Технологические методы повышения долговечности агрегатов трансмиссий сельскохозяйственной техники при ремонте и эксплуатации

• Автор: Спицын, Иван Алексеевич
• Шифр специальности: 05.20.03
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 407 с. : ил

1 Состояние проблемы и задачи исследований

1.1 Долговечность деталей агрегатов трансмиссий сельскохозяйственной техники

1.2 Анализ способов восстановления посадочных отверстий корпусных деталей агрегатов трансмиссий

1.2.1 Основные способы восстановления посадочных отверстий корпусных деталей

1.2.2 Восстановление посадочных отверстий гальваническими покрытиями

1.3 Анализ факторов, влияющих на качество приработки зубчатых колс

1.3.1 Требования к проведению и пути интенсификации приработки зубчатых колс

1.3.2 Влияние нагрузочных режимов на приработку зубчатых колс

1.3.3 Влияние скоростных режимов на приработку зубчатых колс

1.3.4 Влияние присадок и температуры масла на приработку зубчатых колс

1.4 Температурные условия работы трансмиссионных масел

1.5 Способы улучшения режима смазки зубчатых передач агрег атов трансмиссий на примере трансмиссии трактора
1.6 Конструкции стендов для обкатки и испытаний агрегатов трансмиссий
1.7 Выводы
2 Теоретическое обоснование повышения долговечности агрегатов трансмиссий сельскохозяйственной техники
2.1 Теоретическое обоснование возможности повышения надежности технологического процесса нанесения гальванопокрытий в проточэлектролите по критерию прочность сцепления с основой
2.1.1 Технологическая наджность нанесения гальванопокрытий
в проточном электролите
2Л.2 Теоретическое обоснование возможности проведения операции травления чугунов и очистки от продуктов реакций в электролите хлористого железа
2.2 Теоретическое обоснование терморегулирования трансмиссионных масел для снижения интенсивности изнашивания, ускорения и улучшения приработки зубчатых колс агрегатов трансмиссий
2.2.1 Влияние температуры трансмиссионного масла на толщину смазочного слоя при жидкостной смазке
2.2.2 Влияние температуры трансмиссионного масла на основные трибологические характеристики
2.2.3 Обоснование необходимости терморегулирования трансмиссионного масла
2.2.4 Обоснование рациональных температур масел при обкатке агрегатов трансмиссий
2.3 Выводы
3 Программа и методика экспериментальных исследований
3.1 Методика первого этапа лабораторных испытаний
3.1Л Установка для нанесения гальванических покрытий
3.1.2 Методика электрохимических исследований
3.1.3 Выбор, приготовление, контроль и корректировка электролита
3.1.4 Методика определения прочности сцепления и изучения гранич
ного слоя между покрытием и основой
3.2 Методика второго этапа лабораторных испытаний 0 3.2Л Объект, лабораторное оборудование и методика определения износа,
тврдости и шероховатости поверхности образцов
3.2.2 Методика измерения микротврдости роликовых образцов
3.2.3 Методика сравнительных испытаний полимерных добавок
3.2.4 Методика определения оптимальных нагрузочноскоростных и температурных режимов приработки роликовых образцов
3.2.5 Методика определения оптимальных нагрузочноскоростных и температурных режимов работы пары трения на масле, содержащем абразивные примеси
3.3 Методика проведения стендовых испытаний
3.3.1 Методика проведения испытаний по изучению приработки зубчатых колс
3.3.2 Методика исследования влияния температуры трансмиссионного масла на интенсивность изнашивания зубчатых колс
3.3.3 Методика исследования влияния температуры трансмиссионного масла на топливную экономичность дизеля и потери мощности
в трансмиссии трактора
3.4 Методика исследования температурных условий работы масла в корпусе трансмиссии трактора Т А в эксплуатационных условиях
3.5 Методика обработки результатов экспериментов
4 Результаты исследований и их анализ
4.1 Влияние технологических факторов на электрохимическое растворение чугунов в хлористом электролите железнения и на прочность сцепления покрытия с основой
4.1.1 Влияние технологических факторов на электрохимическое растворение чугунов в хлористом электролите железнения
4.1.2 Влияние режимов анодной обработки на прочность сцепления с железными покрытиями
4.1.3 Влияние режима начального периода осаждения на прочность сцепления железных покрытий с чугуном
4.2 Влияние температуры полимерсодержащего трансмиссионного масла на интенсивность и качество приработки зубатых колс
4.2.1 Влияние различных полимерных добавок на приработку стальных роликовых образцов
4.2.2 Влияние различных факторов на приработку стальных роликовых образцов
4.2.2.1 Влияние нагрузочных режимов
4.2.2.2 Влияние скоростных режимов
4.2.2.3 Влияние температурных режимов
4.2.2.4 Влияние состава полимерсодержащей среды
4.2.3 Влияние режимов приработки на контактную усталость
поверхностных слоев стальных образцов
4.2.4 Оптимизация режимов приработки зубчатых колс на лабораторном стенде
4.2.5 Влияние нагрузочных и температурных режимов на приработку зубчатых колс
4.2.6 Влияние толщины масляной плнки на скорость формирования рабочих поверхностей зубьев в период приработки
4.2.7 Выбор режимов стендовой обкатки коробок передач комбайна СК5М Нива
4.3 Влияние терморегулирования трансмиссионного масла на интенсивность изнашивания зубчатых передач агрегатов трансмиссий
4.3.1 Влияние вязкостнотемпературных свойств масел на энергозатараты на трение
4.3.2 Оптимизация условий работы пары трения на примере роликовых образцов
4.3.3 Влияние температуры трансмиссионного масла на изнашивание зубчатых колс
4.3.4 Влияние температуры трансмиссионного масла на топливную экономичность дизеля и потери мощности в трансмиссии
трактора
4.3.5 Влияние терморегулирования на динамику температуры
масла в корпусе трансмиссии
4.4 Выводы
5 Производственная проверка, практическая реализация и экономическая эффективность результатов исследований
5.1 Производственная проверка, технологические и организационные
рекомендации по восстановлению корпусных деталей гальванически
ми покрытиями
5.2 Производственная проверка, практическая реализация и методические рекомендации по выбору режимов обкатки агрегатов трансмиссий
5.2.1 Производственная проверка и е результаты
5.2.2 Практическая реализация результатов исследований
5.2.3 Методические рекомендации по выбору режимов обкатки агрегатов трансмиссий
5.3 Практические рекомендации по применению системы терморегу
лирования трансмиссионного масла в условиях эксплуатации
5.4 Экономическая эффективность результатов исследований
5.4.1 Экономическая эффективность восстановления корпусных деталей
5.4.2 Экономическая эффективность результатов исследований приработки зубчатых колс коробок передач
5.4.2.1 Экономическая эффективность внедрения разработанного стенда
5.4.2.2 Экономическая эффективность внедрения технологии обкатки коробок передач
5.4.3 Экономическая эффективность терморегулирования трансмиссионных масел
5.4.3.1 Определение затрат на модернизацию трансмиссии трактора ТА
5.4.3.2 Определение экономической эффективности модернизации трансмиссии трактора ТА
5.5 Выводы
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ПРИЛОЖЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ


