0,5-0,8 мм

Суммарный зазор Л8, мм 0,19 0,22 0,23 0,29 0,36 0,48 0,56 0,69 0,78

Изменение угла начала подачи топлива Д9, град. - - 0,5 1 1,8 2,3 2,6 3,3 3,7

0-0,5 0,5-2,5 2,5-4

Из таблицы видно, что с увеличением износа (суммарного зазора в сопряжениях толкателя) происходит изменение угла начала нагнетания топлива. Для первой группы он изменяется в пределах от 0 до 0,5 градусов, для второй группы от 0,5 до 2,5 градусов и для третьей группы от 2,5 до 4 градусов. По техническим условиям допустимое отклонение значения угла начала подачи топлива составляет 2° [114]. Таким образом, при суммарном зазоре в сопряжениях толкателя 0,48 - 0,5 мм и

более, изменение угла начала подачи топлива выйдет за допустимые пределы При этом коэффициент смещения угла начала подачи топлива Кс не должно превышать предельного для данной конструкции насоса значения Кеда, - 4град/мм.

Коэффициент К, явлется диагностическим параметром определяющим возможность дальнейшего использования толкателя плунжера, необходимости ремонта или регулировки. Также данный коэффициент может характеризовать техническое состояние другой детали привода плунжера - кулачкового вала.

При значении Кс < Кс да, можно сделать вывод о состоянии деталей толкателя и необходимости регулировки угла начала подачи топлива. При значении Кс > Кс доп можно судить о износе профиля кулачка вала и сделать заключение о необходимости его замены.

Исходя из вышесказанного можно отметить, что существует прямая зависимость изменения угла начала подачи топлива от износа деталей толкателя. На рисунке 8 представлена зона рассеивания экспериментальных значений определяющих данную зависимость.

Рис. 8 Область изменения угла начала подачи топлива в зависимости от суммарного зазора в сопряжениях толкателя.

Повышение долговечности деталей привода плунжера и других деталей топливного насоса и регулятора путем обкатки топливных насосов высокого давления на специальных смазочных композициях позволит увеличить ресурс и обеспечить стабильность регулировочных характеристик как насоса, так и дизеля в целом.

В пятом разделе «Результаты производственных испытаний» представлены экспериментальные данные и их анализ.

Обработка результатов эксплуатационных испытаний показала, что у насосов, обкатанных по экспериментальной технологии, наблюдалось снижение износа. За период испытаний у деталей регулятора снижение износа в среднем составило 6-12 %, а у деталей толкателя плунжера снижение износа составило 12-18 %. Далее определялась средняя скорость изнашивания деталей толкателя и по методике разработанной ГОСНИТИ среднее значение полного ресурса деталей привода плунжеров (таблица 5),

дб = Кс- ДЭ

0,1 0,2 0,3 в,4 0,5 0,6 0,7 0,8 Дв, ММ

Таблица 5 - Ресурсные показатели деталей толкателя

Сравниваемые технологии обкатки Средняя скорость изнашивания Wcp1 мм/тыс. мото-ч Прогнозируемый полный ресурс , мото-ч

Существующая технология 0,116 3880

Экспериментальная технология 0,094 4787

Разность в % 18,9 23,3

Расчёты показали что, использование экспериментальной технологии позволило снизить скорость изнашивания деталей толкателя на 18,9 %. Средний ресурс для деталей толкателя топливных насосов, обкатанных по существующей технологии, составил Т„ = 3880 мото-час. Для насосов, обкатанных по экспериментальной технологии, Т„ = 4787 мото-час. Таким образом, использование экспериментальной технологии обкатки топливных насосов позволило повысить ресурс на 23,3%.

В шестом разделе «Экономическая эффективность результатов исследования» на основе полученных экспериментальных данных произведена оценка экономической эффективности. Экономия от повышения качества ремонта реализуется непосредственно в сфере эксплуатации. Разработанные в диссертации мероприятия предназначены для использования при капитальном ремонте топливных насосов Внедрение усовершенствованной технологии требует незначительных дополнительных затрат на приобретение присадки и приготовление смазочной композиции. Данные затраты компенсируются снижением времени обкатки топливного насоса и трудоёмкости обкаточно - регулировочных работ. Поэтому при определении экономического эффекта учитывались изменения приведённых затрат в сфере эксплуатации. Эффект от внедрения экспериментальной технологии стендовой обкатки ТНВД достигается за счёт увеличения ресурса деталей. Произведённый расчёт показал, что экономический эффект при внедрении новой технологии обкатки для одного топливного насоса составляет 459,8 рублей.

6. ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Анализ литературных источников свидетельствует, что износ деталей привода плунжера и регулятора скорости топливных насосов ведёт к повышению неравномерности работы секций насоса, перерасходу топлива, нарушению параметров впрыска и, как следствие, к понижению мощностных и экономических характеристик дизеля. Поэтому актуальной задачей является разработка способа повышения долговечности привода плунжера, одним из путей решения которой является внедрение стендовой обкатки с применением смазочных композиций, включающих присадки.

2. Разработана математическая модель процесса изнашивания деталей толкателя ТНВД во взаимосвязи с изменением угла начала подачи топлива. Предложен коэффициент смещения начала подачи топлива, характеризующий его изменение в зависимости от износа деталей толкателя. Для топливного насоса 4УТНМ допустимое значение КСЛОп:= 4 град/мм.

