автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.03, диссертация на тему:Разработка способа восстановления цилиндров дизелей приваркой порошков

ГОСУДАРСТВЕННАЯ КОМИССИЯ СОВЕТА МИНИСТРОВ СССР ПО ПРОДОВОЛЬСТВИЮ И ЗАКУПКАМ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ВСЕСОЮЗНЫЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ НАУЧНО-ИССЗЗЕДОВАТЕЛЬСНИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ РЕМОНТА И ЭКСПЛУАТАЦИИ ИАШШО-ТРАКГОРНОГО ПАРКА (ГОСНИТИ)

На правах рукописи ГАРИПОВ Булат Минсагитович

УДК 621.791.7 6-621.762

РАЗРАБОТКА СПОСОБА ВОССТАНОВИ ЕНШ ЦИЛИНДРОВ ДИЗЕЛЕЯ ПРИВАРКОЙ ПОРОШКОВ (НА ПРИМЕРЕ ДВИГАТЕЛЯ Д-37)

Специальность 05.20-03 - эксплуатация, восстановление и ремонт сельскохозяйственной техники

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

^ / Москва - 1990

/ Ч-Ч/ /

/ и У

Работа выполнена в лабораториях исследования и разработки технологии восстановления деталей износостойкими покрытиями и ускоренных методов испытаний Всесовзного научно-производственного объединения по восстановлению изношенных деталей автомобилей, тракторов и сельскохозяйственных машин ВИЛО "ремдеталь"' и на ре-ионтно-техническом предприятии "Владимирремтехпред*1 агропромышленного комитета Владимирской области.

Научний руководитель: доктор технических наук, профессор

A.В.Поляченко

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

B.Н.Бугаев

кандидат технических наук

К. Г. Горбенко

Ведущее предприятие: Светдоградокий ремонтный завод

Ставропольского края

Защита диссертации, состоится " ХЬ « ¿¿¿ОгС^_ 1990 г.

в 40 часов на заоедвдии Специализированного совета К 152.01.01 ГОСНИТИ по защите кандидатских диссертаций по адресу: 1094281 г.Москва, 1-й Институтский проезд, д.1.

С диссертацией мокно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан н & "_' . 1990 г.

Ученый секретарь Специализированного совета, кандидат технических наук

А.ВЛенский

- г -

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. В политическом дооаде У.ХУП съезду КПСС отмечалось: "Быстрое развитие получает сельскохозяйственное машиностроение, что позволит насытить колхозы и совхозы высокопроизводительной техникой...

В сельскохозяйственных арендных коллективах и личных хозяйствах все больнее распространение получают тракторы с дизелями малой мощности производственного объединения "Владимирский тракторный завод". Моторесурс дизелей определяется прежде всего износом сопряжения "циликдр--порше.вое кольцо" и при эксплуатации в условиях высокой запыленности окружающей среды (полевые работы, южные регионы страны) значительно сокращается. В связи с этим поставки цилиндров в запасные части возрастают и в 1988 году составили 0,7 млн.атук на сумму 3,3 млн.руб. Поэтому восстановление цилиндров дизелей ВТЗ и повыиение их ресурса в паре о поршневыми кольцами является актуальной задачей.

Больиие возможности регулирования физико-механических свойств покрытий, экономии материалов и снижения энергозатрат обеспечивают технологии восстановления деталей с применением порошковых материалов. Порошковые композиционные покрытия позволяет совмещать такие разносторонние свойства, как высокая износостойкость и хорошая обрабатываемость, низкий коэффициент трения и удовлетворительная прирабатываемость и т.д. Вместе с тем вопросы создания порооковых композиционных покрытий требуют дальнейшей разработки в части совершенствования технологии их нанесения и поиска новых составоз.

Цель работы. Разработка способа восстановления цилиндров дизелей приваркой г.зрошков.

Объект исследования. Цилиндры ремонтноге размера дизелей Д-37. '

Методика иссладованиП. Теоретически и экспер1менгально обоснован способ восстановления цилиндров, исследованы технологические параметры способа, физико-механические свойства покра-тий и эксплуатационные свойства восстановленных деталей, разработана технология возобновления номинального размера цилиндров.

Эксперимент доводились с применением современных методов исследований: математического планирования экспериментов, измерения триботехничеоких характеристик тензометрированием, снятия

- 3 -

про килограмм поверхностей трения, математической статистики и т.д.

