автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.04, диссертация на тему:Влияние силикатной абразивной пасты на механизм притирки и износостойкость поверхностей трения

донской государственный технический университет

На правах рукописи

pj'í] с п удк 621.593

¿ ¡¡¿.'л ^Виноградов Николай Семенович

ВЛИЯНИЕ СИЛИКАТНОЙ АБРАЗИВНОЙ ПАСТЬ! НА МЕХАНИЗМ ПРИТИРКИ И ИЗНОСОСТОЙКОСТЬ ПОВЕРХНОСТЕЙ ТРЕНИЯ

05.02.04. — Трение и износ в машинах 05.02.08. — Технология машиностроения

автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Ростов-на-Дону — 1-993 —

Работа выполнена в Ростовском государственном университете путей сообщения.

Научные руководители:

заслуженный деятель науки и техники России, доктор технических наук, профессор Евдокимов Ю. А., кандидат технических наук, доцент Головчен-ко И. П.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Авдеев Д. Т., доктор технических наук, профессор Бабичев А. П.

Ведущее предприятие

Горловское проектно-конструк-торское технологическое бюро концерна «УкрАвтопромшино-ре.моит» (г. Горловка, Донецкая обл.).

Защита состоится 1993 г. в 10 час. на за-

седании специализированного совета Д.063.27.03 в Донском государственном техническом университете: 344708, г. Ростов-на-Дону, ГСП-8, пл. Гагарина, 1. ДГТУ, ауд. 252.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Донского государственного технического университета.

Отзыв в двух экземплярах, заверенный печатью, просим выслать в специализированный совет по указанному адресу.

Автореферат разослан «/?» . . . 1993 г.

Ученый секретарь специализированного совета

к. т. н., доцент

В. С. Дмитриев

ОЕГДЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность теми. Точность размеров и качество рабочих поверхностей доталей являются вазиейгсимя факторзш.сбуславлкваодами надела л долговечную работу механизмов. Высокие показателя по точности я качеству поверхности сбичко достнгсэтея в результате вшюлкения мохзшгсссксй обработки. Одпим из еэ способов является абразивная доводка притирочными составам. Получеше гисокого качества поверхности во многом зависит от создания эффективных аО-рЯЗТОЛЫХ пзст.

Замена ниперальних масел в прятярочннх составах, в связи с их высокой стоимостью и поагароопасностьэ. настоятельно требуэт применение недорогах и простых в получений компонентов для абразивных паст, Нсз это приводит к необходимости опредэления везмож-ности использования кошопектов прятарочи/х составов нэ пз минеральной основе. Использование таких компонентов позволит получить экологически чкеткй состав» который легко удаляется с обработанной поверхности водой, а та)ш? заменить киароопасшй л острэд-з-фицптшй керосин. Большое значение пря этом имеет научно обокго-ваншй внбор компонентов для создания абразивного состава, позволяющего получать поверхности пооле обработки с высокими а1ггкфрзк~ цпонныш свойствами по сравнении а пастами прпмешшцюгася в настояло о время.

Цель работа. Целью настоящей работы является разработка состава абразивной паста на основе гадкого стекла, позволямцого увеличить производительность процесса цратпркя я формировать опта-мзльпув шзроховатоСть поверхности с шеоккми агтзГрикцоткЕагя: свойствами, а таюгэ исследование трезля и износа получэшшх по-вэрхяоетей. *

Научная новизна. В результата проведенных нссгедсзашгЗ в работе:

- установлена возможность использования ягадасго стекла как основы для притирочного состава; '

- разработала методака лабораторных исследований работоспособности абрязитт составов;

- экспериментально зсслодсвапа работоспособность силикатного притирочного состава. Устаяовлзяо, что высокое качество поверхности формируется за счет анорфгого кромзэземз, оброэущэгося в результата ло!сальгагх вешиок температуры я пря взаэ?.юдействпи

ураххлористого железа я силиката «атрия;

- теоретически обосновано иродпэлогязшла механизма процесса цритарки склакатацм абразивным составом;

- подучена математическая юдоль, адекватно описнвапздя закономерность комплексных) влияния компонентов (абразива, силя-катной кош>зццци,смазки'1-13) на производатольнсть процесса притирки;

- получена математическая зависимость, позволяющая оценить влияние ([актортв на обработку силикатным составом;

- показано, что улучшцие антнфрикцшшшх свойств поверхностей, обрсботангога саликатада составом,объясняется получением низкой шероховатости поверхности поело притирки разработанным составом;

- разработаны методики еюндакис и шеащуатацкошшх испытаний деталей, абриботтших абразашими составами.

