автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.08, диссертация на тему:Технологическое упрочнение деталей подвижного состава в условиях железнодорожных ремонтных предприятий

МИНИСТЕРСТВО ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ РФ кОСКСТЭСКИЙ ГОСУДЛГСТПЕШШЯ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

РГ5 ОД (ниит)

2 2 ДПР В06

На правах рукописи

АИ^НИИ Ияпприи м^псацло^ич

УДК 621.734.4

•а'йхиояогичискои Унючн^нй детклъй подвижного состава S> >СЛ09НМХ ЗКВЛВЭНОДОРОЖНЦХ РемОЮТШХ ПРЕДПРИЯТИЙ

Специальность 05.02.OS - Тиииологяя мдемисоетроенкя

к в v о р и ф о р а т

длсс'жртг'.цин .i«"t сонска!Ыъ ученой СГпим

кандидата технических наук

МОСКВЛ - 159(5

Работа выполнена в Московском государственном университете путей сообщения (МИИТ)

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

Ведущее предприятие:

доктор технических наук, профессор Д.Л.Юдин

доктор технических наук, профессор В.М.Скелянский; кандидат технических наук, доцент В.В.Орлов

Главное управление локомотивного хозяйства МПС РФ (ЦТ МПС) '

Защита диссертации состоится " ' 4 ?__1996 г.

в ^^ часов на заседании диссертационного совета К-114.05.11 при Московской государтственном университете путей сообщения по адресу: 101475, ГСП, Москва, А-55, ул.Образцова, 15, ауд (корп.2).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке университета .

Автореферат разослан 1996 Г.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью, просим направлять в адрес Университета.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат технических наук доцент

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность текы. Постоянное увеличение мощности локомотивов и ввод в эксплуатацию большегрузных вагонов, вызываемые ростом скоростей движения и веса поездов, увеличение пассажирских перевозок ведет к более частым отказам деталей подвижного состава (ПС). Следовательно, возрастают объемы ремонта и производства запасных частей ПС на заводах АО "Желдорреммаш" Министерства путей сообщения РФ.

Настоящая работа проводилась в соответствии с Государственной Программой развития пригородных пассажирских перевозок, утвержденной Постановлением Правительства РФ от 24 июля 1992 г. N 522, которая предусматривает увеличение объемов ремонта пассажирских вагонов и электросекций и ее следует рассматривать, как. один из путей выполнения указанной Программы.

Цель и задачи диссертации. Целью работы является изыскание путей повышения эксплуатационной надежности и долговечности деталей и сборочных единиц ПС за счет улучшения их качества, а также снижения расхода материалов при их изготовлении в Процессе ремонта, нг> основе разработанных и обоснованных направлений и методов технологического упрочнения.

Для достижения указанной цели в диссертационной работе поставлены следующие задачи:

- установление круга деталей ПС, обрабатываемых 'на железнодорожных ремонтных предприятиях и разработка классификации этих деталей;

- установление основных видов отказов наиболее ответственных деталей ПС и проведение их оценки;

- разработка классификаци".«. основных направлений и методов

технологического упрочнения и, исходя из характера отказов металлоемких деталей, установление наиболее приемлемых для них, рациональных направлений и методов, с использованием поверхностного пластического деформирования (ППД);

- исследование существующих методов технологического упрочнения ППД ответственных металлоемких деталей ПС - осей колесных пар и зубчатых элементов тяговых редукторов и рационализация этих методов;

- теоретическое определение геометрии контакта индентора (упрочняющего инструмента) с деталью при ППД, с целью создания

наиболее эффективных упрочняющих инструментов;

*

- исследование упрочняющей технологии ППД, как компенсатора прочностных свойств при вынужденном варьировании альтернативными конструкционными материалами.

Методы исследования. Теоретические исследования проводились на основе положений технологии машиностроения, а их обработка - на основе методов математической статистики и с использованием ЭВМ. Экспериментальные исследования выполнялись путем определения напряженно-деформированного состояния поверхностно-упрочненного слоя металла деталей выявлением его тонкого кристаллического строения, с использованием акусти-ко-эмиссионной диагностики (АЭ) и рентгеноструктурного анализа, а также путем проведения различных испытаний и, в том числе, определения микроструктур, характеристик механических свойств, исследований износостойкости и контактной выносливости упрочненного поверхностного слоя деталей. Результаты исследований обрабатывались с использованием ЭВМ.