Данный коэффициент может служить диагностическим параметром технического состояния других деталей топливного насоса, помимо деталей толкателя,

оказывающих влияние на изменение угла начала подачи топлива, и определять необходимость его регулировки или ремонта в процессе эксплуатации.

3. В результате проведённых сравнительных лабораторных исследований смазочных композиций и масла М10-Г2К лучшие результаты показали смазочные композиции, включающие присадки «Fenom» и «Стойкость». Были получены следующие результаты:

- снижение износа образцов составило для пары трения «сталь-сталь» 40% и 31% и

для пары трения «сталь-бронза» 54% и 42%, соответственно;

- снижение момента трения составило для пары трения «сталь-сталь» на 30% и 16,5% и для пары трения «сталь-бронза» на 72% и 48%, соответственно;

- применение присадок в смазочных композициях также позволило снизить температуру в зоне трения; для пары трения «сталь-сталь» снижение температуры составило 13-18% и для пары трения «сталь-бронза» 33-45%,

- исследование поверхностей трения образцов после испытаний показало, что использование присадок позволяет получить лучшее качество поверхности; шероховатость поверхности образцов после работы в масле М10-Г2К составила Ra=1Д мкм, а при работе в смазочных композиций с присадками Ла = 0,8-1,0 мкм.

4. В результате проведения многофакторного эксперимента получены зависимости износа, момента трения и шероховаюсхи поверхности от величины нагрузки и концентрации присадки. Установлено, что исследуемые параметры, характеризующие качество приработки, улучшаются при снижении нагрузки. Оптимальное значение концентрации присадки «Fenom» при этом составило 4,5%.

5. Проведённый рентгенографический анализ по определению параметров тонкой кристаллической решетки показал, что размер областей когерентного рассеяния (размер блоков зёрен мозаики) в поверхностных слоях образцов за период проведения эксперимента уменьшается. Относительное уменьшение размеров об пястей когерентного рассеяния для образцов, работавших на масле М10-Г2К и смазочной композиции с присадкой «Fenom», составило 12% и 43% соответственно.

Относительное увеличение микротвёрдости образцов работавших в масле М10-Г2К и смазочной композиции, включающей присадку «Fenom», составило 9.4% и 15,7% соответственно.

6. Предложенная экспериментальная технология стендовой обкатки топливных насосов, позволяет уменьшить на 25-30% приработочный износ, снизить шероховатость поверхности трения на 15-20%, повысить микротвёрдость поверхностей трения на 10-12%. Применение экспериментальной технологии, позволяет сократить на 30%, по сравнению со стандартной технологией, время обкатки.

7. Эксплуатационные испытания топливных насосов, обкатанных после ремонта по существующей и экспериментальной технологии, показали:

- у топливных насосов, обкатанных по экспериментальной технологии

наблюдалось уменьшение износа деталей регулятора скорости; снижение износа зафиксировано у втулки и оси груза, втулки основного рычага, оси рычагов; снижение износа данных деталей в среднем составило от 5,9% до 16,5%.

- снижение числа оборотов начала действия регулятора, по отношению к первоначальным значениям, составило: ,

- для насосов, обкатанных по существующей технологии - 6-8%;

- для насосов, обкатанных по экспериментальной технологии - 3-4%;

- средний суммарный зазор у деталей толкателей топливных насосов, обкатанных на масле М10Г2К, и насосов, обкатанных по экспериментальной методике, составил 0,455 мм и 0,380 мм, соответственно; снижение износа составило 16,4 %;

обкатка топливных насосов по экспериментальной технологии позволила снизить скорость изнашивания деталей толкателя на 18,9% и повысить ресурс на 23,3%

8. Экономический эффект при внедрении экспериментальной технологии стендовой послеремонтной обкатки составил для одного топливного насоса 459,8 рублей.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Жильцов С.Н., Мясников Б.Н. Оценка трибологических свойств смазочных композиций на машине трения 2070 СМТ - 1. // Совершенствование машиноиспользования и технологических процессов АПК. Сб. науч. тр. - Самара: СГСХА, 2000.

2. Жильцов С.Н. Результаты эксплуатационных испытаний топливных насосов после ремонта и обкатки на смазочных композициях. // Совершенствование машиноиспользования и технологических процессов АПК. Сб. науч. тр. - Самара: СГСХА, 2001.

3. Жильцов С.Н. Разработка и внедрение оптимальных топливо-смазочных композиций, обеспечивающих повышение долговечности точных сопряжений при ремонте и эксплуатации сельскохозяйственной техники: - Отчёт НИР. Самарская ГСХА; № ГР 01.980001759. Инв. № 02.20.0300329/ Ленивцев Г.А., Мясников Б Л., и др.-Самара 2001.

4. Жильцов С.Н. Обоснование и внедрение методов технического обслуживания и ремонта дизельной топливной аппаратуры при снижении качества топлива в условиях эксплуатации: - Отчёт НИР. Самарская ГСХА; № ГР 01.980001759. Инв. № 02.20.0300936./ Ленивцев Г.А., Глазков В.Ф., и др. - Самара 2002.

5. Галенко И.Ю., Жильцов С.Н. Влияние современных присадок к маслам на износ узлов трения. // Ремонт, восстановление и модернизация. 2003 № 1. С.

6. Мясников Б.Н., Жильцов С.Н., Результаты использования специальных смазочных композиций для обкатки отремонтированных топливных насосов. // Современные технологии, средства механизации и техническое обслуживание в АПК: Сб. науч. тр. Поволжской межвузовской конференции. - Самара 2003.