Практическая шшюсть рабо-щ.

- Получена силикатная абразшнвя паста я установлен онта-удльшй.коГ4честхи1Ш11й состав комиоьзятов (Л.С. 1631380 СССР).

- Спроектирована л изготовлена лабораторная установка для оцо'Ш! состешг.

- йсслздоадштка установлено, что црямокашю силккатшго аб-рамясюк», состсии' длз притирки клапанов ЛВС пезшля.эт повысил Производительность онзрацин в 2,3 раза и износостойкость поверхностей в 1,6 ... 1,7раза по сравдмаш с ийпояьсовапивм пасл* КТ.

Г-зг^т.^г.'п.п;. ^¡зу^ьтатов работы. Силикатная абразивная паста в качеетеэ (фктардаяго ссс?«аа йспользуотся на Донецком АТО 11480 для прате^сп глаяаноз сйтомобмльншс двигателей.

Кшдазова.илв оышшшго абразивного состава позволило повисать 1фолзюДдГЛ-."?,-"осггь «¡штарочксЕ операции в 2,3 раза по ершюияэ с пртя№&.-яяа настает. Кроме того, применение скяшгг-пой пасте у&эягодо. б 1.6 ... 1,7 зшза износостойкость цоворкнос-тей, пр^с-рпк р&зрсСоздшод состп'лс^, гс> е|ивнаш.л.з е ааворхнзе-•гяйя» оОркботшиагли пастой К?»

&14ект о7 использования силикатной притирочной каста состоит еще-и в тон, чт-э пашазпелыю рсаг,етоя экологичсскеЯ вопрог. при притирко, V. и, зшюна керосляа ьь содг; нрз удалвакз состава с оЬраЗотшмзЗ гелкрхноста.

Голой«! экодамическоя &$|ек?здиость о? уравнения сапикэтно-

го абразилного состава составляет 120 рублей ня один двигатель автомобиля ЗЙЛ-130 и 141 рубль пп двигатель 'онтогюбиял ГАЗ-53 Л.

Апробация ряботи. Осноишо результат» исследований бнлл до-лозе81Ш па следующих паучпо-техническах конференциях:

1. Научно-техническая ксЩйрошш "Применение СОТС в процос-со металлообработки", Харьков, 1930 г.

2. Сивздпоя сессии мэзгоздомсгвошгаго научною сошта по болоита При А11 СССР, гаг? СССР и Согоо ШО СССР " Проблемы коя-тактпого взаимодействия, тропил п износ о ",рос73п-Ца-ДО!1У,1950 г.

3. 49-я пэучно-мотодическая я пзучно-нсслодовптельская конференция, тюсяящонная бО-летшэ МДДИ, Йосюза, 193) г.

4. 2-Я рОПЮНОЛЬЯЗЯ Н2уЧ1Ю-ТОХШ5ЧвС;?аЯ К0!Е10рвНЦИЯ "Трибология производству", Таганрог, 1991 г. •

5. 4-я паучно-теххшоская конференция "Триботохгта в напи-построошш", К;шиЛ Новгород. 1991. г.

6. Можроспубликанская паучно-теХпячвсяай козфзрездвд " Ко-честш и падожцость узлов тре;шл"ь ХмзльнэдкиЯ, 199211.

Публикация. Потомэ диссерташш опубликовано 10 научких работ, получено авторскоэ свидетельство но изобретения'.

Структура п объем работе. Диссертация состоит из шзэдошш, пятп глав, основних выводов, списка яспользова;шоЯ литератур» я приложений. Работа содержит 191 страницу , кз них 69 основного токста, БО рисунков, 9 таблиц,библибгргфпосклЯ список литоратур-ннх нсточшггов го 109 наимоноваш'Л и прллотыгллпэ 37 стрзтщях.

Содержание ргботн

В введении показана актуальность тому, хгалозэна цель работа.

В первой главе показаны особонлостл развития процессов трогая и износа в парах трстпы клапашшх сопряжения. Огагг. производства а эксплуатации мгаин показал, что в значительной степени долговечность л надежность зависят от состошгля я 1|кз;г:о-химичес~ над свойств тоячайанх поверхноепшх слоев деталеЯ, где зсрстдаот-ся и развивается проц^сси износа. В связи с этим ваз-юо значение приобретает окончательная обработка деталей,в результате которой Формируется поверхностный слой деталей мзшги.

Существует гяюгество технологических способов, позволявших ¡тзтснлть строо!шо и свойст.-а поверхноепшх слоев металла в пухлом

■ • - 4" ■": ' направлении. Однш из них является притирка свободным абразивом.

