автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.03, диссертация на тему:Восставновление поршневых пальцев двигателей ОМД методом вибрационного деформирования в условиях сельскохозяйственных ремонтных предприятий

Полтавский сельскохозяйственный институт

Кб од

- 6 М№ 1535

На правах рукописи

• - ' Х-»- 4 ■

ИВАНКОВА Елена Владимитювна

УДК 621.43.001.4:621.43.004.67

восстановление поршневых ПШЦЕВ двигателеи суд ме10дш ейеранионного дефоршрования в условиях СЕПЬСЖОХОЗЯЙСТВЕННЬК РЕМОНТНЫХ преддриягии .

Специальность 05.2С.03 - Эксплуатация, восстановление и ремонт сельскохозяйственной техники

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Полтава - 1994

Работа выполнена, на кафедре ремонта наши и технологии конструкционных материалов .Полтавского сельскохозяйственного

института

. Научный руководитель: кандидат технических наук,профессор

А.А.Дудников

Официальные оппоненты:

Ведущая организация — 'Отдел ремонта . и машиностроения " Облагро-

проымеханизадая", "Облагроснаб" Полтавской области

Защита состоится 2-3 WCLp™^. в ос> часов

на заседании специализированного совета К 120.38.01 па'присуждению ученой степени кандидата технических наук при Харьковском Государственном техническом университете ¡«.льсжого ■ хозяйства по адресу: '310078t г.Харьков,, 78, ул. Артема, 44.

Отзыеы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью, просим направлять ученому секретарю специализированного совета по адресу: 310078, г.Харьков, 78, ул. Артема, 44, ХГТУСХ.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Ученый секретарь специализированного совета

Л. С. Ерш лов

0Щ£ ХШЗКЕШт РДЙУШ

Аягт.гп.нрсгъ теш» Одной дз 2а2на;£шх задал, схсязяах с*т: гагятЛягззнва:. проаггпжкжса, является рфепдепзв гзгхез-(-зга. СС375Ш0 аопа гггодоз.-лойстаноаяеная гзноаеннд: -догадай игпзп; Ет:.ченёшю иопгс згхнсяогаческах процессов при гсссгг-ноэясгая акязззнах дотздей 2сзвояя8® повысата их азнсссзтс&'»сзт^■> Басма зстрат праходагся. на.запасние часта., пс -

отелу зссстетоззожз таяогенаас 'деталей - резерв снизашг расходов на ремонт тзхшшн,' а такхэ экономии .металла а производственных глсдностей завадов-изготезнтоле-!:.

Еолтоз значено имеет шеор наиболее эффективной технслоит вссстаюыения. изношенных деталей. Пршленяеглпе б настсадее зрегл технологии восстановления.изношенных детачец типа втулех, з частности поранеЕкх палъцевг не в полной мере удовлетворяет требованиям экономичности а качества.

В этой свази особую актуальность приобрел вопрос разработал и внедрения технологии восстановления изношенных поршевнх пальцев, обеспечивающий экономичность процесса и высокое качество восстановленных деталей; Поэтому тема, направленная на исследование процесса восстановления поршневых пальцев методом вибрационного дефор'.аровання и разработку технологии восстановления, является актуальной.

Цель работа. Изучение процесса вибрационного деформирования материала образцов с целью разработки технологии восстановления изношенных поркяевых пальцев двигателей семейства СЗД.

| Объект исследований; Образцы-втулки, поршневые палхцн и втулки верхних головок шатунов, деформированные обычным и вибрационным нагрунением на разработанной установке.

Методика исследований. Проведены лабораторные исследования вибрационного и обычного деформирования образцов-втулок,металлографические исследования образцов после раздачи, испытания износостойкости обработанных деталей на малине трения. При определении величины усилия деформирования применялось тенэометрирова»!е.

Восстановленные обычным и вибрационным дефориироввдаем поршневые пальцы и втулки верхних головок шатунов подвергались эксплуатационным испытаниям.. Обработку результатов исследований проводили методам математической статистики. "

Научная новизна. В ходе работы полученыаналитаческие виза- • кения для определения параметров процес с а вибрационного деформирования; выявлены закономерности влияния припуска на обработку, угла уклона конуса пуансона, высоты квлибрущей часта,. режимов работы вибратора на эффективную величину усилия деформирования, при котором обеспечивается эффективность процесса. Оценено взаимодействие и сила влияния каждого из основных факторов вибрационного деформирования на величину усилия обработки поршневых пальцев.

