Разработка управляемого технологического процесса восстановления посадочных мест корпусных деталей машин в сельском хозяйстве гальваническими покрытиями

• Автор: Рожков, Дмитрий Михайлович
• Шифр специальности: 05.20.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Улан-Удэ
• Количество страниц: 230 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ В МАТЕМАТИЧЕСКОМ МОДЕЛИРОВАНИИ ПРОЦЕССОВ НЕСТАЦИОНАРНОГО ЭЛЕКТРОЛИЗА

1.1. Исследование износов посадочных мест коренных опор автотракторных двигателей.

1.2. Выбор теоретического закона распределения износов

1.3. Осаждение электролитических сплавов

1.4. Составы растворов электролитов, применяемых при восстановлении деталей из железоуглеродистых сплавов.

1.5. Моделирование уравнений состояния

процесса нанесения гальванических покрытий

1.6. Особенности численных решений дифференциальных уравнений динамики гальванического процесса с пограничным слоем.

ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО АНАЛИЗА КАЧЕСТВА ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ПОКРЫТИЙ

2.1. Общая методика исследований

2.2. Частная методика исследований
2.2.1. Методика построения диаграмм состояний электролитического сплава
2.2.2. Методика определения микротвердости покрытия.
2.2.3. Методика расчета прессованных соединений с
гальваническим цинкжелезным покрытием.
2.2.4. Методика определения прочности сцепления гальванического покрытия с основой.
2.2.5. Методика определения пористости гальванического покрытия
2.2.6. Микроструктурный анализ.
2.2.7. Методика проведения производственных испытаний
ГЛАВА 3. ОПТИМИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИИ ВОССТАНОВЛЕНИЯ НЕСТАЦИОНАРНЫМИ ГАЛЬВАНИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ КОРЕННЫХ ОПОР БЛОКОВ ЦИЛИНДРОВ АВТОТРАКТОРНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
3.1. Электрохимические исследования гальванического цинкжелезного покрытия.
3.1.1. Влияние частоты вращения анода на производительность гальванического процесса и плотность тока.
3.1.2. Влияния скорости протока электролита в межэлектродном
пространстве на параметры процесса.
3.1.3. Влияние частоты вращения анода с одновременным
протеканием электролита в межанодном пространстве
3.1.4. Исследование влияния содержания сульфата цинка в электролите на содержание железа в гальваническом покрытии
при восстановлении посадочных мест.
3.1.5. Исследование влияния содержания сульфата железа в электролите
на содержание железа в гальваническом покрытии при восстановлении посадочных мест
3.1.6. Исследование влияния содержания серной кислоты в электролите
на содержание железа в гальваническом покрытии при восстановлении посадочных мест
3.1.7. Исследование влияния температуры электролита на содержание железа в гальваническом покрытии при восстановлении посадочных мест.
3.1.8. Исследование влияния катодной плотности тока при электролизе
на содержание железа в гальваническом покрытии при восстановлении
посадочных мест
3.2. Физикомеханические исследования свойств цинкжелезного покрытия при восстановлении посадочных мест коренных опор
автотракторных двигателей
3.2.1. Построение диаграммы состояний цинкжелезного сплава
3.2.2. Влияние параметров гальванического процесса на микротвердость покрытий
3.2.3. Исследование прочности сцепления гальванического цинкжелезного покрытия с поверхностью основного металла
3.2.4. Исследование хрупкости гальванических покрытий.
3.2.5. Исследование пористости цинкжелезного покрытия
3.2.6. Испытание образцов с гальваническими покрытиями на прочность сцепления при работе в производственных условиях
3.2.7. Металлографические и рентгеноструктурные исследования
структуры цинкжелезных покрытий.
3.2.8. Рентгенографический анализ.
3.3. Математическое моделирование дифференциальной динамики
гальванического процесса восстановления посадочных мест
коренных опор автотракторных двигателей на основе
обработки экспериментальных данных
3.3.1. Постановка задачи апостериорного моделирования динамики
гальванического процесса.
3.3.2. Вычислительная схема идентификации уравнений состояния гальванического процесса
3.3.3. Расчт оптимального режима электролиза для восстановления коренных опор блоков цилиндров
3.3.4. Результаты апостериорного моделирования динамики гальванического процесса
3.3.5. Построение оптимального режима осаждения
гальванического цинкжелезного покрытия на базе математического моделирования электролитического процесса
3.4. Результаты производственных испытаний
3.5. Область применения технологии восстановления деталей контактнопроточным способом.
3.6. Технология восстановления посадочных мест корпусных деталей машин в сельском хозяйстве
гальваническими покрытиями.
ГЛАВА 4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ВОССТАНОВЛЕНИЯ ПОСАДОЧНЫХ МЕСТ КОРЕННЫХ ОПОР АВТОТРАКТОРНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
4.1. Расчет производственных затрат
4.2. Расчет затрат на электроэнергию.
4.3 Расчет стоимости восстановления по способам
I нанесения гальванических покрытий.
4.4. Расчет годовой эффективности восстановления
посадочных мест коренных опор блоков цилиндров.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ЛИТЕРАТУРА