Абразивная обработка широко распространена и машиностроении п на хтнчоских предприятиях. Эта операция является одной из окончательных при устранении дефектов детали и позволякцая получить вы-' соков качество поверхности, точность размеров,

В настоящее время в промкплешюсти для прнтерки применлат 'составы из карбида гитана (наста. К'Г), абразив с мазлом и другие. В качестве связуадих даннно составы содержат йпдустриальше масла. Недостатком перечислешшх составов является нвзкая пропзводн-, телыюсть и высокая стоимость» Кроме гого, после обработки составы на маслянпой основе удаляются с обработанной поверхности за ■ счет использовавия остродефицитного и пожароопасного керосина. . . Проанализировав ряд работ, »¡мл било сделано нредполсазниэ о возможности Есцсикзовашя в.притирочной пасте неорганические полимеров , в частности, растворимогохтекла. Это обуслазлцвотся ео высокими прирабфгачнщга^свойствами,хо^юдзй растворимостью в воде, ^КаТОКС^ШОСТЬЯ И низко!!. . ..."

' Учитывая водроть.'я ^щфьщ^-щобявт' ПОВШвВД ИЗНОСОСТОЙКОСТИ деталей дслацапкого механизма^ при одновременном повнле-щщ прогзв.о;аггельнрети' тфитирочной ;' операции/ в работе решалась следующие оадача: • . ' : ' •'••'••' • •

- .таорати»есхое; ^Ьроваиио .'и нрелздовагдр. дахавшмз притирочного ' действия 8брааивиого ''«зай^ахясгф; .состава; •:'.•'•••;.:'

- разработка •лрггаярэтио#' йасты. на осяовз гадкого стекла для црягарки сспрляешшх говерхазстсй; ■

- оягамЦацгя факторов; влцяесщх н2 процесс притирки;

- псследоаанио 1шо.состо^'ости;%оверх}1остсД,. обрзботеяшх сшякат-вкм абразивным составом, р .фавденаи с поверхностям, притертыми применяющимися пасти; .

- исследование работоспособности поверхностей, притерт*.« ргзраоо-ташшм прйтирэчвым составом на различных кагрузочно - скоростных параметрах, ш&лах и материалах;

- разработка технологии юзготохшекая силикатного абразивного состава; ■

- выполнение Опытно - нродашлвшюй апробации и шедрензе в производство разработок и результатов исследований.

Вторая глаза со,Ю}стт методики во проведению исследований. Приводится методика по исследованию работоспособности »бразияша

составов. Для проведения ясшгтая^й Салз создана добераторпзя установка, рэализущзя процесс притирки п позволяемая изнорять га-!!зпт трония во вренл притлркя.В качество образцов и коптробразцев использовали диски и шшшдр», а тагсга кольца я копуса та кате-р:шлов, паиболев тачртко используедах a клап8.'Сш2 сопряжениях ЛВС и компрэссоров.

Измерения ?«?;шгга тронля к нагрузки производились топзомот-ричесшш мотодси с пошцьи тёнзопреобрпзоватолоЛ и заппецвзлнеь на дааграмлой ленто бистродойствущого семсчглсцо II 327-1.

Съем мзтзлла_$лрадЬллли взвекгавапиом на аполитических весах с точность?) - 2*10 г.

В качество притирочных составов попользовались 8брэзквт.'э паста, отличагщЕсся йракщкишым составом: паста КТ, абразив с маслом я разработанная силикатная паста.

Обработать поверхности изучались я фотографировались при гомону шкрорептгоноспектрзльпого анализатора "СошеЬга".

Исследовании шероховатости поверхностей поело притирки производилось при помзда прс^йлогра^а-прсфиюматра нэдоли 201. Цик-ротвердость Поверхности измеряла прибором ШГ-З.

Лучшей работоспособности) обладал тот состав, у которого об-работалпно образцы имели иякмопьйяо зероховотссть л время пр^тлр-201.

Цольп трибомзтрпосгаи испытания, обработался различная пастами поверхностей, являлось:

1- определение критических нагрузок заадппил;

2- определенно темпоратурц в объомэ смазочного материала;

3- iiazosncinie козМэд-лзита треки! ccrrp-rrcrni'tJ, деталей;

4- определение весового тплюса по массе пар трогая.

Для проведения испытаний использовалась установка торцового тропил. Определенна температур« в обгсга смазочного материала осуществлялось с помоз&э тер?ю;^трз.