Практическая значимость. Разработана технология восстановле-

4

ния изношенных поршневых пальцев СМД методом вибрационного деформирования. Обоснованы параметры и оптимальные режимы работы уста-ковки для восстановления деталей типа втулок. Проведенные эксплуатационные испытания двигателей СМД-14 и СВД-62 с установленными поршнезнми пальцами, восстановленными методом вибрационного де-форетрования, свидетельствуют об эффективности разработанной технологии.

Пути реализации работы. Результаты исследований могут быть использованы на ремонтных предприятиях при восстановлении изношенных деталей типа втулок, а также в конструкторско-технологн-ческих бюро при разработке технологий восстановления изношенных деталей методом вибрационного деформирования.

рнадрернв; Разработанная технология восстановления цоршнош ПЕльцеа двигателей СОД-14 и СЩ-62 внедрена в Глобинском ц Лохвицком РТП Полтавской области»

Апробашя работы. Материалы диссертации доложены, обсуадо-ны и получили положительную оценку: на научно-производственных

I

конферещдаях профессорско-преподавательского состава Псштавского сельскохозяйственного института (ПСХИ, г. Полтава, 1990..,1992 годы), на научно-методической конференции профессорско-преподавательского состава Ставропольского сельскохозяйственного института (ССХИ, г. Ставрополь, 1991г), на Всесоюзных научло-техничео ких конференциях (Пра-волжский Доы экономических и научно-технических знаний, г. Пенза 1991, 1992 года), на производственно-техническом Совете Облагроснаба Полтавской области, на второй Международной научно-технической конференции "Применение колебаний в технологиях: расчет и проектирование машин для реализации технологий" (ВГСХН, г. Винница, 1994г;).-

Публикация результатов исследований По результатам проведенных исследований опубликовано 19 печатных работ.

Структура и объем работц; Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка использованной литературы и прнло-юшй; Она изложена на 2Ч( страницах, содержит /94 страниц машинописного тег.ста, рисунками 1/£ таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность тзад, кратко излозеии основные положения, вшосише на защиту,*

В первой гладе проведены анализы способов восстановления изнбшенных деталей типа втулрк и величин износа поршневых пальцев двигателей ГЭД. -

Одшш нз источников сшиошш затрат на ремонт машин в сельском хозяйстве является увеличение объема восстановления изношенных деталей и повышения их надежности и долговечности. Изучению вопроса восстановления деталей машин деформированием и разработке технологических процессов посвящены работы Е.И.Унксова, И.Е. Ульмана, Ю.Д.Пашша, И,С »Левицкого, Б.И.Шора, Е.Т.Якименко, К.А» Ачкасова, С.Громова, В.А.Смирнова, В.П.Андреева, Т.С.Скобло, В.А.Степанова, С.И.Бабусенко и многих других.

На основе изучения литературных источников сделан вывод о той, что обработка давлением без предварительного нагрева является для большого количества изношенных деталей типа втулок наиболее приемлемым методом восстановления.

В технической литературе имеется ряд работ, в которых освещены некоторые вопросы вибрационного деформирования. Та1сио авторы, как Ы.Я.Карнов, 1,1,П.Кузнецова, В.П.Северденко, Т.¡.¡.Голубев, .Ю,А.Баборыкин, В.И.Левин, И.И.Блехдан отмечают, что вибрационная обработка "имеет значительный научный и практический интерес, т.к появляется воямсиность использовать ев для повышения точности изделий и стойкости инструмента, а такие для увеличения производительности обработки". В своих работах А.П.Бабичев подчеркивает антонсифццирующее влияние вибраций, проводит разработки использования их при полировании, шлифовании, упрочнении поверхности деталей. Он пишет: "Дальнейшие изыскания в части расширошш технологических возможностей и промыш!ешшго использования вибраций по-пр&лему яашштся одной из актуальнеГспнх прикладных задач".

Но отсутствует определенная теория поведения металла при вибрационном деформировании деталей типа втулок. Нет единых рекомендаций ой опздлальной форме а геометрических параметрах обрабатывающих инструментов.

В существующих разработках недостаточно освещена методика . определения величины уешп л деформирования в зависимости от та-

: 5

же параметров, как припуск, угол уклона пуансона и размеры обрабатываемого образца.

Стоит необходимость расширения области научных исследований 1 практического использования виброде^ормационного процесса при зосстановлешш изношенных деталей машш.

дальнейшие исследования впбрацио:шого деформирования котая-юв шле&т болылол научны л и практический интерес.

В соответствии с целью исследований и проведенного анализа шгературных данных а работе поставлены следующие задачи:

1. Определить оптимальные параметры обрабатываемого инструмента при дейоршрованип образцов в условиях обычного и вибрационного нагрудения.