На^ч!!ш_но в л ма jjcw едован1!й.

Разработки принципиально новый способ и технология нанесения порэпксвых композиционных покрытий контактной сваркой, исследованы свойства изначально неэлектропроводного пороаковэ-по-лимерпого материала (ГШ), условия его превращения в электропроводный присадочный материал, свойства покрытий из ППМ.

Теоретически и экспериментально определены: выражения для расчета концентрации полимерного связуюцего и толщины покрытия; зависимости свойств ГШ от его параметров; зависимости свойств композиционных покрытий, полученных приваркой ППМ, от компонентов порошковой смеси и режимов приварки.

Практаческая_цен^сть_юооты.

Разработанная технология позволяет восстанавливать внутренние поверхности гильз и цилиндров двигателей контактной приваркой порошковых материалов, задавать толщину и свойства покрытия. Технология принята ведомственной комиссией и может быть распространена на другие детали типа "втулка".

Реал из a i (ня _ре зу;ль та г оз_и ос л ед о ва ни и.

Технология'освоена и проыла опытное внедрение на РТП "Зла-димлрремхехпред" Владимирской области: создан участок, оснащении пятью единицами технолох'ичсского оборудования, восстановлена партия деталей в количестве 60 штук.

Основные положения диссертации доложены и обсукдены via научно-производственной конференции молодых ученых и специалистов сельского хозяйства Куйбышевской области (Куйбиасвский СХИ, 1981 г.). на семннаре-совецанни Владимирской облсельхозтехнлки по восстановлению изношенных деталей («оыок-екпй АРЗ Владимирской области, 193?. г.), на научно-технической •;:ш'рерочцин аспирантов и молодых ученых. ГОСГГЛТ'Л (г.Москва, IS83 г.).

Публикации. По материала;.! диссертации опубликовано 9 печатях раоот, з том числе 2 авторских свидетельстве.

Об-.-ея гай.)ти. Диссертация состоит из введения, пяти глаз, ьлвэдов, списка литературы л прилокенаЛ. Раоота изложена на 200 страницах и содержит 130 страниц ксшнэписг'.ого текста, 15 rv.-..-.'.'ц, 71 сиоуиох, 8 приложений. Слисзх использованной литера-

- и -

туры включает 158 наименований, в т.ч. 4 иностранных. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении отмечена актуальность работы, показано принципиальное направление и организационные пути его реализации.

Б первой главе "Состояние вопроса, цель и задачи исследований" рассмотрены характер и величина износа цилиндров, обосновано нозое направление их восстановления.

Иэноиенные цилиндра номинального размера легко обрабатывается на ремонтный размер, увеличенный на 0,7 им. Поэтому целесообразно восстанавливать проаедиие эксплуатация цилиндры ремонтного размера. Установлено, что их »зное достигает 0,15 мм на диаметр. Суммарное увеличение диаметра составляет 0,85 мм.

Анализ способов восстановления цилиндров и аналогичны/, ни гильз дизелей показал, что аффективно компенсировать такое относительно большое увеличение диаметра монно запрессовкой дополнительной ремонтной детали С5РД) или контактной приваркой стальноп ленты. Однако посадка ДРД часто ослабляется, ухудшается отвод тепла из цилиндра, ДРД выпадает. Приварка стальной ленты не применяется из-за повышенного износа поршневых колец и расхода наела на угар.

В трудах Ульмана И.Е., Дорозшша H.H. и других в качестве перспективного направления рассматривается контактная приварка пороиковых покрытий. Приваренный слой представляет собой композиционное покрытие, состоящее из относительно мягкой матршы и зклвчений твердых карбидов. Процесс позволяет регулировать физико-механические и эксплуатационные свойства покрытия s шрзких пределах. Производительность процесса приварки и санитарно-гигиенические условия труда рабочих удовлетворительные.

3 соответствии с принятой цель» в работе предстояло рецнть четыре задачи:

1) разработать способ нанесения порошковых покрытий заданной толщины и обосновать его параметры;

2) исследовать и оптимизировать составы пороиковых композиционных покрытий, обосновать режимы их приварки;

3) оценить rp.i .технические и эксплуатационные свойства восстанозленных цилиндров;

Ц) провести опытяо-произпздетвенную проверку разработанного

способа.