Научная новизна исследования состоит в разработке и обос-

новации:

- рациональных методов технологического упрочнения ППД ответственных металлоемких деталей ПС;

- классификации методов технологического упрочнения и установлении наиболее рациональных из них для железнодорожных ремонтных предприятий;

- путей компенсации прочностных свойств деталей ПС при вынужденном варьировании альтернативными конструкционными материалами .

Кйактцчоскад цапност?.- заключается в:

- получении возможности выбора рациональных направлен,пй

и методов технологического упрочнения деталей ПС с использованием ППД в условиях железнодорожных ремонтных предприятий, обеспечивающих, повышение надежности и долговечности этих деталей ;

- получении возможности компенсировать прочностные свойства деталей ПС при вынужденной замене конструкционных материалов на более дешевые и менее дефицитные, за счет использования упрочнения ППД;

- получении технико-экономического эффекта эй счет улучшения эксплуатационных свойств деталей ПС (усталостной изгиб-ной и контактной прочности и износостойкости), а также замены конструкционных материалов, сокращения производственного цикла и снижения себестоимости ремонта ПС.

Предполагаемый экономический эффект от внедрения в производство предложенных в настоящей работе автором технологически х процессов, включающих упрочняющую обработку ППЛ по такой

сборочной единице, как, например, тяговый редуктор ПС, может составить 1,25 млрд.рублей в ценах 1995 года на условную годовую программу 1000 штук тяговых редукторов.

Реализация результатов работы. Основные научные положения работы нашли практическое применение на крупных локомотиБоре-монтных заводах России, СНГ и АО "Желдорреммаш", в частности, на Московском локомотиворемонтном заводе (МЛРЗ), Даугавпилсскон локомотиворемонтном заводе (ДЛРЗ), Московском заводе по ремонту ЭПС (ЗРЭПС), а также рекомендованы другим железнодорожным пред приятиям, ремонтирующим ПС.

Апробация работы. Результаты исследования докладывались и были одобрены на следующих конференциях, семинарах и заседаниях: Межотраслевой семинар "Поверхностный слой, точность и эксплуатационные свойства деталей машин". Москва, МДНТП и МАИ, май 1991 г. (2 доклада); Региональная научно-техническая конференция "Прогрессивная технология и инструмент для .изготовления деталей машин". г. Н.Новгород, Политехнический институт и ЦНТИ, октябрь 1991 г. (2 доклада); Международная научно-техническая конференция "Зубчатые передачи: теория зацепления, прочность, точность и технология изготовления". г.Кишинев, ноябрь 1992 г; Всероссийская научно-техническая конференция "Повышение эффективности машиностроительного производства, г. Н.Новгород, октябрь 1993 г.; Международная научно-техническая конференция "Отделочно-упрочняющая' технология в машиностроении". Минск, сентябрь 1994 г.;. Всероссийская научно-техническая конференция с международным участием "Надежность механических систем", г.Самара, ноябрь 1995 г. (2 доклада).; расширенные заседания кафедры "Технология транспортного маши-

построения и ремонта подвижного состава" МИИТ, г.Москва, май

1995 г. и март 1996 г.; заседание Технического Совета МЛРЗ, г.Москва, ноябрь 1995 г.; научно-практическая конференция "Городской транспорт. Диагностика и ремонт". Москва, ВНМИ, февраль

1996 г.

Публикации. Основное содержание диссертации опубликовано

в 14 печатных работах, докладах на научно-технических кон-

ференциях (в том числе трех с международным участием, двух ¡¿сеиэисикскых и одной региональной), :>сжохр&слбсых ::опфорс:щк;т и семинаре, научно-практическйй конференции, расширенных заседаниях кафедры "ТТМ и РПС" КИИТ и Техническом Совете МЛРЗ.