2. Определить усилия до^ормлрованил и зависимости от воли-шны припуска, угла уклона пуансона, размеров калибрущеИ части, ¡коростп движения и амплитуда его колебании, вида смазки.

3. исследовать процзсс налипания металла на рабочую поверк-гость пуансона в процессе дес^ормировашш.

4. Изучить влияние сдвига металла на тороц образцов в аро-юссе их раздачи.

5. При помоги тензол:етрирования определить величину де$.орма-;ии и характер ее распределения в радиачыюи напралсшш и по дли-:о образца.

о. Исследовать макро- и микроструктуру образцов, подвергну-ых обычному п вибрационному нагру.'.онмы.

.7. Провести сравнительные испытания пзносостоШсости поршне-их пг-льцев, восстанопленных обычной раздачей и методом вибра-ионного деформирования.

8. Внедрить практические результаты на ремонтном.продирпя-ии и сделать экономическую оценку восстановления изношенных эршовых пальцев методом вибрационного деформпровшшя.

Вторая глава посвящена теоретическому обоснованию параметров обрабатывающего инструмента - пуансона, выводу зависимостей для теоретического определения пртррбного усилия деформирования. Вопрос определения величины потребного усилия деформирования является одним Из основных для оценки технологического процесса обработки металла давлением*

Между . • усилием деформирования Р и усилием, затра-

чиваемым на деформацию металяав радиальном направлении R. , существует зависимость}

1 р _ __(т\

~ fiiirji >

гдб ~ угол уклойа HydHooHft,

Из выражений (I) вНдно; Что На усилие деформирования оказывает влияние угол уклона йуаноойа J3 , Возникает необходимое!} определений величину ЬйтиМаяЬного его значения оЬытным путем. Поскольку величина & являетей неизвестной, возникает необходимость в разработка методики дай определения . : усилия 1 экспериментальным путем» .

Удельное давление маке!1 быть На11деНо из выражения:

•р _ ^ (о)

Г " Stf 2*к -O.Styn '

ri;e ¿к - радиус калйбрущей че1с±й пуансона; П - припуск на обработку;

Результаты Подсчетов удельного давления приведены в таблице И

Та<$лица1

Удельное давление деформирования в зависимости от угла уклона пуансона и припуска на обработку, Н/м^

П, мм ! Угсй уклона пуансона,уЗ

! 10° ! II0 ! 12°

0,1 2,4190 2,6581 1,9223

0,2 1,3825 1,5127 1,6550

0,3 1,2348 1,4201 1,4784

0,4 1,1833 1,3452 1,3448

0,5 1,02116 1,2290. 1,2267

I

Третья глава посвящена изложению методики исследований. Испытаниям подвергались образцы-втулки, изготовленные из стали Ст. 3, Ст.5 и бронзы Бр.АЖ9-4. Одна группа образцов термообработке не подвергалась, а вторая была закалена при температуре . 800...8Ю°С в масле с последующим отпуском при 200,..220°С на воздухз; Втулки по наружному диаметру изготавливались ^ = 42ш и 45мм, а по внутреннему &о- 23,50,90 ш и длиной С = 50, 75 и 100 мм.

Деформирование проводилось пуансонами, изготовленными из стали У8, с последующей термообработкой; Твердость рабочей части составляла 58...60 Н£С. Угол уклона конуса .пуансона равнялся = 10°, II0, 12°.

Количество налипаемого металла на поверхность пуансона в зависимости от величины утла ув и условии деформации определялось взвешиванием пуансонов до и после слытов на аналитических весах с точностью 0,001 г. *

Величина сдвигаемого на торец образца '/.етатаа в процессе деформирования определялась как теоретически, так д взвешивала-

ем отрезанного металла, сдвинутого на торец, на аналитических весах с точностью 0,001 г. Твердость образцов и пуансонов определялась в соответствии с ГОСТ 9013-59 на приборе ТК-2М; Статические испытания микротвердостй проводились методом вдавливания на приборе ПМт-З;

Деформирований осуществлялось на экспериментальной установке дяя восстановления деталей типа втулок вибродеформировани-еы (рис.1). Использовался вибратор ИВ-Ю5 с дебалансным регулируемым вибрационным механизмом, дащим возможность получать вынуждающую силу от 9,4 до 24,5 кН, с частотой вращения 1400 мин"1.

Изучение микроструктуры проводилось с помощью металлографического микроскопа !»!ИМ~Ш.

Исследование осйообраэования на поверхности деформирован-цых образцов проводились на микроскопе Ш1-2.