Во второй главе "Методики исследований и обработка результа-. гов экспериментов" приведены программа и частные методики исследований, подробно описаны экспериментальная установка и использованные приборы.

Исследование свойств (прессуемосги и электросопротивления) привариваемого материала проводили на разрывной машине Р-0,5 в специальном приспособлении, Измерение электросопротивления проводили с помощью моста постоянного тока МО-62. В качестве компонентов привариваемого материала использовали порошки: келезний ПЖР-ЗК ТУ I4-I-3882-85, хромокикелевый ЛГ-СР2 ГОСТ 21448-75, феррохром ФХ-800 ГОСТ 4757-67, феррованадий ФвдЗ5 ТУ 14-5-98-78, стружка чугуна восстанавливаемых цилиндров.

Исследование свойств порошковых покрытий в зависимости от режимов сварки и параметров привариваемого материала проводили на установке для восстановления гильз и цилиндров двигателей 0II-I-06 "Ремдеталь". Действующее значенче сварочного тока измеряли с помощью амперметра АСД-I и пояса Роговского. Режим работы прерывателя и напряжение вторичного контура трансформатора контролировали с помощью осциллографа С1-19Б.

Эксперименты проводили в два этапа. На первом этапе изучали влияние параметров привариваемого материала на свойства покрытия на примере пороика келеза 1ШР-ЗК." На втором этапе изучал'и влияние режимов приварки на свойсгза композиционного покрытия оптимального состава. Интервалы изменения режимов приварки определили по результатам поисковых экспериментов: сила сварочного тока на единицу ширины рабочей поверхности электродов Les - 500... 1000 КА/м, давление сварочных электродов Рсв - 20...60 МПа, продолжительность импульса тока tu - 0,04...0,20 с, скорость сварки Ves - 0,008...0,042 м/с.

Твердость покрытия измеряли по Викерсу на универсальном твердомере фирмы " ^О^речЛ " при нагрузке 50Н. Пористость покрытия определяли планиметрическим методом по масштабной сетке с помощью микроскопа ИБС-2 при увеличении 56х и 88х. Металлографические исследования проводили на микроскопе ММР-2Р. Микротвер-дэсть структурных составляющих измеряли на приборе ШГГ-Э при нагрузке IH.

Испытания зоны соединения покрития и основы на прочность

- б -

проводили методом среза на разрывной машине Р-0,5. Изучение внутренних напряжений в покрытии проводили по методу колец и полосок. Наружные диаметры колец до и после разрезания измеряли бесконтактным методом на измерительном микроскопе УИМ-21 с точностью 10"°м.

Исследования эксплуатационных свойств покрытий включали лабораторные износные испытания образцов, стендовые и эксплуатационные испытания двигателей о восстановленными цилиндрами.

Лабораторные испытания проводили на машине трения с возвратно-поступательным движением образцов 77MT-I. Для измерения и регистрации силы трения машину оснастили двумя тензометрическими балками, усилителем "Топаз-3-OI" я осциллографом HII7. В процессе испытаний определяли гриботехкические характеристики образцов: стойкость против изнашивания, коэффициент трения, прирабатывае-мость к стойкость против заедания. В качестве эталонов приняли закаленную гильзу дизелей Ярославского моторного завода и незакаленный цилиндр дизелей Владимирского тракторного завода. Износ образцов определяли зеоовии и линейным методом. Зззешивание производили на везах второго класса BJIP-200 с точностью Ю^кг. Глубину отпечатков и шероховатость поверхности образцов контролировал« на профилометре-профидографе фирма "TAYLOR "НОВS0N", Характер изнашивания покрытий и эталонных образцов изучали визуально и фотографировали на микроскопе МБС-2 при увеличении от ГЗХ до 83х.

• Стендовые испытания двигателей проводили в институте тракторных и комбайновых двигателей НЙКВД и ГСКБ ВТЗ по ГОСТ 1850880, ГОСТ 18509-60 и программе ускоренных испытаний с введением 2,4 кг приседки АЛП-4. Количество присадки позволяет имитировать наработку двигателя при достижении технического ресурса цилинд-ро-поршневой группы.

Эксплуатационные испытания двигателей проводили в хозяйствах Нечерноземной зоны РС£СР и Узбекской ССР. Двигатели комплектовали восстановленными цилиндрами в чередовании с серийными.