Момент трения на торцозоЯ мазше тре.'птл нзкзрялся тонзогэт-рнческой консольной бялочкой. В качество счазнвэщого катсряалэ применяли яасла "11-20н и "AC-Q". Износ определялся весовым кото-дом.

Зздиростойкость образцов определяли при ступенчато!? потко-гага нагрузки. Iterpyatemie образцов ооусзствлядзсь чероз кех -дно Ю Н. Появлошю признаков заедания или разрувеняя- материалов

-б -

опрэдоляли по резкому изменению момента трения, росту темпзрату-ри, появлению повшзошюго шума «ли стука.

Для оценки антиЗрлкциошпгх свойств обработанных поверхностей длительность яспутаний принимали равной трем часам.

Для. оптимизации состава силикатной пасты к тещологических факторов процасса притирки использовалась методика матоматдчаско-го планирования эксперименте.

Приведены расчета пр оценке погрешности измерений лаборатор-ЛШ- испытаний. ,

В грач'ьзй глава отражены теоретические предпосылки подбора кошонентов для разработки притирочной пасти на основе жидкого стекла. Показано, что стабильность силиктной притирочной пасты во времени может бить достигнута за счет введения троххлористого нв-лозо (РоС1в), которое является в данном случав загустителем жидкого стекла и, кромо того, обладает высокими гигроскопическими свойсрамй. ¿дгазвдагщо свойства улучшались за счег ввэдення в притирочный состав смазки 1-43. Шбор данной смазки обусловлен растворимостью ее п воде. ДЛя увзличения абразивной способности притирочной паста Сил введен абразивный порошок.

. Работоспособность силикат аого абразшпюго состава сравнивали с нрикопявЕцойся в настоящее время пзстой К?. Стабилизация коэффициента трения сввдотельствовала о завершении процесса притки. Показано, что производительность обработай и качество поверхностей, притерто* силвхслшн составом, вшаз, чем при обработке пастой КТ (рис. 1). Установлено, что получопиа низкой шероховатости поверхности при лрутсрко силикатной Настой происходит за счот вве-доння в состав жидкого стркла, осиошшм элементом которого, в пашем случоз, даляауся £Ю2. Механизм образования Б10г можот происходить по слодущей схода:

Зиадй10а+2Р«С1а+ЗИа0 -<-2Ре(0Ц)в+ЗЗЮа+5ЯаС1; (1)

1':!.0 -^ 2КаОИ. (2)

Посла дашшх преобразований и состав вводилась сшзка 1-13, которую, кик известно, получают загущэ!игсм масла "И-20" натриевилз и небольшим количеством кальцаевах мил тарных кислот.При этом смазка прйторпевзэт под действием ранее образованного N«011 химические изменении, связанные с порезтерофикацаей входящих в ото состав нерастворимых кальциевых мил гирних кислот в распюришо патрио-

- ? -

то мила. Процесс взаимодействия можно представить слодущям образом:

(ПСОО)2Ся + 2КаОП--ЙР.СОСКа + Са(0П)г } ; (3)

2ПС00Л + ПаСП ГгСООИа + НгО . (-V)

По пояему мнении, осла судить по графику пзмэпоияя коэФ!/ашт-опта трения при притирко силикатным составом (рис.1), образованно шла приводит к сшвшнив коэффициента трения.

С>)

ООО' У^^Илла^

I-400

п)

1)

2)

Рпс.1. Изменение коэФ1<.шоята 7ротя (я) л тема тоталга (б) при обработке образцов из стали 40Х (доа1трнзсотпо) чугунным притиром марки.СЧ 10-30 абразивными состава-м;т: 1- силикатной постой; 2- пастой КТ. Профялогромму поверхностей образцов (в),притертых со-ответстяутщими составами.

а-одспстелыто работа »'охаггизма притирки силикатным составом происходит слсдуя.£км образом. При добавлении в. состав абразивного иотор-дглн происходит обволакиез-тео частиц оксидом кромяия 510г. Это объясняется том. что растворл гпдкего стекла обладает высокой с)1дой сцепления и побольше* поеерхиостшм патяяэпиом.'Пря взаимном

перемещении поверхностей происходит резание-царапание абразивными зернами наиболее высоких вершин неровностей. В точках соприкосновения абразивных частиц происходит повышение температуры, а поскольку вокруг абразива находится БЮа, то при попадании последнего в зону соприкосновения, происходит образование а:.юрфпого кремнезема {Рис.2),

. Литературный анализ показывает, что образовавшийся агсорфшй кремнезем обладает полирущим действием относительно мягкого абразива. Одпако аморфный 310г могвт действовать на только как аб-

ссшкн.--'