Величина усилил деформирования определялась дву-

т способа?.«: с помощью манометра с точностью 10 • 10^ Н/м2 и тензометрированием. Для тензометрирования использовалась установка ТУП—12. В качестве датчиков применялись проволочные тензоре-зисторы типа ПКБ с базой 5 мм, имеющие сопротивление R. = 100 Ом.

Оценка износостойкости восстановленных деталей проводилась в соответствии с ГОСТ 23.224-86. Лабораторные испытания износостойкости проводились на машине трения СЩ-2 по схеме "колодка-ролик". Оценка величины износа состояла в определении потори массы образцов и контробразцов в процессе испытания.

.Восстановленные вибрационным методом поршневые пальцы и втулки верхних головок шатунов были подвергнуты эксплуатационным испытаниям. В эксплуатационных испытаниях принимали участие 20 капитально отремонтированных двигателей: 10 СЩ-62 и 10 СГДД—14, на коюрие были установлены поршсвие пальцы, bocctuhod-

Рис; / .' Схема вибрационной установки:

1-пус:сатель; 2-бачок; 3-гидрсиасос; 4-электродшгаталь; 5-рпспроделитель; б-стойка; 7-гидроцнлиндр; В-розшюЕзе амортизаторы; 9-нлита вибратора с про^ига'л^ ДО-к'братор; П-патрон; 12-пуансон; 13-стяяка; К-напряатящая; ХБ-тгат-рица; 16-основанио; 17-шшта; :18-опорная штата; 19-брус; 20-шортнзаторы

4С

лешшв обычным и вибрационным деформированием.

В четвертой главе представлены результаты экспериментальных исследований и их анализ.

1. исследования изменения величины приращения наружного диаметра проводились на термообработалных образцах с внутренним диаметром 23,5..,2оЛ ш:.. Внутренний'дйаметр после обработки имеет несколько йазьдой диаметр',. чем калибрувдпл размер пуансона, сто

бить объяснено тем, что частицы материала образца переме-цалтея по лишаям скольжения от рабочей поверхности пуансона, Б 'шина» части образца семейство линий сколь:.;ешш направлено параллельно ооразу,х!еи конуса пуансона, способствуя уменьшение отверстия образца после прохождения пуансона.

При вибрационной обработке ь-"ллчнна .ае^ормацип наружного диаметра верхнего и нп:.-деГо поясков втулки больше, чем при обычной раздаче (рис.2,3). При вибрационном декорировании наблюдается более равномерное изменение кару.:лого диаметра образцов с увеличением угла уклона пуансона, чем при обычной раздаче. „то свидетельствует о более равномерном прртекании деформации в радиальном направлении при вибрационном деформировании по сравнении с обычной раздаче!;.

При вибрационном деформировании коэффициент деформации втулки по наружному диаметру верхнего пояска при угле уклони пуансона = II0 составил Сп - С,С045, а при обичной раздаче - = ~д' = 0,С02о. Степень до^ормации по длине образцов при вибрационной раздаче на н;;:е, чем при обычной (рис.4), а степень деформации образцов по нарухнему диаметру в 1,62 раза больпе, чем при обычной.

2. Виявлешш оптимального угла уклона пуансона. С цаль^ выявления опт:п.шы:ого значения *-угла уклона пуансона лрозочплгеь_

025 - 020 Ш5

аю

Рве* 2 . Характер изменения наружного диаметра верп его пояска втулка

ара EBûpaiiEOHiïCû дефорькрованшг

Рис. 3 Г Характер изменения наружного диаметра верхнего потока образца

пра обычном дефор.щроваккЕ •

¿!;,Й.Ч

П

Рае. Ц . Характер изменения ддшш втулки

к.гости от припуска,

ваянчины угла уклона пуансона а метода обработки: I - р » 10°; 2 - р «г 11°; 3 - В » 12°

экспериментальные исследований деформирования образцов-втулок пуансонами, имеициш угол = 10°* II0, 12°; В результате проведения опытов вйлйлено^ что количество сдвигаемого !{а торец образцов металла Находится в зависимости Ь* всушчшш угла ув , припуска и скорости деформирования. При угле уклона пуансона^ = II0 и прйпускб П - 0,4 Ш при вибрационном до<[оршрсша]1ии количество сдвигаемого мстаЛла и 7»Го рази мсишно,^ом и условиях об!л-НоЙ раздачи, С увеличенном угла уклона пуалеопи и ирийуски ни обработку количество налипаомого металла на Ьуинсой возрастает; интенсивность налипания Моталла лрй обцчпом д (нормировании шшо, чем йрй вибрационном* Наименьшее количестве тОшпаимох'о металла наблюдается при угле уклона пуансона^ IIй, (рнс.5.).