Обработку результатов экспериментов проводили методами математической статистики. Значение надежности приняли равным • 0,9...0,95. Определение эмпирических зависимостей и выравнивание графиков изменения изучаемых параметров производили по методу наименьших квадратов.

В третьей главе "Теоретическое и экспериментальное обосно-

вание параметров порсаково-поликерного материала (ППМ) для олек--тракоктактной приварки" приведены результаты разработки нового способа восстановления цилиндров.

Анализ способов нанесения порошковых покрытия контактной сваркой показал, что строго дозированная подача порошка в зону приварки возможна в предварительно связанном виде.

Для реализации данного направления нами бил разработан човий наплавочный материал. Он представляет собой монолитную эластичную смесь металлического порошка и полимерного связующего. В качестве связующего использовал» уретанозый каучук-предполимер ВИЛАД-17 по ТУ—6-05—<¿21—606-8Т. - разработанный КПО "Полимерсиктез" (г.Владимир).

Принципиальная схема приварки порошково-полимерного материала и технологическая схема восстановления гильзы (цилиндра) представлены на рис.1 и 2.

Рис.1. Принципиальная схема приварки ППМ; я) исходное состояние ППМ; о) депортирование связующего 3; э) зозникиовение слектрячсского контакта между частицами пороикз 2, сзарочным электродом Г и деталью А.

Пороикозо-пол'мерный материал должен обладать определенными г.^очпсстны:.:/. и элекгрнческими свойствами, обеспечивав э дефор-•'чроьшигоа состоянии (рис Л в) контактное удельное элекгросопро-

I,

енне не более ЗО-Ю^им-м.

Рис.2. Принципиальная схема восстановления гильзц (цилиндра): I - гильза (цилиндр); 2 - 7ШМ; 3 - сварочная ролик; 4 -сварочные клеци; 5 - пневмоцилиндр; б - изолятор; 7 -сварочный трансформатор; 8 - прерыватель сварочный.

Одним из основных параметров ШМ, определяющих его свойства, язляется концентрация полимерного связующего (ПС). Исходя из соотношения масс единичной частицы порошка Рч.п. и ее полимерной оболочки Рп.с. (рис.3), а такке из условия прочности ППМ при изгибе (рис.4) произведем теоретический расчет этого порамет-

1«

Р„.

с._ _

р Рп.с. + Р-<а

1 у^шг

1 Рп.с.

Определим величины, ьходяцие в уравнение (I), Подставив выражения (2) и (3) в формулу (I) получим:

1

а)

(2) О)

со

______ _ __............. . ____________■ I

РиоЛ. Деформация полимерной о'болочки частиц порошка при изгибе ППМ. .

где , - удельная иаоса соответственно материала

частицы порошка и полимерного связующего; О - размер частицы порошка; 6 - толщина полимерной оболочки частицы порошка.

Исходя из равенства (рис.3) определим величину О

в уравнении О»), Учитывая формулы площади сферического сегмента высотой Н получим:

4^2$-Как. (5)

. . Vz^m^h-z-fkiïi^h,2). <б)

Из треугольника ОАВ определим величину 1г : С учетом выражения (7) объем \4 равен:

У^ЩНа-П2)- jh[3(fia -tf) Ж/г\а - Щ. т

Приравняв выракения (5) и (8) получим:

Исходя из условия прочности ГШ при изгибании до диаметра восстанавливаемого цилиндра (рвд,4) определим высоту карового сегмента h. с Г 1

£oTH.<l£J, (Ю)

где Sqth, - относительное удлинение полимерных оболочек частиц порошка; jf£j - допустимое относительное удлинение связующего.

Вероятно, отслоение связующего от частиц порошка начнется правде всего по образующей Mj из-за наибольшего ее удаления от оси детали. Поэтому расчет Soth. произведем по ААр равной 2h. Общая длина полинерных образующих AAj на нейтральной линии ППМ равна: ;

ï.2h^(A3-ô), его

где Аз - восстанавливаемый диаметр цилиндра; $ - толщина ППМ.

Общая длина полимерных образующих AAj на поверхности ППМ с учетом выражения (У) равна: " .