Д£РА:Й8НЬ&

1Р

• пяишочиын \ \ Л \

ЛпрсдуйгьК/' изиссач"

{///Л///у'//// /V////// обьсй'хизаям).' УПАКОВКИ" еЫСУШЕННЫИ

»»садам. 'амсофным-

Рцс, 2. Схо!.:э механизма процесса притирки • силикатным абра-.'• /зюдаам составом,. . •

разив. При ЕбболкиоЙ концентрации Б10г на поверхности стали его сцепление с кэтелАсм, за счоу сильного изменения свойств окисного слоя,усиливается.Под действием абразивных частиц 810г попадает во впадины обрабатываемой поверхности и сцепляется с поверхностью. При ыкстократнсу создэГ.:,-7.Ц1И частиц происходит плотная "упаковка" БЮг глубоких впадин неровностей, что позволяет получить высокоо качество поверхности. химический и рентгеноспзктрг^ышй анализы подтвердили наличие кремния на обработанной поверхности.

Для подтверждения гипотезы о наличии "сильной связи" кремниевых соединдгий с поверхностным слоам металла были проведены ис~ сиюдоваюя на торцевой машине Греция. Согласно последней, наличие ''сильной Связи" должно удержать кремниевое соединен,?я на поверх-

поста трения ш время приработки п условиях эксплуатации. 3• прсь. TimiioM случае omi будут удалятся в начальшП период сес?П pp.ocni. Результаты рептгеноспектрйлызого анализа показала ншичао крем-пия на поверхности тропия как до мспитапзл так и дослз, Одаегае амтщттуда пиков сканограмми поело работа сопряжения СЕидаггльс?-вует об уменьиешт кптеисивпостп распре долепил кремния по поверх-поста, что объясняется изяосамл в процессе работы.

Получение высокого качества поверхности ■ также обусяоолето формой абразивных частиц и продуктов износа. При переменном дай -жвшга поверхностен относителъпо друг друга абразивные зерна принимает кгздый раз нозое положение. При этом от нзлаоиваотел, со всех сторон и одновременно обволаюгоаится Si02. Исследование поверхности исходных абразивных зорен и абразквши зерон поело обработки силикатным составом и пастой КТ показали, что ртлуц-до кре.чю! у чаепщ,' работающих л силикатной пасте, 1шлг скруглйялуа форму по сравнения с неходшмн и работавшей в паств КТ. Кроме того, на поверхности абразивных частиц наблюдается паличио. крзм-пия.

Подученная скруглепя&я форма' абразива по способна в дальнейшем производ!П'ь рззшще-царэлайка неровностей. Поэтому зерна, р<5~ рекатнваясь по поверхпости, производят со раскатнвшотз. Следовательно, увеличение числа зорен, ккевдше Сблгв;скруглвшисо ззрпип;, пр:пзодат к ¿'силенда пэлярувдэго действия, a к ув&лпчшшэ

степени наклепа поверхностного слоя измяла .•

Есо пердчлелбнянэ компонент« ¿идя пзлта за основу длл оптимизации силиатзюго абпазизпого состапз. В результате математического планирован»! эксперимента бил подучен оптимальный состав склякотпоЛ абразивной пасти (по массе): абраззв 183;. силикатная композиция, состоящая из 37,91 % жидкого етоклч и трах-хлорястого тголеза; смазкп 1-13 11остальное - вода.

При исследовании процесса прлтарии силикатт:« составом было обнаружено, что технологические фактор« по разному влияю? па показатели притиргеи. Поэтому для сцошса злвдия факторов на процесс притирки и их оптимизация использовался статистический метод планировали эксперимента. Установлопо.что влияние факторов проявляется комплексно л опрэдэлэшшх обобщенных поромэщшх (кокогоксах) по которым методом анализа размэрпостэй получеии криторяалыэш уравнения 5,6,7:

-0,2001 -ojvmil 0,7d2p

f S • P* D. I f г, 1 f h 1

fs б • -3-^ • —¡i- ' --U5)

l У1%-На J l В J L R J

-O,USO O,S12Z ' 0,3031

-0,«M . —1 ,<Ю»0 -1.И5Р

По данным уравнениям били расчитаны оптимальные значения факторов,которые составила: удельная нагрузка на образцы (Р)-0,14 Mito; скорость скольжения (7)-0,313 м/с; твердость образца (Н4)-1ШСЭ28 ... ЗС; твердость коитробразца (Нг)-НВ 180-190; ширина об-р£баг»Еаомой поверхности (В)-2,4 км; время притирки (i)-)38 сок; путь трошя (ST)- 40,88 м; исходная шероховатость образцов (Ra)-0,55 мкм; твердость абразивных зорей (На)- 26МО9 н/м*. что соответствует абразиву - элеюрокорувд; средний радиус абразива (га)-0,026 км,что составит зернистость М 60/40.