Структура' и объем работы. Диссертация состоит иэ введения, восьми глав (с выводами по каждой иэ них), заключения, списка литературы иэ 108 русских и зарубежных источников и 13 приложении. Работа изложена на 235 страницах машинописного текста, иллюстрирована ..39.. рисунками и ..31... таблицей.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введашш обоснована актуальность рассматриваемой темы диссертации, сформулированы ее цель и задачи, указана методика исследования, дана краткая история вопроса, указаны организации и отдельные ученые, внесшие свой вклад в разработку теории и практики технологического упрочнения ППД деталей машин и, в той числе, ПС, а также в установление причин и профилактики отказов деталей ПС.

Это, прежде всего:

- ВУЗы *): МГТУ, НАМИ, МИИТ, ЛИИЖТ, РИИЖТ, БИТМ, МАТИ, МАИ, СТАНКИН, ВЗМИ, политехнические институты в г.г. Самара, Саратов, Н.Новгород, Тольятти, Пенза, Тула, Иркутск, Волгоград, Ярославль, Киев, Минск, Ташкент, Бишкек, Душанбе, Луганск и ДР-;

- научно-исследовательские институты: ЦНИИТМАШ, ВНИИЖТ, ВНИИМЕТМАШ, ЭНИМС, ИГД И др.;

- заводы: ЛЛМЗ, ДЛРЗ, МЛРЗ, ЗРЭПС, Луганский и Людиновский ТСЗ и др.

Крупный вклад в теоретическое обоснование процессов технологического упрочнения деталей, разработку их отдельных аспектов, направлений и методов, а также установления причин отказов деталей ПС и разработку методов их профилактики внесли профес-■ сора: П.Г.Алексеев, П.С.Анисимов,Б.М.Асташкевич, А.П.Бабичев, В.А.Бобровский, Н.И.Бойко, Н.А.Буше, В.А.Горохов, В.И.Гуляев,

A.M. Дальский, Ю.В.Димов, Д.Г.Евсеев, М.М.Жасимов, Б.В.Захаров, Н.П.Зобнин, Д.Г.Иванников, В.В:Иванов, В.С.Иванова, А.И.Иуни-хин, Б.А.Кравченко, В.Д.Кузьмич, И.В.Кудрявцев, И.И.Мачульский, Ю.П.Мазуренко, А.М.Маханько, М.М.Машнев, А.А.Михайлов, М.С.Не-рубай, Д.Д.Папшев, В.В.Петросов, В.Н.Подураев, А.И.Промптов, О.А.Роэенберг, М.А.Рыжов, Н.М.Рыжов, Э.В.Рыжов, П.В.Семенча,

B.И. Серебряков, В.М.Смелянский, В.М.Сорокин, А.Г. Суслов, В.О.Трилисский, Л.А.Хворостухин, Л.М.Школьник, Ю.Г.Шнейдер

*) Названия всех организаций здесь и далее даются в аббревиатурах до 1993 года.

Н.П.Щапов, Д.Л.Юдин, П.И.Ящерицын и другие, а также кандидаты технических наук Ю.Л.Емельянов, Н.Н.Каменев, А.П.Корпоухов, В.В.Орлов, В.В.Панчурин, Л.П.Петраков, М.Л.Порхачев, М.Д.Рах-матулин, А.А.Рубцов, В.А.Фомин, О.М.Тарасевич, А.А.Фроленок и ДР-

Настоящая работа выполнена на кафедре "Технология транспортного машиностроения и ремонта подвижного состава" (ТТМ и РПС) Московского государственного Университета путей сообщения (зап. кашеирой ч/|.-корр. Ак*чемии трямсиорт^ Р^1 гтр"^4^^^^"; доктор технических наук Д.Г.Евсеев).

Классификация деталей, обрабатываемых на железнодорожных ремонтных предприятиях, данная в главе 1 проведена по ряду признаков: условиям эксплуатации, материалам, сложности конструкции, размерам, характеру обрабатываемых поверхностей. В итого проведенной систематизации составлена классификационная таблица. Изучены труды российских ученых и исследователей п области выявления отказов деталей 11С и разработки истодов их профилактики. Существующие виды отказов дрталей ПС можно разбить на 3 группы: усталостные разрушения (изломы,трещины, сколы, выщербины), предельный износ и усталостное выкрашивание. На примере МЛРЗ показано распределение отказов (порч) деталей электросекций по данным эа 1994 год. Повреждениям, как показал анализ, в большей степени подвержены тяговые и другие редукторы, колесные пары (оси и бандажи), а также упругие муфты. Установлено, что основными видами отказов таких крупных металлоемких деталей ПС, как зубчатые колеса и шестерни тяговых редукторов локомотивов и электросекций, оси колесных пар и др.