+ ^-ïïfa-a+zffi11}?). <12)

Определим абсолютное удлинение образующих М^ на поверхности ППМ:

аз)

Разделив выражение (13) на выражение (II) и, произведя преобразования, получим:

г щрд) i

Величины

а2 и 2aiah.-lf

пренебрегаемо малы. Поэтому :

- п -

Записав значение боты, в условие прочности ППМ при изгибе - уравнение (10) - определим зеличину Я

^Щ^ЩЕЩ' (1б)

Подставив выражения <9) и <1б) в формулу .(ь), введя ь нее коэффициент К и произведя преобразования, получим формулу для расчета концентрации по массе полимерного связующего в ППМ:

^ --К---

р ¿ +______&ЧЛ____

У Ри' Да да Л

Нг 2[Дь=ЕЩЩ-

где ¿цп. I ¿пС. ~ Удельная масса материала частицы порошка к полимерного связующего; Дй - диаметр восстанавливаемой поверхности цилиндра; Ь - толщина ППМ; [£] - допустимое относительное удлинение полимерного связующего; К - эмпирический коэффициент, учитывающий изменение удельной поверхности применяемых в ППМ порошков.

Полученная формула позволяет производить расчеты концентрации полимерного связующего в зависимости от основных физико-механических свойств и геометрических размеров восстанавливаемых деталей, наплавочных порошков, видов связующего. Применительно к восстановлению цилиндров. Д-37 приваркой порошка ПКР-ЗК по формуле (17) получена расчетная концентрация предполимзра ЗИЛ ад-Т/ в количестве 7,6» по массе.

Эксперименты показали, что ППМ с расчетной концентрацией связуадего не разрушается от придания радиуса кривизны, соответствующего диаметру восстанавливаемого цилиндра.

В исходном состоянии ППМ является неэлектропроводным. Экспериментально установлены значения параметров, при которых ППМ пр5обретает свойства электропроводного наплавочного материала: концентрация ПС- б...9/с по массе, давление сварочных роликов -ад. ..ет МП а, толщина - 2. ..4,5 мм, плотность - 3,5.. .4,0 г/см3, размер частиц порошка - 0...0,4 мм.

В результате изучения технологических возможностей способа

- 12 -

установлена линейная зависимость между толщиной ГШМ и слоя пороп-кового покрытия (рис,5): - _

Осг —К1' иппн. (18)

Рис.5. Зависимость толщины покрытия от толщины ППМ.

Коэффициент или относительная деформация ППМ в зависимости от ПС и'плотности изменяется по выражениям:

0,009125-(0/ПС»12)-0,4. £9)

К2= (20)

Установлена линейная зависимость между размером частиц порошка и пористостью покрытия: П в 8,2 • (X • • (21)

Разработанный способ и параметры, позволяющие его реализовать, признаны изобретениями. .

Б четвертой главе "Свойства композиционных покрытий на основе порошков, связанных полимером" приведены результаты исследования и оптимизации состава порошковых композиций, обоснованы режимы приварки по их влиянию на физико-иеханотеские и гриботехни-ческие свойства покрытий.

Исследования составов композиционных покрытий проводили по матрице планирования многофакторного эксперимента - по плану 2Ч . Содержание компонентов приведено в таблице.

Установлено, что полученные уравнения регрессии адекватно описывают суммарный износ сопряжения "покрнтиз-поршнезое кольцо"

Таблица

Компоненты покрытия_

Показатели уровней Содержание компонентов, % по массе

в матрице планирования эксперимента чугунная стружка -феррохром §Х-800 х2 хромснике- -левый ПГ-СР2 ь феррованадий Фед35 X,

Основной уровень 23,0 3,75 5,0 2,0

Интервал варьирован ия 12,0 3,75 5,0 2,0

Верхний уровень 35,0. 7,5 10,0 4,0

Ни&ний уровень 11,0 0 0 0

СУ, ) И износ расточного резца пр1 обработке покрытий (Уг):

У. - 12^ + 0^X1-2,8X2-2,1X5-1,0X4. (22) Уг - 0,26+0,09X1-0,0^X2-0,01X5-0,01X4. <23>

Наиболее эффективное влияние на свойства покрытий оказывают феррохром и хромоникелевый порошок, влияние чугунной стружки отрицательно. Оптимизацию состава композиции проводили без чугунной струнки по методу крутого восхождения, порошковое композиционное покрытие оптимального состава ссдершг: феррохром ФХ-800 - II... 15?, хромоникелевый порошок ПГ-СР2 - 12,5...16$, феррованадий §од35 - 3,5. .Л',с$% ПЙР-ЗК - остальное.