7. Жильцов С.Н. Математическая модель процесса приработки деталей толкателя топливного насоса 4УТНМ. // Самарская государственная сельскохозяйственная академия. Самара, 2003 20 с. (Рукопись деп. в ВИНИТИ 17.02.04,274-В2004).

8. Жильцов С.Н. Повышение послеремонтной долговечности топливных насосов высокого давления применением специальных смазочных композиций: -Отчёт НИР. Самарская ГСХА; № ГР 01.980001759. Инв. № 03.12.0300987/ Мясников Б.Н., Шигаева В.В. и др. - Самара 2003.

9 . Жильцов С.Н., Мясников Б.Н. Повышение надёжности топливной аппаратуры тракторных дизелей применением смазочных композиций. // Актуальные проблемы АПК в XXI. Сб. науч. тр. - Самара: СГСХА 2004.

и 17 555

РНБ Русский фонд

Отпечатано с готового оригинал-макета в типографии «Копи-Шво» ИП Попова М.Г. г. Пенза, ул. Московская, 74 6.09.2004 г., тираж 100 экз., 1,25 усл. печ. л., заказ 2157

Введение

1. Состояние вопроса и задачи исследования

1.1.Неисправности привода плунжеров и регулятора топливного насоса и способы их ремонта

1.2. Анализ технического состояния деталей регулятора скорости и привода плунжера, поступающих в ремонт

1.3. Мероприятия по повышению ресурса топливной аппаратуры.

1.3.1. Основные направления, позволяющие повысить послеремонтный ресурс топливных насосов

1.3.2. Использование присадок при обкатке.

Развитие современной техники характеризуется повышенными требованиями к качеству машин, неразрывно связанному с долговечностью их трущихся сопряжений.

В связи с серьёзными техническими проблемами, стоящими перед научными и производственными специалистами отечественного машиностроительного комплекса, создание равнопрочных машин и их механизмов в ближайшее время невозможно. Поэтому большинство деталей машин подвергают многократному ремонту путём замены или восстановление изношенных деталей. Для эти целей в сёльском хозяйстве расходуются огромные средства на приобретение запасных частей и организацию ремонтного производства.

Известно [7, 44], что на поддержание работоспособности машино-тракторного парка уходят средства, в 5-7 раз превышающие затраты на приобретение новой техники.

Эффективность использования машино-тракторного парка зависит прежде всего от работоспособности дизеля, безотказность и долговечность которого в значительной степени определяются техническим состоянием топливной аппаратуры [12, 17, 18, 70, 79, 121].

Неисправности узлов и дефекты деталей топливной аппаратуры нарушают нормальную работу и снижают технико-экономические показатели двигателя. Практика показывает, что в условиях рядовой эксплуатации 30.70% отказов дизелей приходится на долю топливной аппаратуры.

Важными элементами топливной аппаратуры являются механизм привода плунжера и регулятор топливного насоса. Эти узлы определяют рабочие характеристики дизеля, его надёжность, мощностные показатели.

Топливная аппаратура дизеля работает в тяжёлых эксплуатационных р условиях [28, 57, 70] . Изменения температуры окружающей среды, высокая запылённость, старение масла в период эксплуатации, приводящие к коррозии и интенсивному износу деталей, постоянные вйбронагрузки вызывают отказ.

В связи с актуальностью проблемы повышения ресурса топливной аппаратуры дизеля, экономии топлива, запасных частей насущной является задача использования ресурсосберегающих технологий и передовых научных решений в процессе технического обслуживания и ремонта топливной аппаратуры [9, 10, 11].

В настоящее время качество ремонта топливной аппаратуры нельзя считать удовлетворительным, так как её послеремонтный ресурс значительно уступает ресурсу новой [17, 45, 121]. Это объясняется недостаточной оснащенностью ремонтных предприятий ' необходимым оборудованием, специальными приборами, квалифицированными кадрами, нехваткой запасных частей. Низок уровень технического обслуживания топливной аппаратуры в эксплуатации, что вызывает необходимость частых ремонтов.

В связи с перечисленными причинами и сложностями экономического порядка на современном этапе возникает необходимость изыскания наиболее экономичных и эффективных способов повышения долговечности деталей топливного насоса.

Одним из важнейших мероприятий, осуществление которого позволяет г повысить долговечность механизма после ремонта, является правильное проведение заключительной технологической операции ремонта — обкатки. Известно, что при обкатке агрегатов и машин широко используются всевозможные присадки к маслам, которые позволяют существенно снизить время обкатки и повысить её качество.

Цель работы - повышение ресурса топливной аппаратуры тракторных дизелей путем совершенствования процесса послеремонтной обкатки топливных насосов и применения специальных смазочных композиций.

Объект исследования — процесс послеремонтной обкатки топливного 9 насоса 4УТНМ.

Предмет исследования — взаимосвязь режимов процесса обкатки топливного насоса, влияющих на параметры, характеризующие качество приработки деталей и определяющие их последующую долговечность.

Научная новизна заключается в разработке математической модели изнашивания деталей привода плунжера и установления взаимосвязи угла начала подачи топлива и износа деталей толкателя. Разработана технология обкатки топливных насосов с использованием специальной смазочной композиции.

Практическая ценность. Усовершенствована технология послеремонтной стендовой обкатки топливных насосов 4УТНМ с использованием смазочной композиции, включающей присадку «Fenom».