являются усталостные разрушения и предельный износ (до 70... ...90% всех отбракованных деталей).

Вторая глава посвящена анализу основных направлений и методов технологического упрочнения деталей подвижного состава; на основании этого• разработана подробная классификация этих методов по трем направлениям: механические, электрофизические и электрохимические. Рассмотрена сущность этих упрочняющих методов, и, с учетом превалирующих видов отказов, автор пришел к выводу, что изыскание рациональных методов технологического упрочнения следует проводить в сфере наиболее эффективного направления, а именно - упрочнения с использованием ППД.

р главах з н 4 рассмотрены соответственно две группы процессов технологического упрочнения крупных металлоемких деталей (колесных пар и тяговых зубчатых колес):

- на универсальном оборудовании;

- на специальных установках.

Показа ы границы применения каждой из этих двух групп процессов, а также отмечено, что они обеспечивают значительное повышение надежности и долговечности деталей локомотивов и электросекций, • а также позволяют усовершенствовать их конструкцию и снизить металлоемкость.

Рекомендованы технологические процессы обработки деталей с использованием указанных методов (оборудование, обрабатывающие инструменты, приспособления, режимы обработки).

В главе 5 _даны рекомендации по использованию таких методов технологического упрочнения, как центробежно-ротацион-ная обработка, алмазное выглаживание, дорнирование, различные

виды обработки дробью, чеканка, обработка механическими вращающимися щетками, лазерная обработка и др. Приведены схемы и даны соответствующие расчеты рациональных режимов этих видов обработки. Аатором разработан и внедрен б производство (на Г-'ЛРЗ) технологический процесс алмазного выглаживания при обработке ряда деталей. Он принял также участие в разработка станка ЦРС-ЮО для центробеино-ротационной обработки крупных деталей ПС, с объемом рабочей камеры 100 литроа (см."Прило-^ннч").

Реэработана классификация применяемых ?-ь>толпа технологического упрочнения с использованием ППД по сносибан ьозбу^дс-

нцплмтлпа .

Глава б содержит теоретическое определение геометрии за-ходной части инструмента (индентора), рациональной формы и размеров контакта ее с деталью при упрочнении ППД, поскольку закономерности распределения напряжений и усилий на контактной поверхности индентора с деталью необходимо знать для управления процессом ППД.

Площо.ди (поверхность) контакта инструмента с сбробдтмш»» -мой деталью мо»но подсчитать как сумму .площадей (поиерхноствй) контакта для его заходной и калибрую:,,ой частой.

Гаесиотрени схемы поверхностного пластического ««•¡.•ор-тро-вания поверхности детали шариком (роликом) и инструментом, имеющим заходную часть в виде параболы (рис.1).

Активная сила, приложенная к материальной точке (под ка-твриалыюй точкой следует условно понимать упрочияонуп понирх-ность или поверхность инструмента) зависит от момента t воздействия, радиуса-вектора г и вектора скорости V в каждый покоит врекеьи.

Воздействие материальной точки инструмента ограничено временами t и t + *Е , где 1 - ничтожно мало; тогда импульс воздействия будет определяться через силу Г, а мгновенный импульс:

»♦Т

в - | ЕМ Ь

Очевидно, что сила воздействия на упрочняемую поверхность при использовании шарика (ролика) в каждый момент времени - не постоянна,Это объясняется тем, что ускорение V) каждой деформируемой точки, находящейся на участке воздействия инструмента, имею щего форму окружности (или заходной части в форме окружности) при прохождении пути, равного£(рис. 1 ,а) - величина переменная, т.е. приращение скорости ¿V = V, - V за промежуток вpeмeнидt носит переменный характер.