В четвертой главе описанн результаты исследования ентеЦяк-цяоняш: свойств поверхностей, обработанных сияикатним вбразишшм составом, в сравнении с поверхностями прятортшли пряу-ошшдамясл в настоящее время пастой КТ и абразивом с маслом. Показано,что шпз-киэ коэффициент трошя, температура и интенсивность изнашивания образцов, обработанных силзистным составом, обусловлена тзм, что нри притирке этим составом образуется поверхность близкая к оптимальной.

Приводятся исследования влияет материала пар трения на антифрикционные свойства поверхностей и покзззцо» что варьирование материалом пар трения оказывает существенное влияние на продолжительность процесса приработки. Установлено, что наилуч^жн Ы1Т*1>-рнкциопнили свойствами обладает пара трения сколкЬггля сталь -ÍCX -чугуа СЧ 18-36, обработанная силикатным абразлвнам составом. Ото объясняется низкой шероховатостью поверхности поел» притирки са-¿.днятной пастой и антифрикционными свойствами чугуна.

Представлены исследования влияния давления и скорости скохь-

хотя по эксплуатационные свойства обработанных полорхтзостзл. Установлено, что при увеличении давления и скорости скольжения для образцов, притортнх роз:г,г;;гсм:т состава®!, величина хоэс]фщк!эчта тропил снижается, а температура - повышается. Увеличение этих параметров приводит 1: ускорению процесса приработки и пошленига т~ тенсигаюсти изнашивания. Установлено, что высокими антифрикционными свойствам обладают поверхности,обработанные саяикатш/м составом, по сравнения с поверхностями, притертыми пастой КТ к абразивом с маслом.

Приводятся исследовашга влияния смазывздего материала на работу прите ртах поверхностей:. Исследования проводились па торцевой мазино трения при удельной нагрузке 1,2 МПа я скорости скольяеккя 0,63 м/с. В качестве смазыпапцего материала использовали масла : "И-20" и "ЛС-8" (рис.3).

Установлено, что обрату/, обработанные силикатной пастой, ввиду низкой шероховатости поверхности, имеют высокие антийрдаци-ошшо свойства при всэх используемых маслах по сравнен» с поверхностями, притертыми примеклзядемися состава?«!. Наилучшая работоспособность пар наблзацйзтея при работе на гласлз "ЛС-8"; что обусловлэно наличном элжлТспольной приезда:, облздалцей антао-ккслитзлышми, актифрнкцношшш :Г прототоизносшет свойствами.

Исследования протияозадпрткх свойств сбработаглшх поверхностей позволили установить, что нагрузка до заедзни'я» вэдерглзаеман образцзшг, притортамн силикатной постой» составила 9,6 Ша, в то время как у поверхностей,обработанных пастой КТ и абразивом о маслом,она пая»: 5,2 Ша л 4,8 !Я1п ссотаатствэшю (рис. 4).

Пятая глава содержит своде тал о стендовых и эксплуатационных испытаниях. Ставилась задача просесгл сравнитесьлыо испытания по онрэдэлониа долговечности клапанного сопряжения ДВС.обработанного силикатной притирочной пастой, абразивом с маслом п пастой К?.Для зтой цели использовался стенд для испытания двигателей внутрэнзо-го сгорания. Наработка каждой исследуемой головки блока составила 500 часов. О долговечности указанного сопряжения судили по изменению величшш утопания клапанов и износу посадочных поясков клапана и его гнезда.

Установлено, что износостойкость поверхностей, сх?ряботаггоых силикатным абразивным составом, еншв почта в 1,7 раэо,чом износостойкость поверхностей, иритортых пастой 1СТ и абразивом с маслом.

/ CM

ас.

a-VA ■••¿л

I / s h-M

L s»* тг»-п -

* ■■■'_; -У

— — — — .¿a.

¿0-40 . 60 80 ЮО 120 КО № (Sût4M ¿Q 40 60 60 Ш (20 № № B30t.»*«

I) 3 0.2

O.i

П)

0.09 j

cm

0.9/3

M?

Ш

и 1С /в 2л ¿6 III)

Рис. 3. Изменение коэффициента трения (I), температура (II), интенсивности изнашивания(III) образцов из стали 40Х (заштриховано) я контробразцов из чугуна СЧ 18-36, прктертых силикатным составом (а), пастой КТ (б), абразивом с маслом (в), ври работе в смазочном материала: 1 - масло "И-20"; 2 - масло "АС-8".