Классификация видов изнашивания. Искажение изначального профиля отверстий корпусных деталей в результате механического износа есть вторая форма проявления этого вида износа. Работа сил трения и воздействие ударных нагрузок не проходит бесследно не только в отношении размера посадки, но и в отношении формы детали. Таким образом, механический износ сопровождается определенным искажением формы детали. Изнашивание поверхностей и старение материала деталей приводит к нарушению исходной посадки, что проявляется в увеличении зазора в соединениях с ним, или уменьшению натяга в соединениях сопряжения с натягом. В восстановлении деталей, особенно дорогостоящих, экономически целесообразно, так как стоимость заготовки детали при производстве в среднем составляет от стоимости детали. Восстановление деталей целесообразно и с экологической точки зрения, так как исключает экологически разрушительный, энергомкий металлургический цикл производства, и дат значительную экономию средств за счт более низкой себестоимости по сравнению со стоимостью новой детали. Основной источник экономической эффективности ремонта заключается в восстановлении изношенных деталей. Необходимо развитие как фирменного ремонта, так и создание специализированных предприятий по восстановлению деталей с высоким уровнем качества восстановленных поверхностей детали. Поэтому вопрос о наиболее экономичном способе восстановления деталей имеет большое значение ,0. Выбракованные детали представляют вторичное сырье, пригодное для организации новой отрасли ремонтного производства централизованного восстановления деталей, которое все шире находит применение в ремонтном деле. Необходимо отметить, что решающее значение при производстве ремонта машин имеет быстрое и экономичное восстановление изношенных посадочных мест под подшипники крупногабаритных корпусных деталей, как наиболее ответственных и дорогостоящих. К ним можно отнести блок цилиндров двигателей внутреннего сгорания машин, картер коробки перемены передач, картер заднего моста, ступицы, валы, крышки и т. Микромстражные исследования коренных опор блоков цилиндров, подготовленных для сборки двигателей, показывает, что отклонение по параметру несоосности коренных опор превышает норму в 1,,0 раза, а овальности гнезда под коренным в раза 0. Увеличение овальности отверстий коренных опор снижает площадь соприкосновения наружной стенки вкладыша с постелью блока, что приводят к существенному снижению коэффициента теплоотдачи, нагреванию подшипников и заеданию. Дополнительные тепловые деформации вкладышей способствуют также возникновению интенсивной фреттингкоррозии пары. Трения нарушают поверхность вкладыша постель блока, что, в свою очередь, ухудшает условия теплоотвода от вкладыша к постели блока и приводит к повышенному изнашиванию коренной опоры, а следовательно, к ослаблению монтажного натяга вкладыша. Межремонтный ресурс двигателей с невосстановленными параметрами коренных опор составляет от ресурса новых двигателей. Если при этом несоосность коренных опор на длине 0 мм. Проведенные исследования по определению влияния несоосности коренных опор блока цилиндров двигателей на ресурс коленчатого вала, а так же смещения перпендикулярности оси цилиндров к оси коренных опор 0,7. Оказалось, что эти параметры определяют ресурс работы любого двигателя. Вследствие неодинакового перемещения коренных шеек в опорах амплитуды напряжений в галтелях шеек коленчатых валов тракторных двигателей возрастают в 1,2Н,7 раза, что приводит к преждевременной выбраковки валов изза усталостного разрушения. У двигателя автомобиля ЗИЛ0 при увеличении несоосности коренных опор с 0, до 0, мм мощность двигателя уменьшается на 1,4 , а удельный расход топлива увеличивается на 3,6. При смещении оси цилиндра к оси коренных подшипников с 0, до 0,2 мм мощность двигателя уменьшается на 3,, а удельный расход топлива увеличивается на ,6 0. Результаты исследований влияния отклонений точности коренных опор на техникоэкономические показатели двигателя ЗИЛ0 приведены в таблице 2 0.