При использовании инструмента, имеющего заходиую часть в форме параболы (рис.1,6) сохраняется постоянное ускорение при пррхождении участка С4 в каждый момент времени, т.е. обеспечивается однородное, постоянное воздействие на упрочняемую поверхность. В связи с этим при поверхностном пластическом деформировании представляет интерес применение инструмента, имеющего эаходную часть в форме параболы.

Для проверки теоретически установленного положения (формулы даны в гл.6 диссертации) о целесообразности применения упрочняющих инструментов с заходной частью в форме параболы был осуществлен специальной эксперимент: изготовлен инструмент с заходными частями разной формы.

При использовании инструментов, имеющих соответственно стандартную заходную часть (прямолинейную или сферическую) и эаходную часть в виде параболы, получены следующие результаты.

При дорнировании (в лаборатории кафедры ТТМ и ГПС ПИИТ) отверстия диаметром 90 мм в детали из стали 50 во втором случае шероховатость и волнистость поверхности оказались в 4 раза меньше, чем в первом случае (Ра = 0,03 мкм вместо 3,2 мки. Кроме того, твердость упрочненного слоя металла оказалась распределенной значительно равномернее).

С Г-яадо 7 рассмотрены исследования, связанные с решением зопрзсс! з ;;з:сс:::даши! з.льторпсинзистс' пути для псбг"с::"*~ прочностных свойств деталей ПС за счет использования упрочняющей технологии ППД, при необходимости вынужденного варьирования конструкционными материалами. Здесь, на примере зубчатых деталей тягового редуктора, представлены исследования напряженно-деформированного состояния поверхностно-упрочненного слоя ::стз,тлг., ~ та:;)::с результаты прсгсдспня ::стг.ллсгрз±нческого анализа этого слоя, определения его механических спсйстн и ок-еллуатационних показателей [износостойкости, исследования из-гибиой и контактной выносливости). Для указанных детален предложены другие, более экономичные марки сталей и способы их изготовления, внедрены в практику ноаие технологические процессы упрочнения. При определении напряженно - деформированного состояния и решении задачи технической диагностики применен метод акустической эмиссии (,\Э). При помощи оригинальной блок-схемы процесса получены соответствующие акустограммы на различных частотах и, в результате установления связи усилия при

процессе ППД с амплитудой АЭ для зубчатых колес (рис.2) и шестерен , определены оптимальные режимы упрочняющих процессов.

Исследование напряженно-деформированного состояния поверхностно-упрочненного слоя металла проводилось при помощи рентгеноструктурного анализа. Оно показало, что ППД создало в указанном слое благоприятные сжимающие напряжения, привело к росту плотности дислокаций, дроблению кристаллических блоков мозаики и увеличению микроискажений кристаллической решетки и, как следствие, увеличилась работоспособность деталей.

Сравнительные исследования поверхностной твердости рекомендуемых сталей проводились после термической обработки и упрочнения ППД, с использованием методов статистического анализа. При этом для оценки однородности показаний определялось среднее арифметическое значение результатов измерений:

п

1-1

где X. - значение I - того результата;

п - количество измерений.

Изменчивость измеряемой твердости определялась величиной среднего квадратичного отклонения (о и коэффициента вариации чЛ

б •V 7Г7 Е""-*1

14

V = й--тг.

X

Воспроизводимость результатов оказалась высокой. В результате ППД получено также увеличение ударной вяз-

Схемы поверхностного пластического деформирования детали: а - шариком (роликом); „,„„<;„„.,

б - инструментом с эаходной частью в виде параболы.

Рис. 1.

влияние усилия выглаживания на изменение амплитуды ДЭ

при 1ШД образцов из натериалоо зубчатого колеса.

I мВ

260

50 30

Рис. 2.

КОСТИ Оп ■

Фрикционно-износные испытания, проведенные на машине трения 2070 СМТ-1 показали положительное влияние на коэффициент трения предлагаемой замены материалов для различных нагрузок (примеры - на рис.3).

