Совершенствование технологии восстановления шеек коленчатых валов судовых среднеоборотных дизелей формированием износостойких покрытий

• Автор: Токликишвили, Антонина Григорьевна
• Шифр специальности: 05.08.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Владивосток
• Количество страниц: 186 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. Состояние и анализ проблемы совершенствования технологии восстановления шеек коленчатых валов судовых дизелей технологическими методами и задачи исследования
1.1. Влияние конструктивных факторов подшипников и условий работы коленчатых валов судовых дизелей на их долговечность
1.2. Причины отказов и дефекты коленчатых валов судовых дизелей
1.3. Влияние износа шеек коленчатых валов на долговечность и эксплуатационные характеристики судовых дизелей дизеля
1.4. Технологические методы восстановления и повышения износо- и задиростойкости шеек коленчатых валов судовых дизелей
1.5. Выводы и постановка цели и задач исследования
2. Программа и методики проведения исследования
2.1. Программа исследований
2.2. Методика определения геометрических параметров шеек коленчатого вала.
2.3. Методика использования регрессионного анализа и планирования экспериментов
2.4. Определение триботехнических свойств материалов
2.5. Методика исследования механических свойств покрытий на макро- и наноуровне
2.6. Методики исследований структуры и топографии поверхностей трения шеек коленчатых валов и покрытий, рентгенофазного анализа покрытий
3. Экспериментально-теоретическое обоснование упрочнения шеек коленчатых валов нанесением износостойких покрытий
3.1. Структура отказов коленчатых валов судовых среднеоборотных дизелей
3.2. Особенности изнашивания шеек коленчатых валов судовых среднеоборотных дизелей
3.3. Обоснование путей повышения долговечности коленчатых валов судовых среднеоборотных дизелей
3.4. Системное проектирование технологического процесса упрочнения шеек коленчатых валов судовых среднеоборотных дизелей
3.5. Обоснование выбора материала и способа его нанесения для повышения износостойкости трибосопряжения «шейка вала - вкладыш подшипника» .
3.6. Разработка механизма формирования износостойкого металлокерамического покрытия на шейке вала
4. Исследование свойств износостойких покрытий и выбор оптимальных технологических параметров их нанесения
4.1. Исследование влияния твердости шеек коленчатого вала и типа антифрикционного покрытия на износостойкость трибосопряжения
4.2. Выбор оптимальных параметров модифицирования шейки вала металлосилоксановыми полимерами, минеральными и органоминеральными материалами
4.3. Исследование влияния состава минеральных и органоминеральных материалов, используемых для модифицирования шейки вала, на триботехнические свойства сопряжения
4.4. Влияние температуры смазки на триботехнические свойства износостойких покрытий
4.5. Исследование влияния химического состава минеральных и
органоминеральных материалов на топографию и состав поверхности трения шейки вала после ее модифицирования
4.6. Влияние механических свойств композиционных покрытий на износостойкость трибосопряжения
4.7. Выводы
5. Проектирование технологического процесса восстановления коленчатых валов судовых среднеоборотных дизелей с модифицированием шеек износостойкими материалами
5.1. Технологический процесс восстановления коленчатых валов судовых
среднеоборотных дизелей с упрочнением шеек
5.2. Прогнозирование ресурса коленчатых валов судовых среднеоборотных дизелей, упрочненных нанесением композиционного покрытия
5.3. Экономическая эффективность восстановления коленчатых валов судовых среднеоборотных дизелей с нанесением композиционного покрытия
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ
Список литературы
Приложение А Основные дефекты и повреждения шеек коленчатых валов судовых дизелей, возникающие в процессе эксплуатации и приводящие к аварийным ситуациям, возможные причины
возникновения и методы устранения повреждений
Приложение Б Триботехнические свойства износостойких покрытий при
различных температурах подогрева смазки
Приложение В Профилограммф микронеровностей поверхностей стали 45 с
различными типами покрытий
Приложение Г Результаты исследования механических свойств стали и покрытий методом наноиндентирования

став, состоящий из минерального или органоминерального материала и смазки, наносится на упрочняемую поверхность. Анализ исследований по модифицированию поверхностей трения различных трибоузлов [6, 37, 45, 49, 60, 65, 66-70, 75, 74, 98, 101-104, 117, 130, 137, 153, 155-157 и др.] позволил установить, что наилучшими триботехническими свойствами обладают композиции на основе серпентинита.
Ресурс коленчатого вала должен быть равен ресурсу дизеля. При капитальном ремонте дизеля для восстановления геометрии шеек и зазоров в подшипниках может производиться шлифование шеек вала на ремонтный размер с установлением соответственно ему вкладышей ремонтного размера или восстановление шеек вала на номинальный размер напылением или наплавкой с последующей механической обработкой. Наиболее оптимальной финишной операцией обработки шеек вала следует считать модифицирование геоматериалами, позволяющее получить шероховатость не более Яа = 0,1 мкм.
Однако в литературе нами не обнаружено рекомендаций по выбору состава минеральных материалов в зависимости от условий работы трибосопряжения и величины износа в сопряжении и способа нанесения покрытия.
Несмотря на глубокие и обстоятельные исследования в области применения минеральных материалов для повышения долговечности трибоузлов [6, 37, 45, 49, 60, 65, 66-70, 75, 74, 98, 101-104, 117, 130, 137, 153, 155-157 и др.] существует необходимость в разработке новых подходов при выборе состава геоматериалов в зависимости от условий работы трибосопряжения и необходимого срока его эксплуатации. Поэтому разработка методики выбора состава геоматериалов в зависимости от условий работы и заданного срока эксплуатации трибосопряжения остается актуальной.
Таким образом, анализ применяемых технологий восстановления и повышения износостойкости коленчатых валов позволил установить:
- без последующего упрочнения шеек валов не обеспечиваются усталостная и триботехническая долговечность валов;
- актуальным остается вопрос разработки такого технологического процесса