Экспериментальная технология послеремонтной стендовой обкатки позволяет увеличить на 22-23% ресурс деталей привода плунжера, повысить стабильность работы данного узла топливного насоса и, соответственно, обеспечить работоспособность дизеля.

Достоверность результатов работы подтверждается сравнительными испытаниями, использованием современных методов и технических средств исследования, а также применением теоретических положений по планированию эксперимента.

Реализация результатов исследований. Результаты проведённых исследований приняты к внедрению на АООТ «Кинель-Черкасское РТП» Самарской области при капитальном ремонте топливных насосов 4УТНМ.

Апробация работы. Результаты исследований доложены и одобрены на научно-технических конференциях Самарской государственной сельскохозяйственной академии в 2000.2004 г.г. и Саратовского государственного аграрного университета имени Н.И.Вавилова в2001 году.

Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в научных работах, в том числе 1 в центральной печати, 5 в сборниках научных трудов, 3 отчета НИР с номером государственной регистрации. t

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 148 страницах машинописного текста, состоит из шести разделов, общих выводов по работе, списка литературы и приложений. Содержит 22 таблицы и 39 рисунков. Список использованной литературы включает в себя 137 наименования, из них 5 на иностранном языке.

Научные положения и результаты исследований, выносимые на защиту:

- математическая модель изнашивания деталей привода ТНВД во взаимосвязи с изменением угла начала подачи топлива;

- эмпирические зависимости показателей качества приработки от концентрации присадки и нагрузки на детали топливного насоса в период стендовой обкатки;

- технология ускоренной обкатки ТНВД на специальной смазочной композиции, включающей присадку «Fenom».

Общие выводы р

1.Практика показывает, что в условиях рядовой эксплуатации 30.70% отказов дизелей приходится на долю топливной аппаратуры. Анализ литературных источников показал, что износ деталей привода плунжера и регулятора скорости топливных насосов ведёт к повышению неравномерности работы секций насоса, перерасходу топлива, нарушению параметров впрыска и, как следствие, к понижению мощностных и экономических характеристик дизеля. Поэтому актуальной задачей является разработка способа повышения долговечности привода плунжера, одним из путей решения которой является внедрение стендовой обкатки с применением смазочных композиций, включающих присадки.

2. Разработана математическая модель изнашивания деталей толкателя ТНВД во взаимосвязи с изменением угла начала подачи топлива. Предложен коэффициент смещения начала подачи топлива, характеризующий изменение угла начала подачи топлива в зависимости от износа деталей толкателя. Для топливного насоса 4УТНМ допустимое значение Кс доп= 4 град/мм.

Коэффициент Кс может являться диагностическим параметром определяющим возможность дальнейшего использования толкателя плунжера, необходимости ремонта или регулировки. Также данный коэффициент может характеризовать техническое состояние другой детали привода плунжера — кулачкового вала.

При значении Кс < Кс доп можно сделать вывод о износе деталей толкателя и необходимости регулировки угла начала подачи топлива. При значении Кс > Кс доп можно судить о износе профиля кулачка вала и сделать заключение о необходимости его замены.

3. В результате проведённых сравнительных лабораторных исследований смазочных композиций и масла М10-Г2К, лучшие результаты показали смазочные композиции, включающие присадки «Fenom» и «Стойкость». Были получены следующие результаты:

- снижение износа образцов составило для пары трения «сталь-сталь» 40% и

31% и для пары трения «сталь-бронза» 54% и 42%, соответственно;

- снижение момента трения составило для пары трения «сталь-сталь» на 30% и 16,5% и для пары трения «сталь-бронза» на 72% и 48%, соответственно; г

- применение присадок в смазочных композициях также позволило снизить температуру в зоне трения; для пары трения «сталь-сталь» снижение температуры составило 13-18% и для пары трения «сталь-бронза» 33-45%;

- исследование поверхностей трения образцов после испытаний показало, что использование присадок позволяет получить лучшее качество поверхности; шероховатость поверхности образцов после работы в масле М10-Г2К составила Ra =1,2 мкм, а при работе в смазочных композиций с присадками Ra = 0,8-1,0 мкм.

4. Проведённый рентгенографический анализ по определению параметров тонкой кристаллической решетки показал, что размер областей когерентного рассеяния (размер блоков зёрен мозаики) в поверхностных слоях образцов за период проведения эксперимента уменьшается. Относительное уменьшение размеров областей когерентного рассеяния для образцов, работавших на масле М10-Г2К и смазочной композиции, включающей присадку «Fenom», составило 12% и 43% соответственно.

Относительное увеличение микротвёрдости образцов работавших в масле М10-Г2К и смазочной композиции, включающей присадку «Fenom», составило 9,4% и 15,7% соответственно.

5. В результате проведения многофакторного эксперимента получены зависимости износа, момента трения и шероховатости поверхности от величины нагрузки и концентрации присадки. Установлено, что исследуемые параметры, характеризующие качество приработки, улучшаются при снижении нагрузки. Оптимальное значение концентрации присадки «Fenom» при этом составило 4,5%.

6. Предложенная экспериментальная технология обкатки топливных насосов, позволяет уменьшить на 25-30% приработочный износ, снизить шероховатость поверхности трения на 15-20%, повысить микротвёрдость поверхностей трения на 10-12%. Применение экспериментальной технологии, позволяет сократить на 30%, по сравнению со стандартной технологией, время обкатки.