При этом определялась энергетическая интенсивность весового износа материалов пары:

11 _ д и!> У - г | ^н км •

где д ^ - весовой износ, мг; Гтр - сила трения, н; Ь - путь трения скольжения, км; Гтр = { Р

(здесь ^ - коэффициент трения; Р - общая нагрузка, к);

Ь » Н.2&(1 - — ); N - количество циклов наработки

за время испытания пары трения;

В- полуширина герцевского контакта,.см;

Е> =1,52~\/^ ; а- ширина диска (образца), см; У а • Епг

Епр - приведенный модуль упругости, МПа; - приведенный радиус кривизны, см;

Л + Н

< 1

Й1; И2 - радиусы соответственно ведущего и ведомого дисков (образцов);

п1; п2 - частоты вращения соответственно ведущего и ведомого дисков.

Расчетные значения пути трения скольжения для ступеней

нагрузок 500, 1000 и 1500 н составили соответственно: 1,18; 1,68 и 2,06 м.

Соответствующие величины максимального давления в контакте :

Они составили соответственно 430; 610 и 750 МПа.

Длл проведения сравнительных ускоренных испытаний кон тактной выносливости тяговых зубчатых передач автором, совместно с кафедрой ТТМ и РПС МИИТ была спроектирована и построена специальная машина. Результаты испытаний для тяговых зубчатых колес даны на рис. 4 (они проведены и для шестерен).

На основе всех этих проведенных исследований установлена возможность замены дорогостоящих высоколегированных сталей ЗВХНЗМФА и 20Х113А для изготовления соответственно зубчатых колес и шестерен на более простые и менее дефицитные: 38ХГТР или 45ХН (для зубчатых колес) и 58 или 25 ХГСА (для шестерен).

Кроме повышения прочностных свойств, рекомендуемые альтернативные стали с введением технологического упрочнения Ш1Д позволяют также улучшить параметры макро- и микрогеометрии поверхностно-упрочненного слоя. Это также приводит к повышению работоспособности передачи в целом и обеспечивает дополнитель -ный экономический эффект.

Глава 8 посвящена технико-экономическому обоснованию проведенного исследования.

МПа ;

1в

Зависимость коэффициента трения от нагрузки:

1,2,3 - для стали 25ХГСА в паре с ЗвХНЗМФА, 45ХН, 40ХГТР соотв.

4,5,6 - для стали 25ХГТ в паре с 38ХНЭМФА, 45ХН, 40ХГТР соотв.

i

0,25

0,20

0,45

0,10

0,05

500 400 О 1500 Р,н

Рнс. 3.

Кривые контактной выносливости экспериментальных материалов тяговых зубчатых колес.

б'гтал.МПс. ____________

600 $00 <WO JOO ZOO

too

10* <0Q Wt fJMuKAo6

5 < К 6)

2 < \ >

i 3 t \ ^ \ 4 _____ > > 4 > 6

Рис. 4.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Изучение трудов российских и зарубежных ученых и практиков, л также исследования, проведенные автором, позволили сну сделать следующие выводы и рекомендации:

1. На основе систематизации деталей (запасных частей) ПС, изготовляемых на железнодорожных ремонтных предприятиях (по форме, габаритам, размерам, маркам материалов и т.п.) разработана классификация этих деталей, что способствовало определе-

рационально* технологии их восстановления.

2. Впервые составлена подробная классификация направлений и методов технологического упрочнения деталей ПС (в том числе с использованием ППД), позволяющих эффективно повысить сопротивляемость указанных деталей различным напряжениям и деформациям (по трем направлениям: механические, электрофизические и электрохимические) .

Установлено, что существующие мчтоды технологического упрочнения деталей с использованием ППД весьма многообразны и имеют широкое технологические возможности; однако, при И31о-товленин и ремонта деталей ПС, в особенности в условиях железнодорожных ремонтных предприятий, многообразие этих методов затрудняет выбор технологом рационального из них и, в результате, они реализуются недостаточно.

3. Исходя из характера отказов деталей ПС, превалирующих при его эксплуатации, рекомендованы и обоснованы метод» технологического упрочнения - ППД, целесообразные для использования в условиях ремонта ПС на жел.-дор. предприятиях АО "жалдоррол-маш", как на универсальном оборудовании, так и на специальных установках.

4. Разработаны рекомендации по осуществлению в условиях этих предприятий технологического упрочнения, с использованием ППД, "крупных металлоемких деталей ПС: тяговых зубчатых колес, шестерен и осей колесных пар.