Величина наливаемого мёталла при Длине £ - 100 мм И различиях значениях угла уклона пуанебна ^ приведена в таблице 2,

• тоШмг

Величина налипаемого металла при с ~ 100 мм й различных значениях ^

Припуск, ! * Величина налипания О • Г

И, мм . ! ! -11° ! = 12°

Обычное деформирование

0,1 0,1)015 0,0010 0,0022

0,2 0,0056 0,0033 0,0105

0,3 0,0131 0,0072 0,0232

0,4 0,0210 0,0132 0;0374

0,5 0,0272 0,0150 0,0483

Вибрационное деформировали е

0,1 - -

0,2 0,0021 0,0013 0,0041

0,3 0,0055 0,0033 0,0110

0,4 0,0092 0,0062 0,0100 .

0,5 0,0124 0,0084 0,0241-

Рис. 5"'.' Изменение количества начинаемого металла при обичном и вибрационном дефсргазролшгш

Как показываю г экспериментальные данные, при угле уклона = IIo наблюдается наименьшее количество сдвйтаемого на торец и налипаеыого lía поверхность Пуансона металла. Это объясняется тем, что при малых значениях угла уклона увеличивается поверхность контакта пуайсйНа с деформируемой втулкой^ т,е.- увеличивается число точек контакта, что приводит к увеличений налипания металла. При уволиченни угла уклона пуансона поверхность контакта «го с образцом уменьшается что способствует большему налипанию

л

На поверхность пуансона. Угол уклона /3 = II является оптимальным.4

3, Влияние разборов калибрующей части ПуаПсона. Процесс раздачи осуществлялся пуансонами с высотой калибрующей части 2,3,5 и 7 мм и углом уклона J5 ~ IIo, Исследования проводились на образцах душкой 50 мм при припусках 0,1...0,5 мм. Результаты исследований показали, что наименьшее усилие деформирования наблюдается при высоте калибрующей части h = 3 мм.

4, Влияние скйрости движения пуансона на процесс доформиро-вокия.

С увеличением скорости движения Пуансона от 0,015 до 0,045 м/с происходит увгушчение количества налилаемого металла. Это объясняется тем, что с увеличением скорости повышается температура в зоне контакта, создаются благоприятные условия дли налипания металла*

5,- Определение величины . усилия деформирования.

Исследования показали, что величина : • усилил зави-

:ит не только от метода деформирования, но ц от угла уклона ко-tyca пуансона и припуска на обработку (рис.6.); Усилие дефорш-ювания увеличивается о повышением припуска на обработку и угла клона пуаноона.

Полученные эксперкмен тальные данные были иодпергауты обра-

ботке методом наименьших квадратов. Из графических зависимостей (рис.6.) видно, что закономерность изменения усшшя обработки может быть представлена функцией (/ = (Хх + Ь , где 5/ -

величина потребного усилия; X' - припуск на обриботку; <3 И Ь -постоянные для рассматриваемого мотода обработки в указанна пределах припусков*

В условиях обичного деформирования при припусках П » 0,1... ' ...0,5 мм величина ■ усилил макет бить определена;

р = ^'/1080(0^4 + ¿$уз)п + ь7/ (3)

В условиях вибрацио1шбгб деформирования:

р = кр/?20(0$<1 + + 42/,' \4)

где ^ - коэффициент, учитывающий длину образца; £ - угол уклона пуансона; И * Припуск на обработкуь ш*

Величина . усилия деформирования определялась также

с помощью тензометриррвания. Обработка полученных осциллограмм показала{ что расхоаДение Меаду значениями усилил деформировшшН, пслучвнНыкш замерший манометром к тензометрированием, незначительно и составляет 0,,.3,4;'. . '

ТеНзометрировош10 процесса деформироаанй показало, что величина . ' усилия изменяется от нуля до максимального значения; Характер распределения усшшя в условиях

вибрациошюго деформирования отличается от обычного йагруяения. При вибрационном деформировании максимальное значение ' , • .усилия имеет место в конце втулки, а при обычном - на расстоянии 10.,.15 ш от нижнего торца образца. Такое распределение объясня-1 ется тем, что при обычНой обработке вытесняемый к торцу образца

Рис. б Измененае усилия деформирования пря I = IDO ки I - обычное деформирование; 2 - вибрационное

металл способствует повышению сопротивления движению пуансона. С началом выдавливания металла на торец образца .сопротивление уменьшается, а значит, усилие деформирования также снижается, При вибродеформировании на торец втулки сдвигается меньшео коли- . чество металла, что влияет на характер распределения усилия.