Разработанные способы анодной подготовки деталей к железнению в стационарных условиях легли в основу и при подготовке корпусных деталей к нанесению покрытий проточным и проточноконтактным способами. На основании литературных источников составлена таблица 1. Эти технологические процессы требуют большого расхода воды для промывки ячеек и шлангов, что в конечном счте увеличивает загрузку очистных сооружений. По данным автора 1, вода является основным компонентом, оказывающим влияние на себестоимость гальванических покрытий. Рациональное использование воды является крупной экологической и экономической проблемой. Сокращение расхода промывных вод и стоков значительно уменьшает затраты на очистку и подготовку воды, а также дат большую экономию реагентов, расходуемых как на приготовление растворов, так и на обработку стоков. Особое внимание этим водам следует уделять ещ и потому, что при сравнительно небольшом проценте до общего стока на них ложится основная доля затрат до по очистке 2. Кроме того, подготовка деталей по этим схемам табл. Поочердная подача в электролитическую ячейку различных по своей природе и температурному режиму растворов неизбежно приводит к их смешиванию, в результате чего нарушается стабильность их состава, ухудшаются технологические свойства, качество и прочность сцепления покрытия с основой. Таблица 1. С целыо совершенствования технологического процесса железнения Митряков и др. Адм2 и время травления . Следует отметить, что для обеспечения таких плотностей тока необходима мощная установка, и при этом с детали стравливается значительное количество металла, что снижает производительность железнения. Рисунок 1. Пономарв 4 с указанной выше целью также предложил проводить операцию анодного травления в электролите железнения, а удаление шлама газом, выделяющемся при прохождении периодического тока. В зависимости от марки сталей автор рекомендует разные плотности анодного тока и время травления, а также и режимы начального периода осаждения железа. Сокращение количества операций в структуре технологического процесса значительно упрощает конструкцию установок для проточного и проточноконтактного нанесения покрытий, что имеет немаловажное значение для внедрения этих методов в ремонтное производство. Кроме того, исключается применение агрессивных растворов кислот, промежуточных промывных операций, при этом сокращается расход чистой воды, объм сточных вод, загрузка очистных сооружений и количество отходов, что имеет определнное значение в решении крупной проблемы по улучшению экологии и экономии природных ресурсов и материалов. Для реализации всех выше показанных преимуществ предварительно предлагаемого технологического процесса необходимо провести комплекс теоретических и экспериментальных исследований. Таким образом, проблема восстановления чугунных корпусных деталей, доля которых составляет . Для восстановления посадочных отверстий таких деталей разработаны и применяются различные способы. Одним из эффективных методов является нанесение железных и других покрытий в проточном электролите. Однако наличие в структуре технологического процесса большого количества подготовительных операций не всегда гарантирует получение прочносцепляющихся осадков с основой. Совершенствование технологического процесса можно провести за счт проведения операций травления, очистки поверхностей от продуктов травления и нанесения покрытий в электролите одной природы. При этом упрощаются конструкции установок для проточного и проточноконтактного нанесения покрытий, исключается потребность в серной кислоте, уменьшается потребление воды и образование сточных вод, снижаются затраты на восстановление. Главной задачей ускоренной обкатки агрегатов является как можно более быстрое формирование такой рабочей поверхности у сопряженных деталей, которая обеспечивала бы наибольший срок службы соединения. Для этого необходимо достичь не только оптимальной шероховатости, но и оптимальных параметров структуры поверхностных слоев. Последнее особенно важно для приработки зубчатых передач, в которые входят ЗК, уже бывшие в работе.