5. Разработано и внедрено в производство опытное технологическое упрочнение деталей ПС алмазный выглаживанием и цент-робежно-ротационной обработкой (см. о диссертации соответствующие акты внедрения: приложения П.5.1 и П.5.2).

6. Предложено применение в процессах технологического упрочнения методами ППД инструмента (индентора) с заходной частью, имеющей очертание профиля в виде параболы, что обеспечивает более высокое качество поверхностно-упрочненного слоя.

7. Проведены теоретические и экспериментальные исследования, позволившие рекомендовать для зубчатых элементов тяговой передачи более экономичные стали, за счет совершенствования технологии изготовления этих элементов, путем применения отде-лочно-упрочняющей обработки зубьев ППД. Исследования выполнены на основе использования акустикоэмиссионной■ диагностики и рентгеноструктурного анализа, выявления микроструктур и механических свойств, а также путем исследования износостойкости, из-гибной и контактной выносливости; все это показало возможность применения, взамен традиционно используемых марок сталей - других, более простых и менее дефицитных (38ХГТР, 45ХН, 58, 25 ХГСА и др.). Предлагаемые технологические процессы изготовления зубчатых элементов тягового редуктора с использованием ППД, наряду с повышением прочностных свойств, позволяют, кроме того, улучшить параметры макро- и микрогеометрии поверхностноупроч-нешюго слоя, а, следовательно, приводят дополнительно к улучшению работоспособности этих деталей и повышению надежности ПС и цело»:.

8. Даны рекомендации по применению методов технологического упрочнения с использованием ППД ряда деталей ПС. Данный приведены ниже в таблице.

Методы технологичес кого упрочнения ППД - Типовые детали оборудование я условия упрочнения

1. Обкатывание роликами Крупные валы и оси; коленчатые валы (галтели ) Универсальные станки; нестандартные приспособления

2 . Обкатывание шаром (шариками) Детали типа тел вращения и со сложным! поверхностями "

-1- Г'аскагываиив и дсрнирстние Гидроиилинпры; втут^и . шатуни, корпусные детали " -

4 . Обкатывание зубчатыми валками Зубчатые колеса, шестерни, звездочки, шли-цевые валы Универсальные станки; спец. установки

5. Выглаживание (в том числе алмазное) Детали типа тел вращения малых и средних размеров Универсальные станки; нестандартные приспособления

б . обработка дрсбьм, (г.pone ПРО) Рессорн, пру;:.инь;, коленчатые палы, крестовины При неподвижном по -лоленин или вращении ДОТлЛИ

7 . Вибрационная обработка Гильзы двигателей, направляющие Специальное сбору-доплиие

8 . Центробежно-ротационная обработка Детали малых и еред-них размеров; несимметричные На ЦРС

9. Деформирующее протягивание Втулки и трубы бппь- ших длин и диаметров На станках тиря протяжных

10 . Обработка меха-нич. вращающ. щетками Лопатки турбин, компрессоров, сварные конструкции, корпуса Специальные установки

.11 . . Упрочняющая канка Сваршле конотрухц'ли ч соединения Спец. пнепмообсру" донание

1.2. . Лазерная обра-Ь о гка Детали транспортних машин и двигателей Оп ¡'нчсскин 1:".ил7'; иый Г Л пер :. :Ор,

9. Технологическое упрочнение деталей машин следует успешно использовать не только на машиностроительных предприятиях, но и в ремонтном производство, в том числе при ремонте ПС, где оно еще используется недостаточно.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Амелин В.М., Фомин В.А., Юдин Д.Л. Особенности проектирования технологических процессов обработки деталей методом ППД. Сб. "Прогрессивная технология и инструмент для изготовления деталей машин" Под ред. чл.- корр. АТН РФ проф. В.М.Сорокина, Н.Новгород, НГТУ, 1991, с.5.

2. Юдин Д.Л., Подзей В.А., Амелин В.М. Техническое обеспечение отделочно-упрочняющей обработки зубчатых колес при изготовлении и ремонте транспортных машин. Сб. "Прогрессивная технология и инструмент для изготовления деталей машин". Под ред. чл.- корр. АТН РФ проф. В.М.Сорокина. Н.Новгород, НГТУ, 1991, с.21.