Исследования показали, что величина усшшя деформирования зависит от режима деформирования, в частности, от амплитуда А. колебаний пуансона. При А = 3 мм создаются наиболее благоприятные условия деформирования* Это может быть объяснено тем, что

при малой амплитуде колебаний пуансона снижается статическое уси-

í

лие деформирования вследствие активизации дислокаций моталла образца и ускорения процесса образования линий скольжения. Сумлиро-вание статических напряжений с циклическими приводит к тому, что облегчается сколь:шше по многим плоскостям скольжения, т.е. уменьшается значеш1е уишш деформирования.

6. Влиянио смазки на процесс деформирования образцов. Для выявления влияния смазки на ход пластического дсфор.щрова-ния в условиях обычного и вибрационного погружения использовались смазочгше материалы: солидол марки А, грабит, дизельное масло АК-Ю, смазка на основе M-I0r2 + 1% ПАФ-4. Опыты проводились на образцах Д = 42 мм, ¿ = 100 ш м' d- 23,50... ...23,90 мм. Амплитуда колебаний пуансона А = 3 мм. Данные измо-нения усилия деформирования в зависимости ст 'вйда применяемой смазки при припуске П = 0,5 мм приведены в таблице 3.

Наибольшую эффективность в снижении величины усилия деформирования имеет смазка М-ПИ^ + 1с/> ПАФ-4. С применением смазки величина потребного усилия снижается в 1,1 раза пра обычна« и В 1,3 раза при вибрационном деформировании.

Применение смазки в процессе дессржрснет^п: способствует _ rb';!:.:e¡r.r-:í падг.п:с-аш пекша па. поверхность пушеена.

Таблица 3

Величина усилия деформирования при различных . видах смазки и углеуЗ = II0

! лсшшо Р, КД?

Вид смазки 1 обичное деформирований вибрационное до$ор~ ! \ ыцгавынио

Солидол 04С 20}

я ■:

Дизельное масло

АК-10 044 2 3 ЭД солидола, 30$ графита,

20% дизельного масла с36 257

М0Г2 + К ПАФ-4 630 252

При вибрационном деформировании пуансон совершает колеба:и:я. При этом инерционная сила то усиливает, то уионьдаот давление на металл. При йаэдоы ослаблении давления за счг г относитсугьного смещения контактных поверхностиЛ происходит льр^распродолелло смазки, что ограничивает уровень реализуемых сил трения.

При вибрационном деформировании снижается сила контактного трония, а значит уменьшается количество надипаемого на поверхность пуансона металла и усилие обработки.

7. Проведенные исследования микроструктуры образцов, подвергнутых обычному и вибрационному ду^ормлроыиии, показали, что при вибрационном де<£орш;роватш макроструктура образцов болоо мелкозернистая и равномерная. В случае"вибрационного нагрулония создаются более благоприятные .условия для оарочд.лшл дислокаций, способству.и/шх улрочненл».

8.. Определение "износостойкости сощигханул цщ,:-л:<-ьо.. втулка верхноЛ головки иатупа.

Сравнительные износные испытания образцов, вырезанных из поршневых пальцев и бронзовых втулок верхних головок шатунов двигателей СВД, проводились на Машнё ТреНЕЛ СЫЦ-2 по схеме "колодка-ролик", *<

Зависимости изменения износу ролйка и колодки представлены диаграммами (рис,7), При вибрационном деформирований износ ролика на 15%, а колодки на 13& меньше, чем при обычной раздаче. Это мо:;шо объяснить упрочнением поверхности деталей при вибрационном деформировании.

Пятая глава посвящена внедрению процесса вибрационного деформирования и расчету его экономической эффективности. | По результатам проведейшх исследований разработана технология восстановления поршневых Пальцев вибрационным деформированием. !

Зксплуатациошше испытания капитально отремонтированных двигателей С1ДЦ-14 и СЩ-о2 ПрОБОДШШСЬ в условиях колхозов й совхозов Полтавской области. Результаты испытаний показывают* что восстановленные методом вибрационного Дефюрдирования Поршневые пальцы способствуют увеличению наработки двигателей СОД-14 на 16,7^, а двигателей СЦД-62 на 8,о,'.5. Валпчпна износа Поршневых пальцев, восстановленных методом вибрационного деформирования, в 1,25... 1,41 меньше, чем восстановленных обычной раздачей. Статистическая обработка результатов эксплуатационных испытаний проводилась на компьютере " Искра-ЮЗО".

