Разработка нормализованного метода и автоматизированной системы испытаний на машинах трения

• Автор: Прудников, Максим Иванович
• Шифр специальности: 05.02.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Брянск
• Количество страниц: 154 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА КЛАССИФИКАЦИИ, ОПРЕДЕЛЕНИЯ И ПРИНЦИПОВ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ТРИБОТЕХНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ
1Л. Триботехнические свойства и их показатели. Методы оценки
1.2. Методы триботехнических испытаний. Проблемы стандартизации и сопоставимости результатов испытаний
1.3. Оборудование для лабораторных триботехнических испытаний. Автоматизация научных исследований и систематизация данных экспериментов
1.4. Технологическое обеспечение показателей триботехнических свойств
Выводы
ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Методика проведения теоретических исследований
2.2. Материалы, образцы, инструмент
2.3. Средства измерения параметров качества поверхностного слоя
2.4. Планирование экспериментальных исследований
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА НОРМАЛИЗОВАННОГО МЕТОДА
ТРИБОТЕХНИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ ПОВЕРХНОСТЕЙ ТРЕНИЯ
3.1. Обоснование и выбор схемы трения
3.2. Выбор размеров образцов и испытательного оборудования
3.3. Назначение нагрузочно-скоростных параметров испытания и параметров смазки

3.4. Выбор метода смазывания при испытании
3.5. Требования к подготовке поверхностей испытуемых образцов
3.6. Требования к необходимому перечню контролируемых входных и выходных параметров испытания и точности
их регистрации
ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ
НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
4.1. Концепция и структура системы
4.2. Базовая установка для создания АСНИ
4.3. Блок нагружения испытательной установки
4.4. Система измерения момента трения
4.5. Измерение температуры при испытании
4.6. Измерение величины линейного износа
4.7. Компьютерная система сбора данных. Программное и аппаратное обеспечение АСНИ
ГЛАВА 5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИИ ВЛИЯНИЯ УСЛОВИЙ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТЕЙ НА ПОКАЗАТЕЛИ ИХ ТРИБОТЕХНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ
5.1. Исследование влияния режимов обработки при точении
на триботехнические свойства поверхности
5.2. Исследование влияния режимов обработки при алмазном выглаживании на триботехнические свойства поверхности
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
В диссертации рассматриваются вопросы, связанные с научно обоснованной разработкой нормализованного метода и автоматизированной системы триботехнических испытаний поверхностей трения.
Одной из наиболее актуальных задач машиностроительного производства является задача повышения качества машиностроительной продукции. Низкое качество и невысокие эксплуатационные показатели отдельных деталей машин приводят к экономически неоправданно высоким затратам в сфере использования продукции и, как следствие, снижению ее конкурентоспособности.
В большинстве случаев основная часть деталей выходит из строя вследствие их интенсивного изнашивания в процессе трения. Большое распространение в узлах трения современных машин имеют цилиндрические детали, имеющие наружные цилиндрические, внутренние цилиндрические и торцовые (плоские) поверхности, работающие в условиях трения скольжения при граничной смазке в течение всего периода эксплуатации или в отдельные моменты. Ведущим видом изнашивания в этих условиях в большинстве случаев является усталостное.
В условиях постоянного повышения требований к качеству машиностроительной продукции и сокращения сроков на техническую подготовку производства особое значение приобретают методы и средства, позволяющие за короткое время устанавливать оптимальные способы достижения требуемых эксплуатационных свойств, в том числе триботехнических. В настоящий момент основой решения вопроса определения показателей триботехнических свойств является эксперимент. Однако отсутствие единого нормализованного метода испытаний применительно к наружным цилиндрическим, внутренним цилиндрическим и торцовым (плоским) поверхностям цилиндрических образцов в условиях постоянных жестко регламентированных режимов трения привело к

Рабочая поверхность образцов перед проведением экспериментов подготавливалась точением на станке модели 16К20 со следующими режимами обработки: скорость резания о = 80 м/мин, продольная подача я = 0,15 мм/об, глубина резания 1 = 0,5 мм. Далее после термообработки образцы подвергались точению, алмазному выглаживанию в соответствии с матрицей планирования эксперимента.
При проведении экспериментов по алмазному выглаживанию в качестве инструмента применялся выглаживатель из синтетического алмаза марки АСПК-3 (Нормаль ВНИИАЛМАЗа ОН 037-103-67). Применяется иснтрумент со сферической рабочей частью, имеющей радиус, рекомендованный для выглаживания закаленных и цементированных сталей (табл. 2.2, 2.3, 2.4). При выглаживании величина подачи составляет 0,02 - 0,1 мм/об [30].
Таблица
Параметры инструмента для алмазного выглаживания
Форма рабочей поверхности Конструкция г, мм 6, мм ф, град Масса алмаза, карат
Сфера > Т V. 0,5 8 30 0,21-0
1,0 1,5 0,31-0
гД— -Г N1 Т ) 2,0
2,5 0,41-0
3,0
Максимальное значение усилия ограничивается стойкостью инструмента, обрабатываемым материалом и приводится в паспортных данных на алмазные наконечники (табл. 2.3 и 2.4).