7. Эксплуатационные испытания топливных насосов, обкатанных после ремонта по существующей и экспериментальной технологии, показали:

- у топливных насосов, обкатанных по г экспериментальной технологии наблюдалось уменьшение износа деталей регулятора скорости; снижение износа зафиксировано у втулки и оси груза, втулки основного рычага, оси рычагов; снижение износа данных деталей в среднем составило от 5,9% до 16,5%.

- снижение числа оборотов начала действия регулятора, по отношению к первоначальным значениям, составило:

- для насосов, обкатанных по существующей технологии - 6-8%;

- для насосов, обкатанных по экспериментальной технологии - 3-4% ;

- средний суммарный зазор у деталей „толкателей топливных насосов, обкатанных на масле М10Г2К, и насосов обкатанных по экспериментальной методике составил 0,455 мм и 0,380 мм, соответственно; снижение износа составило 16,4 %; обкатка топливных насосов по экспериментальной технологии позволила снизить скорость изнашивания деталей толкателя на 18,9% и повысить ресурс на 23,3%

8. Экономический эффект при внедрении экспериментальной технологии стендовой послеремонтной обкатки составил для одного топливного насоса 459,8 рублей.

137

1. Адлер Ю.П. и др. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. - М.: Наука, 1971. — 260 с.

2. Антипов В.В., Гоголев Б.А., Загородских Б.П. Ремонт и регулирование топливной аппаратуры двигателей тракторов и комбайнов. М.: Россель-хозиздат, 1978. - 126 с.

3. Арабян С.Г., Виппер А.Б., Холомонов И.А. Масла и присадки для тракторных и комбайновых двигателей: Справочник. — М.: Машиностроение, 1984.-208 с.р

4. Артемьев Ю.Н. Качество ремонта и надежность машин в сельском хозяйстве.-М.: Колос, 1981.-239 с.

5. Артемьев Ю.Н. Основы надежности сельскохозяйственной техники МИИСП. М., 1973.- 162 с.

6. Аргинов В.Е., Биргер Е.М., Красков Л.Г. Лазерная наплавка деталей топливной аппаратуры // Техника в сельском хоз-ве, 1984. № 2. С. 51.

7. Ачкасов К.А. Прогрессивные способы ремонта сельскохозяйственной техники. — М.: Колос, 1975. 303 с.

8. Ачкасов К.А., Бугаев В.И., Пономаренко A.M., Мазаев Ю.В. Восстановление деталей топливной аппаратуры термодиффузионной метализацией // Техника в сельском хозяйстве. 1981. № 5. С. 45-51.

9. Базаров Е.И. Исследование параметров топливной аппаратуры дизельных двигателей при различном техническом состоянии ее деталей при ремонте: Дис. .канд. техн. наук. — М., 1969.

10. Ю.Байрамуков М.Д., Бабель В.Г. Проскуряков В.А. Влияние хлоридов меди и олова на приработочные свойства минеральных моторных масел. Л.: Машиностроение, 1986. 123 с.

11. Н.Барабащук Б.И., Креденцер Б.Л., Мирошниченко В.Л. Планирование эксперимента в технике. — Киев: Техника, 1984. 199 с.

12. Барвелл Ф.Т. //Трение и износ. 1986. Т.7, № 5. С. 781-790.

13. Басаргин В.Д. Исследование тракторного двигателя при работе на пульсирующую по гармоническому закону нагрузку. Дис. . канд.техн.наук. — Барнаул, 1973.- 197 с.

14. Баширов P.M. Основные показатели работы топливных систем автотракторных дизелей. — Ульяновск, 1978. 83 с.

15. Баширов P.M., Кислов В.Г., Павлов В.А., Попов В.Я. Надежность топливной аппаратуры тракторных и комбайновых дизелей. М.: Машиностроение, 1978.-180 с.

16. Бельских В.И. Диагностика и обслуживание сельскохозяйственной техники. М.: Колос, 1980. - 575 с.

17. Бельских В.И. Проверка и регулировка дизельной топливной аппаратуры // Техника в сельском хозяйстве. 1973. № 3. С. 56-63.

18. Бельских В.И., Исмайлов И.И. Диагностирование регуляторов топливных насосов тракторных двигателей // Техника в сельском хозяйстве. 1986. № 7. С. 45-47.

19. Бидерман В.А. Теория механических колебаний. -М.: Высш. школа, 1980. 408 с.

20. Бортник Г.И. Влияние микроабразива на контактное взаимодействие трущихся пар при избирательном переносе // Избирательный перенос при трении. М.: Наука, 1975. - С. 46-49.

21. Боуден Ф.П. Тейбор Д. Трение и смазка твердых тел / Пер. с англ. — М.: Машиностроение, 1968. -495 с.

22. Бриф В.М., Краев А.С. Некоторые особенности механизма образования усталостных трещин при качении цилиндрических тел // Металловедение и прочность материалов. Волгоград, 1972. — 166 с.

23. Буше А.Н. Трение, износ и усталость в машинах. М.: Транспорт, 1987. — С. 201-202.

24. Виноградова И.Э. Противоизносные присадки к маслам. — М.: Химия, 1972.-272 с.

25. Власов П.А. Особенности эксплуатации дизельной топливной аппаратуры. -М.: Агропромизат, 1987. 127 с.

26. Гаркунов Д.Н. Триботехника. -М.: Машиностроение, 1989. 327 с.

