Повышение долговечности чугунных деталей машин путем использования упрочняющих свойств электроэрозионной обработки

• Автор: Ривкин, Эдуард Мордухович
• Шифр специальности: 05.02.08, 05.03.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1983
• Место защиты: Куйбышев
• Количество страниц: 180 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

I. Состояние вопроса и задачи исследования .

1.1. Обоснование необходимости повышения надежности

и долговечности чугунных деталей тепловозов. .

1.2. Требования, предъявляемые к поверхностному

слою чугунных деталей тепловозов.

1.3. Сравнительный анализ существующих методов поверхностного упрочнения.

1.4. Основные факторы, влияющие на характеристики поверхностного слоя после электроэрозионного термического упрочнения .

Цель работы и задачи исследования

2. Теоретическое исследование взаимосвязи режима электроэрозионного термического упрочнения с глубиной и структурой поверхностного слоя металла
2.1. Анализ тепловых процессов при электроэрозионном термическом упрочнении
2.1.1. Теоретические предпосылки к исследованию влияния развивающегося в поверхностном
слое температурного поля на его структуру. . .
2.1.2. Уравнение температурного поля при нагреве металла
2.1.3. Уравнение температурного поля при охлаждении металла
2.2. Расчет на ЭВМ параметров температурного поля и обсуждение полученных результатов
2.3. Возможная структура поверхностного слоя и
требуемые режимы упрочнения.
2.4. Исследование износостойкости поверхностей чугунных деталей тепловозов после упрочнения.
. Еыеоды по главе 2.
3. Экспериментальное исследование зависимости характеристик поверхностного слоя от параметров разрядных импульсов
3.1. Методика экспериментального исследования
3.2. Определение оптимальных режимов электроэрозионвого термического упрочнения.
3.3. Результаты анализа структуры поверхностного слоя после электроэрозионного термического упрочнения.
3.4. Испытания упрочненных на основе определенных оптимальных режимов чугунных образцов на машинах трения и обсуждение полученных результатов.НО
Выводы по главе
4. Разработка технологических процессов изготовления чугунных деталей с использованием электроэрозионного термического упрочнения
4.1. Выбор оптимальной технологической схемы и
конструкции электродаинструмента
4.1.1. Способ упрочнения поверхности деталей при поступательном перемещении электродаинструмента
4.1.2. Способ упрочнения при поступательном и вращательном движении электродаинструмента.
4.1.3. Способ упрочнения при осциллирующем и поступательном движении электродаинструмента.
4.2. Изготовление и упрочнение направляющей втулки выхлопного клапана транспортного дизеля 5Д . . .
4.3. Изготовление стакана боковой опоры тепловоза
4.4. Расчет долговечности деталей тепловозов после электроэрозионного термического упрочнения
4.5. Расчет техникоэкономического эффекта от
внедрения исследуемого способа упрочнения
Выводы по главе 4.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Однако в настоящее время остается очень много нерешенных проблем, так как попрежнему общая надежность тепловозов невысока, в том числе и вследствие преждевременного выхода из строя деталей двигателя и экипажа. Б ряде работ ведущих исследователей надежности тепловозов 5,, показано, что наряду с большим числом различных факторов, одним из важнейших, от которого в значительной степени зависят эксплуатационные характеристики тепловозов, является применяемая при изготовлении деталей тепловозов технология. Фактически все авторы, занимающиеся вопросами надежности, в конечном счете, предлагают способы е том числе и технологические , повышения надежности различных деталей и узлов тепловозов. По мере совершенствования конструкции непрерывно идет поиск оптимальной технологии изготовления важнейших деталей этих машин . Ужесточаются требования, предъявляемые к качеству тепловозов, и соответственно, усложняются способы достижения этого лучшего качества. И хотя уже многое достигнуто в области повышения надежности тепловозов, однако известно, что до сих пор эта задача полностью не решена. И не последнюю роль в положительном решении этой проблемы должна сыграть новая прогрессивная технология изготовления и упрочнения основных деталей дизелей и экипажной части тепловозов. Применительно к тепловозам фактическую надежность можно определить путем учета отказов и дефектов, выявленных в процессе эксплуатации и на плановых ремонтах, также последствий, вызванных ими . В настоящее время основным источником информации о состоянии тепловозов является статистика отказов. Для исследования характеристик надежности были собраны и обработаны данные о работе тепловозов и транспортных дизелей в ряде локомотивных депо. Анализ причин отказов позволяет понять природу их появления и является обоснованием коренной перестройки технологических процессов, назначаемых при изготовлении деталей, некоторые из которых перечислены в табл. Этот анализ можно выполнить с помощью положений одного из разделов теории надежности физики отказов. Так как в данной работе исследуются, в основном, детали, выходящие пз строя вследствие недопустимого износа рабочих контактирующих поверхностей, то можно представить общую картину формирования отказа детали следующим образом рис. В общем случае повреждение детали приводит к изменению во времени выходного параметра . Так, например, увеличение износа стаканов боковых опор тепловоза ведет к повышению относительных ремонтных потерь, в свою очередь влекущих за собой уменьшение коэффициента надежности Кд. Отказ возникает при X таэс. Хтах предельнодопустимое значение X , которое может произойти через некоторый случайный промежуток времени эксплуатации тепловоза. На схеме рис. Все важнейшие понятия и термины, используемые при оценке эксплуатационной надежности тепловозов, достаточно четко сформулированы в работе , и поэтому расшифровка терминов в данном исследовании не приводится. V 4 А ИМ. I. 2. Тракторостроение Гильза цилиндоа . I Энергия, пейоту сщая на пару
Механическая Тепловая л И яг 1 . РР. И ч
Износ 1р Лефоомацим . Отк аз поТпаракт жГ
7
Чк. Ч . Л 0тказ1погпаг ранетру
Рис. Рис. Функция характеризует начальное распределение параметров детали, машины относительно своего математического ожидания 0. Эю связано с полями допусков детали, с возможностью работы машины на различных режимах, деформациями, вибрациями, условиями периода приработки деталей и т. Затем на ухудшение параметров изделия начинают влиять медленно протекающие процессы, к которым можно отнести и процесс изнашивания. Б общем случае процесс накопления повреждений начинает сказываться через случайный промежуток Бремени Тв . Б результате формируется закон распределения Х,. X за границу У , то
есть вероятность отказа 1 Р0 , где Р0 вероятность безотказной работы. Так как в данной работе учитывается рассеивание начальных параметров машины, работающей на различных режимах, то параметр будет случайной величиной, а параметр зависит от интенсивности процесса изменения изучаемого параметра, и в общем, наиболее частом, случае его изменение подчиняется линейному закону 0.