Силикатная абразивная паста была испытана при притиркз клапанов двигателей автомобиля 31<Л-130. Испытания производились па Донецком автотранспортном объеданонии Х> 11480.

Установлено, что производительность притирки силикатным составом в 2,3 раза вике, чем обработка клапанного сопрятаняя пастой КТ.

Притертые головки блока устанавливались lia двигатели автомо-бдлэй ЗИЛ - 130 и эксплуатировались в городских условиях. Пробег каждого автомобиля составил 50 ООО км.

а; ' 0)

Рлс, 4. Зависимость коэффщаепта трзнпя (а) и тьмпэрстури(б). пар трети} сталь-сталь от нагрузки прп рпбого в масле 'TI-20", обработанных притирочном составемп: 1 -силикатной пастой; 2-пастсй КТ; З-абргзявом с маслом.

Установлено, что прямолвниэ силикатного состава для притирка клапанного сопряжения йозвожто снизить' пзноо сопрязетия почти в 1,6 раза. _ / . .

ЭДФект от использования силикатной притирочной шгста .состоит еще л в -том, что яожшиалько реиггбтся окалапгаосзтпй вопрос, технологии при 'притирке. Разрзботзшпгй состав, легко -удзлябуся водой..' с обработанной поверхности. В то время как паста КТ уделяется с поверхности керосиюм. ^ . ' ■ . Г

Ожидгешй годовой экономический гф£ект о? приютная сияк-кашой абразивной паст» составят 123 рублей на одни дшгатоль автомобиля ЗИЛ-130 л 141 рубль зге двигатель автомобиля ГЛЗ-53 л.

Приводится м:оюдогил приготовления прктзфочяого состава ко основе гадкого с'гэкяа. Гсрловск'гм гссудйритсэгзюм тарраторио.якаым объединением задмы здоровья. нбсвлзвмя било разрешено вромншлвя-» кое производство «мпкя'ткой прлтпро*шсй пасти. 1

По прздставлвтпюП тохнолопю фярмоЗ "КАРАТ" была притотовле-на опытная партия прптирочшго состава под названием "СИЖКАТ4 я отправлена потребителям абразивных паст, гдб уся&шао исаользузтст вместо паста КТ и других гбраэиЕйУХ составов.

ОЭДЕ ВЫВОДУ .

1. Выбор «едкого стогсгл как основы для силикатной паст;» .'обусловлен его висошш пркреботачными, ашгикоррозпошмма спаЯстпэд,' я

также растворимостью в водэ, нотоксичностью, пожаробозонасностьа и низкой стовмостьв.

Разработаны методики лабораторных исследований работоспособности вбразивннх составов и онткйяааиоппых свойств обработанных ими поверхностей. ...

3. Создана лабораторная установка, раалйзущая' процесс притирка ДЭТЕЛЭЙ П НОБВОЛЯЕЩаЯ с достаточной ТОЧНОСТЬЮ) оценить 8ф1©КТИВ-ность псштуешх притьрочпых составов.

4. Исследовано влиянии компопаптов-силикатной притирочной пасти па шероховатость обработанной поверхности, и установлено, что наилучшая мякрогеомзтрдя поверхисйта получена при обработке составом, содержащим гадкое стекло.

б..Экспериментально исследована работоспособность силикатного состава,и установлено,что высокое качество поверхности формируется за счет сморфногокремыеземэ, образующегося в результате локальных вспышек температуры я при взаимодействии троххлористого иалоза и силикату датрия.

6. Реятгеноструктурпым и химическим анализами подтверждено наличие аморфного кремнезема на обработанной поверхности, поверхности абразивных частиц и продуктах износа пой© притирки силиката» составом. .. ' .

7. Показано, что йзейсиЗ козф!йцяой? трещи при обработке силикатным составом обусловлен образованием натриевого мыла.

8. Получена математическая кодэлб.' адекватно онисцвавдая влияние компонентов притирочного состава па производительность процесса притирки. Установлен оптимальный состав силикатной абразивной пасти, содержащий 18 % абразива; 37,91 % жидкого стеклз;8 % трех-хлористого гэлеза; 11.9 % смазка 1-13; остальное - сода.

9. Не основании кзтодсв физичаского подобия н паяного факторного эксперимента определены оптимальные значения факторов при притирке силикатным абразивным составом.

10. Лабораторными исслодэваяиямя установлено, что поверхности,о^-работашшэ силиквтным составой, ачеэт более высокув (9,6 ШЬ) задаростойкость, чем поверхности, притертыэ пастой КТ 15,2 ИПэ) и абразивом с маслом (4,8 Юз).