• Анализ общих затрат проводилсл путем расчетов применительно к специализированному предприятию..Расчеты показали, что восста-новленпо порыновкх пальцев дало годовой оконоьзачесетй эффект на з.ф;н;щу продукции 2710 крб., на годовую; прогрсгЛф 13000 поржо-вих пгльцов - 35227400 крб.

а) обычная раздача

АС ,г

Ш4

, ас шо шза ОЛЙ

%

кЧЧ

Гл к

V/ Л УЛ У/

ъ 0 б 0 9 0

б) вибрационная раздача

Рио».7 -и Диаграмма износа образцов У///Л — ИЗНОС колодки

- износ ратака

ОБЩЕ БИВОДЫ

Проведенные испытания и анализ полученных результатов позволили сделать следующие основные выводы:

1. Анализ износа роршневых пальцев СЦД-14 и СВД-С2 показывает, что около 72$ Изношенных пальцев требуют восстановления. Максимальная величина Износа исследованных поршневых пальцев составляла 25 мкм,

2. Наиболее перспективным методом восстановления изношенных цилиндрических полых деталей является метод вибрационного деформирования^ Однако,в связи с недостаточной изученностью не нашел широкого применения при разработке технологий восстановления определенных деталей*

3. Величина . . .. усилия обработки при вибрационном нагруженщ зависит от припуска на обрПотку» утла, уклона пуансона, размера калибрующей части, а также режима работы вибрато- . ра.

4.- Проведеюшмн исследованиями установлено, что оптимальный угол уклона пуансона уь составляв* И0, скорость движения пуансона — 0403 М/с, амплитуда колебаний.пуансона А - 3 мм.

5. В ходе исследовании выявлено явление сдвига металла на торец образца по ходу движения пуансоНа. Наименьшее количество металла сдвигается йрИ угле >3 = II0.

6;- В процессе деформирований происходит иалипаниэ металла на пуансоН £ Минимальное количество налйлаемого металла Наблвдает-ся при ^ = II0, 0 увёлйчеНиеМ или умёУьшеннем угла уклона пуансона величина налипания возрастает*

В условиях' вибрационного деформйройаЙйй количество налипае-

* - *

мого Металла уменьшается в 2,1^ раза* В случае применения смаз-

ки налипание снижается. Наиболее эффективной показала себя скшзка М-ЮГо + 1% ПАФ-4,

?. В процессе деформирования наблюдается уплотнение металла; Степень уплотнения образцов при вибрационном деформировании в 1,12 раза больше, чем при обычной раздаче,

8. При вибрационном деформировании распределение деформации более равномерно, чем при обычном. Микроструктура образцов более мелкозернистая и равномерная, чем микроструктура образцов, обработанных без воздействия вибрации при тех же технологических условиях.

9. Твердость закаленной цементованной поверхности восстановленного пальца методом вибродеформирования составляет 56,..63К£С. Микроструктура закаленного цементованного слоя - мелкоигольчатый мартенсит с равномерно распределенными включениями цементита, остаточного аустенита и тростйта. Тощина закаленного слоя 1,1... ...1,7 мм.

10.- Проведенные экспериментальные исследования позволили путем математической обработки получить аналитические зависимости по определению • усилия деформирования в зависимости от припуска и угла уклона Пуансона. Полученные зависимости могут быть использованы для определения усилия деформирования деталей типа втулок, изготовленных из других материалов с достаточной степенью точности Путем введения коэффициентов.

II; Выявлена закономерность процесса деформирования образцов-втулок как в радиальном, так и в осевом направлениях. Степень деформации По'наружному диаметру при вибрационном деформировании й 1,62 раза больше, а по длине в 1,95 раза меньше, чем при'обычной раздаче.

' 12. Исследования взаимодействия основных факторов вибрационного деформирования на величину, усилия обработки поршневых паль-

цев показали, что наибольшее влияние оказывает ветчина припуска на обработку и угол уклона пуансона, затем скорость явисання пуансона и решил работы хибратора.

13» Величина износа-поршневых пальцев, восстановленных методой. вибрационного деформирования, в 1,31,..1,4? раза меньше, чел; восстановленных обычной раздачей. '

14. Пршленошш разработанной технологии восстановления поршневых пальцев двигателей СЦЦ-14 и С1.Щ-62 позволяет получить экономический эффект при заданной прогрш.а.:о восстановления 35227400 крб (в ценах 19££т.).

Основное содержание диссертации опубликовано в следущих работах:

1, Восстановление втулок иатунов двигателей вибрационным деформировали ем,'-Харьков, 1S90, 4с (¡1н(лрмацпошиШ листокДорысов-CIUSÜ ЦНТИ: И 033-20), (соавтор Дудников A.A.).