27. Гаркунов Д.Н., Крагельский И.В., Поляков А.А. Избирательный перенос в узлах трения. М.: Транспорт, 1969. - 104 с.

28. Гмурман В.Е. Теория вероятности и математическая статистика. — М.: Высшая школа, 1977. — 490 с.

29. Гольнев B.C. О значении температуры окружающей среды при эксплуатации дизеля // Техника в сельском хозяйстве. 1971. № 10. С.3-5.

30. Давидсон A.M. Повышение эффективности процессов резания на основе внедрения методов планирования экспериментов. Обзор информации / НИИМАШ.-М., 1982.-С. 41.

31. Давиденко Е.А. Повышение надежности топливного насоса типа НД восстановлением деталей регулятора скорости титанированием в условиях сельскохозяйственных ремонтных предприятий: Автореф. дис. . канд. техн. наук. М., 1984. — 15 с.

32. Даметкин В.Е. Исследование регулятора РВ-650 в связи с износом его основных деталей: Дис. .канд. техн. наук. — М., 1958.

33. Демкин Н.Б. Контактирование шероховатых поверхностей. — М. Наука, 1970.-277 с.

34. Диагностика технического состояния тепловозных дизелей / НТО железнодорожного транспорта. — М.: Транспорт, 1977. 56 с.

35. Джонсон Н., Лион Ф. Статистика и планирование эксперимента в технике и науке / Пер. с англ. М.: Мир, 1981. - 520 с.

36. Долговечность трущихся деталей машин / Йод ред. Д.Н. Гаркунова. — М.: Машиностроение. Вып.1. 1986.-264 е.; Вып. 2. 1987. 203 е.; Вып. 3. 1988. 271 с.

37. Дурицкий Н.И. Устойчивость скоростного режима дизеля Д-108 при износе сопряжений регулятора // Повышение надежности и долговечностимашин и ремонт сельскохозяйственной техники. Иркутск, 1975.-С. 3-11.

38. Евдокимов Ю.А., Колесников В.И., Тетерин А.А. Планирование и анализ экспериментов при решении задач трения и износа. — М.: Наука, 1980. — 227 с.

39. Ермолаев Л.С., Кряжков В.М., Черкун В.е. Основы надежности сельскохозяйственной техники. — М.: Колос, 1982. 272 с.

40. Избирательный перенос в тяжеллонагруженных узлах трения / Под ред. Д.Н. Гаркунова. — М.: Машиностроение, 1982. — 207 с.

41. Икрамов У.А. Расчетные методы оценки абразивного износа. М.: Машиностроение, 19887. - 287 с.

42. Итинская Н.И., Кузнецов Н.А. Справочник по топливу, маслам и технологическим жидкостям. -М.: Колос, 1982. -208 с.

43. Касандрова С.Н., Лебедева В.В. Обработка результатов наблюдений. — М.: Наука, 1970.-210 с.

44. Каталог деталей трактора МТЗ-80/82. М.: Машиностроение, 1970. - С. 13-82.

45. Комиев Б.Н. Процессы в зоне фрикционного контакта металлов. — М.: Машиностроение, 1978.-211 с.

46. Коваленко В.П. Загрязнения и очистка нёфтяных масел. — М.: Химия, 1978.-С.9-46.

47. Кожаева Н.Г., Занозина И.И., Дискина Д.Е., Кольцова В.А. Термоаналитические исследования медьсодержащих присадок // Химия и технология топлива и масел. 1989. № 6. — С. 31-33.

48. Комбатов B.C. Оценка триботехнических свойств контактирующих поверхностей. М.: Наука, 1983. — 134 с.

49. Костецкий Б.И. и др. Механо-химические процессы при граничном трении. М.: Наука, 1972. 170 с.

50. Костецкий В.И. Трение, смазка и износ в машинах. Киев: Техника, 1970. -396 с.

51. Костецкий Б.И. Фундаментальные закономерности трения и износа. — Киев: Общ-во «Знание», 1981. — 30 с.

52. Крагельский И.В. Трение и износ. — М.: Машиностроение, 1968. — 480 с.

53. Кривенко П.М., Федосов И.М. Дизельная топливная аппаратура. — М.: Колос, 1970.-536 с.

54. Кривенко П.М., Федосов И.М. Ремонт и техническое обслуживание системы питания автотракторных двигателей. М.: Колос, 1980. — 288 с.

55. Крутов В.И., Горбаневский В.Е., Кислов В.Г. Топливная аппаратура автотракторных двигателей. М.: Машиностроение, 1985. — 208 с.

56. Куранов П.А., Симаков Ю.С., Ильин М.Н. Исследование химических и структурных изменений поверхностных слоев в режиме избирательного переноса под влиянием активных компонентов смазочной среды // Трение и износ. 1981. Т. 2. С. 290-295.

57. Курчаткин В.В. и др. Надежность и ремонт машин. М.: Колос, 2000. 776 с.

58. Лашхи В.Л., Виппер А.Б., Шор Г.И., Лапин В.П. Выбор критерия оценки эффективности действия противоизносных присадок к маслам // Химия и технология топлив и масел. 1978. № 11. С. 54-56.

59. Левшанов Г.Г. Исследование эксплутационной оценки качественного состава моторного масла для оптимизации срока его использования: Дис. .канд. техн. наук. Ашхабад, 1980.

