Портал освітньо-інформаційних послуг «Студентська консультація»

  
Телефон +3 8(066) 185-39-18
Телефон +3 8(093) 202-63-01
 (093) 202-63-01
 studscon@gmail.com
 facebook.com/studcons

<script>

  (function(i,s,o,g,r,a,m){i['GoogleAnalyticsObject']=r;i[r]=i[r]||function(){

  (i[r].q=i[r].q||[]).push(arguments)},i[r].l=1*new Date();a=s.createElement(o),

  m=s.getElementsByTagName(o)[0];a.async=1;a.src=g;m.parentNode.insertBefore(a,m)

  })(window,document,'script','//www.google-analytics.com/analytics.js','ga');

 

  ga('create', 'UA-53007750-1', 'auto');

  ga('send', 'pageview');

 

</script>

Теоретичні основи та технології створення вузлів машин з перемінною зносостійкістю

Тип роботи: 
Автореферат
К-сть сторінок: 
45
Мова: 
Українська
Оцінка: 

відповідно до кожної деталі виконуються за наступною послідовністю: розрахунок епюри зносу критичної поверхні; розробка хімічного складу матеріалу деталі; розробка способу отримання необхідного матеріалу; розробка технологічного процесу виготовлення деталі із заданими перемінними властивостями в залежності від епюри зносу; розробка обладнання та пристроїв для здійснення технологічного процесу виготовлення деталей; дослідження властивостей отриманих деталей. Технологія отримання деталей із заданими характеристиками робочої поверхні здійснювалася за наступним алгоритмом (рис. 2).

В залежності від зовнішніх умов тертя розраховується епюра зносу поверхні   по якій встановлюється зносостійкість   в кожній її точці, яка б забезпечила б рівномірний знос деталі в процесі експлуатації. Відштовхуючись від зносостійкості матеріалу поверхні деталі переходимо до потрібної структури в кожній точці  , чисельне відображення структури в установлених межах здійснюється через твердість матеріалу в даній точці  . Від необхідної твердості в кожній точці переходимо до параметрів технологічного процесу виготовлення деталі – термодинамічних параметрів структуроутворення  . Необхідну швидкість охолодження заготовки повинна забезпечити подача в кожну точку необхідної кількості хладагента в залежності від часу і місця  . Таким чином, здійснюється безперервний ланцюг заходів по створенню деталей із заданими властивостями: задаючи умови тертя в узлі в кінці отримуємо параметри технологічного процесу виготовлення основних деталей.
Дослідження властивостей експериментальних деталей проводилися в лабораторних умовах та в умовах натурних випробувань. Металографічні дослідження проводились на оптичних мікроскопах ММР-2Р, МІМ-9М, “Neafot-21”, мікротвердомірі ПМТ-5 та електронних мікроскопах ЕМ-11 та УМВ-100К. Фазовий склад чавунів вивчався на приладі ДРОН-2, мікрорентгеноспектральному аналізаторі “Сameca” MS-46.
Встановлення тріботехнологічних характеристик дослідних зразків здійснювалося на машинах тертя типу СМЦ-2, СМТ та чотирьохпостовій машині тертя зі зворотньо-поступовим рухом зразків, обладнаних додатковими пристроями, що розширили можливості серійних машин тертя.
Стендові випробування експериментальних деталей здійснювалися на спеціальних дослідницьких стендах, обладнаних серійними двигунами та комплексом вимірюючих приладів відповідно до ГОСТ 18509-80. Стендові випробовування проводилися на заводах-виробниках гільз та двигунів: “Первомайськдизельмаш”, ВО “Київтрактородеталь”, “Мінський моторний завод”.
Тривалість стендових іспитів до 5000... 20000 мотогодин забезпечує велику надійність отриманих результатів. Експлуатаційні випробування проводили на морських суднах різних пароплавств СНД та на дорожніх машинах.
Розрахунки епюр зносу, термодинамічних процесів формування заготовок деталей та виконавчих органів технологічних пристроїв та інші здійснювалися на ПЕОМ “Pentium III-800” з програмуванням мовою Си.
Результати вимірювань оброблені з використанням різноманітних методів математичної статистики.
У третьому розділі розглянуто математичну модель зносу циліндрів ДВЗ в нормальних умовах експлуатації. В першу чергу, визначено фактори, що впливають на фізику процесів зношування циліндрів. Деталі ЦПГ знаходяться у складних умовах експлуатації, тиск в зоні контакту кілець і циліндру досягає 12... 15 МПа, швидкості ковзання перевищують 20 м/с, а температура поверхні доходить до 150... 200 °С. Поверхня циліндра зазнає впливу дії агресивних продуктів згоряння, газовій ерозії, забруднюється абразивними частинками, що потрапляють у циліндр з повітрям та мастилом. На зносостійкість циліндра також впливають фізико-механічні властивості матеріалу циліндра, параметри шорсткості його поверхні, властивості масла та багато інших факторів. Точне аналітичне врахування всіх факторів, що впливають на знос циліндра, неможливе. Тому слід виділити головні фактори і прийняти необхідні й обґрунтовані припущення. Треба зменшити кількість факторів та встановити математичні залежності їх кількісних значень від величини кута повороту колінчатого вала чи ординати твірної циліндра. Факторами, якими не можна знехтувати та які об’єктивно впливають на знос циліндрів, будуть в першу чергу: тиск на поверхні тертя, швидкість ковзання та температура поверхні. Але головні труднощі полягають у тому, що зовнішні фактори, що впливають на тертя кілець, змінюються в залежності від положення поршня по висоті циліндра і є відмінними в кожній його точці. Навіть при усіх відомих внутрішніх і зовнішніх факторах впливу циліндр зношується від тертя всіх кілець в циліндрі і поршня. До того ж, кожне кільце працює в неоднакових умовах тертя і в різних зонах циліндра. Зноси циліндрів є результатом інтегрального впливу всіх факторів. У сучасних двигунах, що мають надійну систему очищення повітря і палива, та при використанні високоякісних масел вплив цих факторів можна не розглядати, а прийняти його сталим вздовж твірної циліндра і таким, що зміщує епюру зносу у бік збільшення або у бік зменшення її ординат в залежності від сорту палива чи масла, що використовується. Фізико-механічні властивості матеріалів деталей, що труться, не впливають лише на форму епюри зносу, а впливають на абсолютні значення зносу і тому їх також можна в першому наближенні не враховувати.
Функцію зносу   можна представити у вигляді
 
де   – загальна кількість компресійних кілець,
  – функція, що означає “зону дії” j-го кільця, причому
 ,
  – відстань від верхньої кромки поршня до j-го компресійного кільця,
  – функція зносу стінки втулки циліндра, яка зумовлена наявністю j-го кільця.
Окрема складова  , j=1, 2, …,  , як відмічено вище, визначається впливом на величину зносу циліндра трьох головних факторів: тиску газів Pj (х), швидкості поршня C (x) та температури tj (х) в місці знаходження j-го кільця.
При проведенні обчислень за допомогою ЕОМ доцільно отримані в результаті експерименту залежності апроксиміювати аналітичними залежностями, які дозволяють знаходити значення відповідних величин не за допомогою зняття з графіка, а розрахунковим шляхом.
Фото Капча