3. Амелин В.М., Подзей В.А., Фомин В.А., 'Юдин Д.Л. Повышение качества поверхностного слоя деталей подвижного состава при их обработке ППД. Сб. "Поверхностный слой, точность и эксплуатационные свойства деталей машин". Под ред. проф. А.М.Сулимы. М., МАИ, 1991, С.50.

4. Юдин Д.Л., Фомин В.А., Амелин В.М., Подзей В.А., Пан-чурин В.В. Улучшение эксплуатационных свойств деталей машин поверхностным пластическим деформированием. Сб. "Поверхностный слой, точность и эксплуатационные свойства деталей машин". Под ред. проф. А.М.Сулимы М., МАИ, 1991, с.51.

5. A.c. 1657313 (СССР). Амелин В.К. и др. Способ дуговой наплаш.и под флюсом. Опубл. Б.П., 1991. 23.

6. Юдин Д.Л., Подэей В.А., Амелин В.М. Вопросы совершенствования технологии изготовления передач зацепления за счет их упрочнения. Сб. "Зубчатые передачи: теория зацепления, прочность, точность и технология изготовления" Сс международным участием). Под ред. проф. И.А.Бостана, г.Кишинев, КПИ, 1992, с.22 (на румынском языке).

7. A.c. 1722738 (СССР). Амелин В.М. и др. Воздушно-дуговой резак. - Опубл. Б.И., 1992, 12.

8. ппнн Д.Л.. Корноухов А.П., Амелин В.М. Повышение эффективности производства и улучпение качества тягоьои передачи технологическими методами. Сб. ¡Повышение эффективности машиностроительного производства". Под ред. проф. чл.- корр. АТН РФ проф. В.М.Сорокина, г. Н.Новгород, НГТУ, 1993, с.16.

9. Юдин Д.Л., Корноухов А.П., Фомин В.А., Амелин В.М. От-дел'очно-упрочняющая обработка зубьев тяговых передач железнодорожного подвижного состава. Сб. "Отделочно-упрочняющая технология в машиностроении" (с международным участием). Под ред. проф. В.А.Горохова, г.Минск, МПИ, 1994, с.92.

10. Юдин Д.Л., Корноухов А.П., Амелин В.М. Отделочно-упрочняющая обработка ППД зубьев Зубчатых колес при их ремонте". Сб. "Надежность механических систем" (с международным участием) . Под ред. акад. РАН Ю.П.Самарина, Самара, СГТУ, 1995.

11. Юдин Д. Л., Тарасеиич О.М., Лпегтии В.М. Анализ процессов формирования микрорельефа обработанной поверхности при помощи методов теории случайных функций". Сб. "Надежность механических систем" (с международным участием). Под ред.акад. РАН Ю.П.Самарина, г.Самара, СГТУ, 1995.

12. Амелин В.М., »дин Д.Я., Рубцов A.A., Корноухое A.n., Тарасевич О.М. Технологическое упрочнение деталей подвижного состава. Сб. "Городской транспорт. Диагностика и ремонт". Гос. Ком. по оборонным отраслям промышленности, ВИАМ, МИИТ, ИМАШ, ВИМИ.- М., ВИМИ. Под ред. акад. РАН К.В.Фролова, - 1996.

13. Юдин Д.Л., Корноухов А.П., Амелин В.М. Исследование возможности применения альтернативных, более экономичных материалов для зубчатых элементов тяговых редукторов подвижного состава. Сб. "100 лет МИИТу" (юбилейный). Транспорт, - 1996 (в печати).

14. Юдин Д.Л., Тарасевич О.М., Амелин В.И. К вопросу определения геометрии контакта инструмента при упрочнении ППД. Сб. "100 лет МИИТу" (юбилейный), Транспорт, - 1996 (в печати).

Аиолин Валерий Михайлович Технологическое упрочнение деталей подвижного состава в условиях железнодорожных ремонтных предприятий

1 У ¿>3 SbW,

Специальность 05.02.08: "Технология'машиностроения" Подписано к печати; 60x84 1/16. Уел.печ.Л./.^тираж 100 экз. Заказ 2ЧЛ .

101475, Москва, А-55. ул.Образцова, д.15, Типография МИИТ.