60. Лемакин В.Л. Исследование влияния износа регулятора скоростного ре9жима дизеля ЯМЗ-2Э8НБ на изменение его эксплутационных показателей: Дис. . .канд. техн. наук. Волгоград, 1980. - 200 с.

61. Лышевский А.С. Питание дизелей. Новочеркаск. 1974. 468 с.

62. Литвинов В.И., Михин Н.М., Мышкин Н.К. Физико-химическая механика избирательного переноса при трении. — М.: Наука, 1979. 187 с.

63. Масла и составы против износа автомобилей / Под ред. В.М. Школьнико-ва. М.: Химия, 1988. - 92 с.

64. Методические указания по определению экономической эффективности использования новой техники, изобретений и рационализаторских пред9ложений на предприятиях и в организациях системы «Союзсельхозтехни-ка» ЦНИИТЭЙ. М., 1978.

65. Методика определения экономической перспективности использования в с/х результатов научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, новой техники, изобретений и рационализаторских предложений. — М.: ВНИИПИ, 1983. 150 с.

66. Методика оценки экономической эффективности проведения ремонтно-обслуживающих воздействий на сельскохозяйственную технику с учетом качества их выполнения. М.: ГОСНИТИ, 1984. — 62 с.

67. Михлин В.М. Прогнозирование технического состояния машин. — М.: Колос, 1976.-288 с.

68. Моисеев Н.Н. Асимптотические методы нелинейной механики. М.: Наука, 1981.-400 с.

69. Морозов Г.А., Арциомов О.М. Очистка масел в дизелях. — Л.: Машиностроение, 1971.-С. 60-97.

70. Музырчук Ф.М. Основные нарушения нормальной работы САРС тракторных дизелей и борьба с ними: Дисс. .канд. техн. наук. — М., 1963.

71. Нагоев В.Х. Совершенствование способов технического обслуживания ТА тракторных дизелей с целью снижения трудоемкости операций и расхода запасных частей: Дис. .канд.техн.наук. — М., 1985.

72. Нагорских B.C. Влияние ускоренной обкатки (после ремонта) и смазочной среды на качество приработки и последующую работоспособность топливного насоса: Дис. .канд.техн.наук. — Челябинск. 1980.

73. Николаенко А.В. Хватов В.Н. Методика определения допустимых отклонений регулировочных параметров топливной аппаратуры по экономическому критерию. Науч. тр. ЛСХИ, 1976

74. Определение оптимальных концентраций металлоплакирующих присадок к смазочным маслам / Ю.С. Симаков, А.Ш Джагнидзе, А.К. Прокопенко, Д.Р. Пурцеладзе // Сообщение АН ГССР. 1985. № 2. С. 393-395.

75. Пановко Я.Г. Введение в теорию механических колебаний. — М.: Наука, 1971.-250 с.

76. Персиянов А.Г. Влияние износа регулятора скорости на работу тракторного дизеля Д-54 и повышение износостойкости регулятора при ремонте: Дис. .канд.техн.наук. — М., 1963.

77. Повышение долговечности узлов трения методом металлоплакирующих смазок / B.J1. Кусочкин, В.М. Стариков, Д.М. Белый и др. // Динамика и прочность механических систем: Пермск. политех, ин-т Пермь: 1981. — С.142-148.

78. Полисский А.Я. Исследование динамики изнашивания деталей дизельных топливных насосов и повышения их долговечности: Дис. .канд. техн. наук. Харьков. 1971.-288 с.

79. Полканов И.П., Холманов В.М. Применение моторных масел и смазочных материалов в сельском хозяйстве. — Ульяновск, 1985. — 72 с.

80. Польцер Г., Майснер Ф. Основы трения и изнашивания / Пер. с нем. М.:

81. Машиностроение, 1984. — 264 с. *

82. Порохов B.C. Трибологические методы испытания масел и присадок. — М.: Машиностроение, 1983. — 183 с.

83. Предпосылки улучшения смазочных свойств моторных масел / Г.И. Шор, с.д. Лихтеров, JI.A. Вавнова, Ю.В. Кузнецов // Химия и технология топлив и масел. 1989.№> 12.-С. 16-21.

84. Прейскурант цен № 26-03: оптовик цен на капитальный ремонт тракторов тракторных двигателей, узлов, агрегатов и универсального навесного оборудования к тракторам для сельскохозяйственных предприятий и организаций. М. Прейскурантиздат, 1981. - 23 с.

85. Радин Ю.А., Суслов П.Г. Безизносность деталей машин при трении. — JL: Машиностроение, 1989. 229 с.

86. Ребиндер П.А. Влияние активных смазочных сред на деформирование напряженных поверхностей трения // О природе трения твердых тел. — Минск: Наука и техника, 1976. С. 10-18.

87. Розенберг Ю.А. Влияние смазочных масел на долговечность и надежность деталей машин. М.: Машиностроение, 1970. - 315 с.

88. РТМ 44-62. Методика статистической обработки эмпирических данных. М.: ВНИИТЯЖМАШ, 1962. - 93 с.

89. РТМ 10.16.0001.002-87. Обкатка и испытание тракторных и комбайновых дизелей при капитальном ремонте. — М.: ГОСНИТИ. 1988, 74 с.

90. Рыбакова Л.М., Куксенова Л.Н. Исследование структуры тонкого поверхностного слоя металла// Физика и химия обработки материалов. 1975. № 1.С. 104.