Результаты многофакторного эксперимента хорошо согласуются с выявленным механизмом изнашивания композиционных покрытий. Процесс изиавивания начинается с выкрашивания отдельных частиц покрытия и сопровождается увеличением количества пор и- величины йа. Причем выкрашивание более присуще составам с максимальным -содержанием чугунной струкки и происходит вследствие отделения ее неопексихся (из-за свободного графита) и хрупких (отбеленных) частиц. Б процессе приработки выкрашивание уменьшается, а шероховатость поверхности стабилизируется на уровне ее величины для серийного цилиндра.

Определены зависимости прочностных (прочность соединения, твердость) и технологических (толщина, площадь пор) свойств композиционных покрытий оптимального состава от режимов приварки, ведаемые диапазоны этих свойств достигаются при плотности тока 750...9Э0КА/м, длительности импульса тока 0,06...0.12 с, длительности паузы- 0,04. ..0 ,08 с, давлении сварки 40...60 МПа, скорости сварки 0,025...0,033 м/с. При этом абсолютные значения

свойств покрытий соответствуют интервалам: прочность соединения с деталью - 210...285 МПа, твердость - НУ 360...530, относительная толщина - 0,44...0,51, пористость - 1...7&.

В результате исследований эксплуатационных свойств восстановленных цилиндров установлено, что растачивание покрытия до толщины 0,4 ...0,7 мм обеспечивает максимальные растягиваюциэ внутренние напряжения (103 МПа) и минимальные деформации посадочных поясков: верхних - 0,20 мм, нижних - 0,19 мм. Деформации не превышают допусков по ремонтному чертежу цилиндра. Коэффициент трения и время приработки покрытий находятся на уровне величины этих показателей для серийных цилиндров.

В пятой главе "Опытно-производственная проверка разработанного способа" приведены практические результаты применения разработанного способа.

Ускоренные стендовые испытания дизеля Д-144 с четырьмя восстановленными цилиндрами показали его беэотказнуе работу по деталям цилиндро-поршневой группы. Мощность и удельный расход топлива соответствовали ТУ 23.1.156-79 на серийные дизели. Динамика изменения механических потерь и расхода масла на угар представлена на рад. 6. Механические потери экспериментального дизеля ниже потерь серийного двигателя. Расход масла на угар входит в пределы значения по ТУ при наработке 68 моточасов, При дальнейших испытаниях с введением АЛП-4 интенсивность нарастания угара нихе чем у серийного двигателя. Эксплуатационные испытания дизелей Д-37М (Е) з течение 556...2270 моточасов показали, что износ сопряжения "покрытие оптимального состава - пораневое кольцо" в 1,7...1,9 раза меньае износа серийного сопряжения.

На основе разработанного способа совместно с лабораторией № I ВНПО "Ремдеталь" создан технологический процесс восстановления цилиндров ВТЗ. Техпроцесс принят ведомственной комиссией. На РТП "Зладимирремтехпред" создан участок, оснащенный пять» единицами технологического оборудования, и произведено опытное внедрение технологии.

Санитарные характеристики разработанной технологии, при оснащении установки местной вытяжной вентиляцией, не превыаают требований предельно-допустимых концентраций.

Расчетный экономический эффект при восстановлении 10 тис. цилнндрэз в год составляет 19950 руб.

стендовые испытания

Рис.б. Динамика изменения параметров дизеля Д-144 при ускоренных стендовых испытаниях.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Разработан способ воссганозлекия цилиндров дизелей. Установлено, что технологически эффективной является схема, приварки пороика в предварительно связанном виде. Реализовать такую схему позволяет пороыково-полимеркый материал (¡ШМ).

2. Теоретически установлена зависимость прочности ППМ от концентрации полимера и степени его деформации (изгиба): получека формула для расчета концентрации полимерного сзязущего СПС), определяющая условие прочности ПЯМ при запрессовке в цилиндр.

- 16 -

3. Определено, что исходное состояние ППМ характеризуется низкой электропроводностью. Экспериментально установлены значения параметров ППМ, при которых он становится электропроводным наплавочным материалом: концентрация ПС - 6.,.9% по массе, плотность - 3,5...4,0 г/см3, размер частиц порошка - 0...0,4 мм, толщина - 2,0...4,5 мм, давление сварочных роликов - 40.-.60 МПа.