2, "До питання звпчаШюго та з1Срац1Гшого деформування мо-тал1в".- Полтава, 1990,- С,121-123, (соавтор Дудников A.A.).

3, АналГз структура зразКГв, як1 п.1ддавалися з ни чайному та в!брац1йному деформупанна,- Полтава, ISSO,- C.II9-I20 (соавтор Заленский Ю.А.),

4, ¡|1ехан1чн1 колпвшшя при oöpoöul тискам,- Полтава, G.115—116 (соавтор Дудников A.A.).

5, Установка для восстановления изношанннх деталеЛ методом вибрационного двфоршрования//Сб.научн.тр. Ставропольского СХП,-Ставрополь, I9SI.- С.37-99. (соавторы Дудников A.A., Кившик А.П.]

6, К вопросу поведения металлов при вибрационной дефоршро* ванип//Сб.научн.тр, Ставропольского СХП,- Ставрополь, 1991,- 42-4 (соавтор Дудников A.A.).

7; Установка для вибрационного восстаноаиения деталей типа втулок//Восстаиовление деталей машин и оборудования: Научно-технический инновационный сборник,- Вып.2/Информагротах.~ М., 1991,- С.6 (соавтор Дудников А;А.).

8. О восстановлении изношенных деталей методом вибрационного деформирования//Восстановление деталей машин и оборудования Научно-технический информационный сборник. Bim.З/Инфорыагротех M¡r, 1991.- С. 4-5. (соавтор Дудников A.A.).

9.- Влияние вибрационного нагружения на характер структурных изменшшй//Восстановление деталей малаш и оборудования: Научно-технический информационный сборник; Вил.4/Информагротах.- М., I99I¿- GíI2-I4. (соавторы Дудников А;А., Кившик A.nJí

10. Восстановление изношенных деталей машин вибрационным деформироваливм//Сб.научн.тр¿ МИИСП.-М;,:1991,- СЛ06-107. (соавтор Дудаков A.A.).

II«' Изменение уплотнения материала при пластической деформации в условиях обычного и вибрационного нагружещя//Сб.науч.тр. МИИСП,- M.í 1992.- С.81-84 (соавтор Дудников" A.A.).

12; Об уплотнении материала при деформировании пульсирующей нагруакой/Домплексны© метода повышения надежности и долговечности деталей технологического оборудования: Тез.докл. Всесоюзной науч. TexH¿ конф;.- Пенза, 1992.- С.43-44. (соавторы Дудников А,А Кившик АЛ;).

13. Эффект упрочнения при вибрационной обработке//Комплекс-. ные ыеФода Повышения надежности и долговечности деталей технологического оборудования} Тез. докл; Всесоюзной науч.тохн.'конф. Пенза, 1992.- С;47-49. (соавторы Дудников A.A., Кившик А.П.), ^ 14» К вопросу восстановления изношенных деталей машин методой вибрационного дефоршрования//Эффективные технологические процессы и оборудование дгл восстановления и упрочнения деталей

мзпяя: Тез.докл. Всесоюзной науч.техн.койф^»-Певгая, I99I«-

С.63-64 (соавтор Дудников A.A.),•...

15* К вопросу восстановления порпневых палыгав автотракторных дзкгаталей//Восстаяовление деталей машин я оборудования: Научно-технический информационный сборвяк.: ВшиБ/Шфзртагротех.-М», 1992.- С.7.(соавторы Дудняков A.A., Бакума CLE»., Кившяк АЛ,).

16» Исследование износостойкости поршневых кальцвв двигателей аемейстаа ОВД, восстановленных методом - вибрационного дефории-рования//Гез. докл. международной научно-технической конференция Винница,' 1294 (соавторы Дудников A.A.., КившикАЛ., Лапенхо Т.Г»)%

17. Структурные изменения материала образцов, подвергнутых вибрационному нагружсннэ/А ез. докл. международной научно-технической конференции,—Винница, .1994 (соавторы Дудников A.A., JIa~' пенко Т.Г., Кившик АЛ.).

18. До'витания пор1вняльних вкпробувань зразк1в, пТдданих звичайному та в1брац1йному деформуващт//Сборник ШЭСХ УААН.- . Вып. 81,"S2 •. - ' . • (соавторы Дудников A.A., Лапенко Т.Г.).

19; Еплив методу деформування на величину деформац11/Сбор-ник IM3CX УААН.-.Вып. 81, 1994 (соавторы Дудников A.A., Лапенко Т.Г»).