91. Рыбакова Л.М., Куксенова Л.И. Структура и изностойкость металла. — М.: Машиностроение, 1982. — 209 с.

92. Саутин С.Н. Планирование эксперимента в химии и химической технологии. Л.: Химия, Ленингр. отд. 1975. - 48 с.

93. Селиванов А.И. Дизельная топливная аппаратура. — М.: Сельхозгиз, 1953.-534 с.

94. Сафонов В.В. Повышение долговечности ресурсоопределяющих агрегатов мобильной с/х техники путем применения металлосодержащих смазочных композиций. Автореферат диссертации доктор, техн. наук. Саратов, 1999.-36 с.

95. Селиванов А.И., Артемьев Ю.Н. Теоретические основы ремонта и надежности с/х техники. М.: Колос, 1978. 247 с.

96. Стрельцов В.В. и др. Ресурсосберегающая ускоренная обкатка отремонтированных двигателей. М.: Колос, 1995. 175 с.

97. Тейбор Д. Современное состояние представлений о механизме трения // Проблемы трения и смазки. 1981. Т. 103, № 2. С. 1-19.

98. Тененбаум М.М. Сопротивление абразивному изнашиванию. М.: Машиностроение. 1976. — 270 с.

99. Теоретические основы химмотологии / Под ред. А.А. Браткова. М.: Химия. 1985.-320 с.

100. Теоретические и прикладные задачи трения, износа, смазки машин / Под ред. К.В. Фролова, С.В. Пинегина, А.В. Чигинадзе. М.: Наука, 1982. -308 с.

101. Топливная аппаратура автотракторных дизелей. Технические требования на капитальный ремонт. М.: ГОСНИТИ, 1976. - 204 с.

102. Топливная аппаратура тракторных и комбайновых двигателей /Н.И. Бахтиаров, А.В. Белявцев, А.Н. Каратнышев и др. М.: Колос, 1980. — 160с.г

103. Трение. Изнашивание и смазка: Справочник. В 2 т. / Под ред. И.В. Кра-гельского и В.В. Лисина. — М.: Машиностроение, 1978. Т.1. 399 е.; Т.2. 357 с.

104. Тридуб А.Г. Исследование влияния износов деталей регулятора на рабочие параметры дизельного двигателя и установление предельных зазоров в сопряжениях регулятора: Дис. .канд. техн. наук. Харьков, 1975.

105. Уотерхауз Р.Б. Фреттинг-коррозия / Пер. с англ. — Л.: Машиностроение, 1976.-270 с.

106. Файнлейб Б.Н. Топливная аппаратура автотракторных дизелей: Справочник. Л., 1974.

107. Федченко В.М. Исследование показателей работы тракторных двигателей в связи с состоянием топливной аппаратуры: Автореф. дис. .канд. техн. наук. JL, 1974.

108. Холин И.Н., МитинИ.В., Непогодьев А.В. Контроль смазочных дизелейв процессе эксплуатации // Техника в сельском хоз-ве. 1986. № 9. — С. 47г48.

109. Храмцов Н.Б. Надежность отремонтированных автотракторных двигателей. -М.: Госагропромиздат, 1989. 158 с.

110. Хрущов М.М., Бабичев М.А. Абразивное изнашивание. — М.: Наука, 1970.-252 с.

111. Чернышев Г.Д. и др. Повышение надёжности дизелей ЯМЗ и автомобилей КрАЗ. М.: Машиностроение, 1974, 288 с.

112. Чертежи ремонтной топливной аппаратуры тракторных дизелей: Каталог. 4.2. ЦНИИТЭИтракторсельхозмаш. М., 1975. - 159 с.

113. Чех В.Ф. Влияние износа основных деталей САРС тракторного дизельного двигателя и их компенсация на характеристики системы: Дис. .канд. техн. наук. Мелитополь, 1970. - С. 163.

114. Шаронов Г.П. Применение присадок к маслам для ускорения приработки двигателей. М. - JL: Химия. 1965. — 164 с.

115. Шненьков Г.П. Физико-химия трения / Под ред. Д.Н. Гаркунова. — Минск: Изд-во Беларус. гос. ун-та им. В.И. Ленина, 1978. — 204 с.

116. Щукин Е.Д., Ребиндер П.А. Образование новых поверхностей при разрушении твёрдого тела в поверхностно активной среде. М.: АН СССР 1958,128 с.т

117. Ярков В.А. Технологические способы повышения долговесности сопряжения «кулачок-ролик» топливных насосов распределительного типа (обзор). Труды ЦНИТА, 1983. Вып. 82. - С. 85-93.

118. Ciruna J.A., Szieleit H.J. The effect jf Hydrogen jn the rolling contact fatigue life of AJAJ 52100 and 440 c. Balls. Wear, 1973, № 1.

119. Fujita K., Yoshida A. Damaging behaviours of roller under rolling-contact stress.-Proc. 16th Tap. Congress Mater. Res., Kyoto, 1973.

120. Dumdum S.M., Aldort H.E., Barnum E.C. Lubricant grade ceriumfluoride -a new solid Libricant additive for dresses, pastes and suspensions // NLCI Spokesmen. 1964, № 4 111-119.

121. Heinicke G. Tribochemistry // Academy Verlag, Berlin, 1984. 485 p.

122. O' Brien P. Copper // Coord. Chem. Rev. 1984-58: Trans. Metal Chem. Rev. л 1982, Pt A. P. 169-244.