4. Установлены технологические зависимости, поззоляицие наносить покрытия заданной толщины и пористости: толщины слоя покрытия от толщины ППМ; относительной деформации ЛПМ от концентрации ПС и плотности ППМ; пористости от размера частиц порошка.

5. Разработан и оптимизирован состав порошкового композиционного покрытия. Зведение в покрытие II... 15,1 феррохрома ФХ-600; 12,5...16^ хромо-никелевого поройка ПГ-СР2; 3,5...4,2% феррованадия повисает износостойкость сопряжения "покритие-пор'л-невое кольцо" в условиях эксплуатации в 1,7...1,9 раза. Наи-болъшм упрочняющим эффектом обчадаит феррохром и хромоникзле-вый пороаок. Чугунная стружка создает отрицательный эффект.

б., Установлена оптимальные режимы приварки ППМ: плотность тока - 750...900 КА/м, длительность импульса тока ~ 0,06... 0,12 с, длительность паузы - 0,04...0,03 с, давление сварки -40...60 МПа, скорость сварки - 0,025...0,033 м/с. При этом композиционные покрытия оптимального состава обладают свойствами: прочность соединения с деталью 210...205 МПа, твердость - НУ 360...530, относительная толцина - 0,44...О,51, пористость -

7. Получены зависимости внутренних напряжений и деформаций цилиндров от толщины покрытия. Растачивание покрытия до толщины О,4...О,7 мм обеспечивает допустимаз внутренние напряжения (не более 1'03 МПа) и деформации посадочных поясков (не более 0,2 мм) цилиндров.

8. Разработка способа позволила создать технологический процесс восстановления цилиндров. Технология принята ведомственно.! комиссией и на РТП "Зладшшрремтехпред" произведено

• опытное внедрянае. Расчетный экономический эффект прл восстановлен:::! 10 тис.цнлиндроз в год составляет около 20 тыс.рублей.

Основные положения диссертации опубликованы в следу:г;их гай от ах:

- 17 -

1. Поляченко A.B., Гарипов Б.М. Опрагка для шлифования цилиндров: Информационный листок. - Владимир, ЦНТИ, IS8I, К 36Ö-8I.

2. Гарипов Б.М. Анализ износов и предпосылки к забору способа восстановления цилиндров двигателей Д-37: Труды ГОСНИТй, т.69. - М., ГОСШТИ, 1983, O.II5...118.

3. Гарипов Б.М., Бойченко А.Э. Обоснование выбора рационального способа восстановления и упрочнения гильз двигателей/ Тезисы докладов У1 научко-лроизводственной конференция молодых ученых и специалистов сельского хозяйства Куйбышевской области: "Развитие аграрно-прмыиленного комплекса в свете решений ХХУ1 съезда КПСС". - Куйбышев, 1983, с.10...12.

4. Установка OII-I—Об для электроконтактной приварки металлического слоя к внутренним поверхностям гильз и цилиндров двигателей/ Андроноз С.Ф., Михайлов В.П., Затехов А.Х., Камалян Г.М., Гарипов Б.М.: Экспресс-информация. - М. , ЦШИТЭИ Госком-сельхозтехнчки СССР, 1983, вып.5, с.7...9.

5. Гарипов Б.М«, Андронов С.Ф. Восстановление и упрочнение цилиндров двигателей контактной приваркой порошковых материалов: Экспресс-информация. » М., ЦНЙИТЭ'Л Госкомсельхозгехники СССР, 1983, вып.12, с.6...8. '

6. Технологические процессы и указания по восстановления деталей контактной приваркой присадочных материалов/ Поляченко A.B., Андропов С.Ф., Гарипов Б.М. и др. - М. , ГОСШТИ, 1987, книга 2, с.280...309.;

7. Гарипов Б.М., Андронов Расчет содержания полимера при изготовлении пороиково-полимерного листа для контактной приварки: Труды ГОСНИТИ, т.83. - М., 1988, с.38...42.

8. А. о. )i 1507550. Способ элекгроконтакгной наплавки внутренних цилиндрических поверхностей деталей и устройство для его осуществления/ Азт.изобрет. Андронов С.Ф. , Гарипов Б.М. -Опубл.в Б.И., 1989, & 34.