11. Исследование антифрикционных свойств подархиостеЯ, обработанных силикатной пастой, позволило выявить, что ;

- лучвей райотрспособнссть» Обладает, пара трегыя стайь 40Х - чу-

Гун СЧ 18-3о;

- ант»йшцконнив свойства поверхностей, обработан;?« силакопмч составо?*, па 25-30% внес по срэг.нзштэ с поверхностям:?, притертыми пастой KT и абразивом с'мгсяоя,

12. Разработанный состав прошел апробации в условпях А'ГП пгл? пр,:-тирко 1сл2ПГ5нлого сопряжзпия двигателей ЗЛЛ-130, Н.53-53 н сбоспэ-чил иоЕнаепио производительности операции з 2,3 раза.

13. Эксплуатационные испытания деталей в условиях ЛТП иоказелл, что износ клапанного сопряжения, обработанлого силикатной пастей, в 1,6 раза меньше, чем износ повзряпоста притертой составом KT,

Сзядаешй годовой экономический есЭДект от применения силннкт-ной абразивной пасти составил 120 рублей на один двигатель автомобиля К1Л-133 ss 141 рубль на ода двигатель автомобиля ГАЗ-53 А.

¿втор вирагввг благодарность Кайотазико С.Д. и А^ч-сзкь-ян й.М. за критачесзсиэ замечания и помощь в работе,

ССНСВ1Ж ГОЛОШКЯ г;:ССЕРГАШ'И ОПУБЛЖОВАНЧ В С'ШЛШСК РАБОТАХ

1. Бойко В.Л. ,£гдоких:эд ¡O.A. .Головченко И.П. .Виноградов И.О. Использование пасти на силикатной основе для приработки клапанного сопряжения //Автодорожетк Украины.19SU. 1. с. 21-22.

2. Евдоки'-оп Ю.Л.,Головченко И.П..Виноградов П.С, Возгюгззсста использования алдкого сто1слй как оспспи прстзрочтг» составов // Тезисы докладов выездной сессии "Проблемы контактного взпшздойст-вил,.трэння и износа". Ростов-!ja-Л.опу, 1990. с. 43.

3. Голопчешсо И.П. .Виноградов H.ö.s4yic5qea A.A.,Полоз ILO. Повышение производительности притаркп клпва!5Ного сопрятокил за счет прикзкзкая паст на основе явдкого стеклэ. Кивв,19?0. Деп. и ВИЖТИ И.06.90, 1034.

4. Головчпнко И.П..Бшоградов Н.С.,Рубш! А.Р.Кстюльзспашю метода математического нтоптрсналил эксперимента при разработке состава притирочной пасти. КизпИЭЭО. 9с. Деп. в ВИНИТИ 07.12.90, 1992.

5. Головченко И.П. .Виноградов Н.С. 'Исследошшо пратарочгалс свойств пасти па основе :ждкого сто1сла // Аттракционные иатори-алы специального назначения.Межвузовски сборищ: иоучних трудов; Новочеркасск.1991, с.75-79.

...-■■■ - -

6. Головчешю И.П .Виноградов Н,С.,Чумичев А.Д. Исследование влияния абразивных составов на долговечность обработанных сопрявгний // Тезиса докладов 2-ой регион, научп.-теха. кенфзрощая "Тргбо-гахподогня - производству". Тагььрог.1991. с.ЮЗ.

7. Л..С. 1691330 СССР.Абразивная паста для яритзркя клапанов автомобильных двигателей /Голсвчеяко Й.П...Евдокимов Ю.А. .Зубков Е.Н., Виноградов Н.С. Б.И. 1992, 42.

8. Голсвчекко й.П.,Виноградов Н.С.,Чутчзп А.А. разработка и исследование абразивных паст на основе жидкого стекла //Тезисы докладов5-ой научн.-теих. конференции "Триботехника в машиностроении." Низший Новгород,1991. -

9. Головченко И.П..Виноградов Н.С. Повышение износостойкости поверхностей при'обработке силикатным составом // Тезисы докладов межреспубликанской Еэучн.т-техн.конференциц "Качество и надежность "узлов трения". Хмельшщкяа, 19Э2. с.104-105

10. Виноградов Н.С. Сравнительная оценка антифрикционных свойств поверхностей обработанных абразивными составами //Эксплуатация и ромопт строительных я транспортных маикн.Межвузовский сборник научных трудов, Ростов-на-Дону, РЮШ1, 1993, с.89-92.