Технология повышения долговечности узлов трения при ремонте сельскохозяйственной техники с использованием модифицированных полимерных композиций

• Автор: Гвоздев, Александр Анатольевич
• Шифр специальности: 05.20.03
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 377 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА,

ПОСТАНОВКА ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Условия эксплуатации подшипников скольжения в узлах трения автотракторной техники и причины выхода из строя
1.2. Анализ существующих технологий и способов ремонта, восстановления и изготовления подшипников скольжения.

1.3. Цель и задачи исследований

Выводы по главе

ГЛАВА 2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ОСНОВЫ ПОВЫШЕНИЯ ДОЛ ОВЕЧНОСТИ УЗЛОВ ТРЕНИЯ МАШИН С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МОДИФИЦИРОВАННЫХ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИЙ.
2.1. Общие вопросы трения и изнашивания. Требования к материалам антифрикционного назначения

2.2. Классификация металлополимерных материалов и покрытий

и методов их получения.
2.3. Антифрикционные свойства.гетерогенных металлополимерных поверхностей
2.4. Механизм изнашивания полимеров и его количественная оценка
2.5. Обоснование применения для подшипников скольжения наполненных термореактивных полимеров
2.6. Адгезионная прочность полимерных покрытий.
2.7. Достоинства формования в поле центробежных сил
антифрикционных тонкослойных покрытий на основе реактопластов
2.8. Совершенствование состава и свойств трибореактопластов.
2.8.1. Молекулярнокинетические свойства нанодисперсных систем
в жидкой дисперсионной среде
2.8.2. Дисперсионный анализ полидисперсных систем.
2.9. Теоретическое обоснование эффективности избирательного переноса при трении и направленной поляризации контактирующих поверхностей для уменьшения водородного изнашивания металлополимерных
пар трения.
2.9.1. Сущность избирательного переноса при трении.
. 2.9.2. Стадии образования и структура сервовитной пленки.
2.9.3. Физические основы уменьшения износа и сил трения при эффекте безызносности
2.9.4. Особенности избирательногопереноса в условиях абразивного изнашивания
2.9.5. Обоснование уменьшения вероятности водородного
изнашивания металлополимерных нар трения.
2 Обоснование оптимального зазора сопряжения валвтулка
. Определение минимально допустимого зазора
. Определение уменьшения зазора при эксплуатации.
Выводы по главе
ГЛАВА 3. ПРОГРАММА И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1. Программа исследований
3.2. Конструкции экспериментальных установок для нанесения покрытий
и условия их формования
3.3. Методики оценки физикомеханических свойств опытных
покрытий.
3.4. Методики проведения триботехнических испытаний материалов.
ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ АНАЛИЗ.
4.1. Повышение адгезионной прочности полимерных покрытий.
4.2. Оптимизация составов, структуры и свойств трибореактопластов
4.3. Исследование влияния режимов нанесения наполненных реактопластов на триботехнические и прочностные характеристики опытных покрытий.
4.4. Исследование влияния нагрузки, скорости скольжения и шероховатости вала на температуру в узле трения
4.5. Сравнительная оценка поведения антифрикционных материалов
в экстремальных условиях
4.5.1. Исследование поведения материалов пар трения в присутствии масел, исчерпавших свой ресурс.
4.5.2. Поведение антифрикционных материалов при попадании в масло жидкостей, обладающих неудовлетворительной смазывающей способностью.
4.5.3. Оценка поведения подшипниковых материалов в случае
прекращения подачи смазочной жидкости.
Выводы по главе 4.
ГЛАВА 5. ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ТЕХНОЛОГИИ РЕМОНТА И ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОДШИПНИКОВ СКОЛЬЖЕНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ
МОДИФИЦИРОВАННЫХ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИЙ
ГЛАВА 6. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ИСПЫТАНИЙ И ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВНЕДРЕНИЯ ТЕХНОЛОГИИ В ПРОИЗВОДСТВО
6.1. Результаты эксплуатационных испытаний деталей и узлов
с опытными покрытиями.
6.2. Рекомендации производству по номенклатуре восстанавливаемых
и изготавливаемых деталей.
6.3. Экономическая эффективность внедрения результатов
исследований
6.3.1. Экономическая целесообразность замены традиционного материала полимерной композицией
6.3.2. Определение годового экономического эффекта от повышения долговечности изделия за счет применения полимерной композиции
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Эго свойство используют для обезводороживания деталей, например, после гальванического хромирования. Поэтому считали, что при трении в случае повышенных температур процесс наводороживания невозможен. Более того, полагали, что имеющийся в детали биографический водород будет уходить из зоны трения. Только в последние годы теоретически ,, а затем экспериментально установили, что при тяжелых режимах трения максимальная температура образуется не на поверхности, а на некоторой глубине. Это создает условия, при которых водород, если он будет адсорбирован на поверхности детали, под действием температурного градиента диффундирует в глубь поверхности, там концентрируется и вызывает охрупчивание поверхностных слоев, а, следовательно, усиливает изнашивание. Внастоящее время на практике применяют различные технологии и способы ремонта, восстановления подшипников скольжения. Различны они как по способам воздействия на детали, так и по применяемым материалам. Способ пластической деформации давлением получил широкое распространение в ремонтном производстве. Он предусматривает восстановление изношенных размеров деталей за счет способности металла изменять свою форму и размеры под действием нагрузки в результате остаточной деформации 9, 5. Способ пластической деформации достаточно прост, но, не привнося материала взамен изношенного, имеет свои ограничения и предел применения. В ГНУ ГОСНИТИ разработан технологический процесс восстановления втулок проточкой канавок у хвостовика под алюминиевое кольцо определенного диаметра с последующей заливкой полученных выточек баббитом. Размер под вал формируется после опрессовки и механической обработки. Этот способ прост, экономичен, но требует применения валов, цапф шестерен гидронасосов с увеличенным диаметром и не позволяет восстанавливать втулки с повышенным износом по внутреннему диаметру. Способ восстановления опорных втулок литейным гильзованием разработан в Ульяновском политехническом институте . Сущность способа заключается в том, что изношенные бронзовые втулки опрессовываюг на 0тонном гидравлическом прессе в штампе для обеспечения припуска на механическую обработку. Затем изделие заливают расплавленным алюминиевым сплавом с приложением, давленияв период кристаллизации. Окончательной технологической операцией является механическая обработка полученной заготовки в размер. Способ литейного гильзования позволяет неоднократно восстанавливать бронзовые втулки, но его применение для втулок из сплавов алюминия затруднительно изза наличия на их поверхности плотной окисной пленки, препятствующей хорошей адгезии. Аналогичен по своей сути метод восстановления вкладышей подшипников опрессовкой и последующей заливкой мягкими антифрикционными сплавами. При этом на рабочей поверхности вкладыша создают сетку из выступов и углублений, заливаемых в дальнейшем металлом. При восстановлении вкладышей с их рабочей поверхности снимают тонкую стружку, устанавливают вкладыш в приспособление для выдавливания
углублений, затем извлекают оттуда и заливают сплавом. После заливки окончательно растачивают внутреннюю поверхность . Метод термодиффузионной металлизации втулок из бронзы и сплавов алюминия предложен и развит исследователями Воронежской ГСХА и МГАУ , . Его сущность заключается в том, что детали подлежащие восстановлению, размещаются в герметичном контейнере, заполненном насыщающей порошковой смесыо на основе цинка, алюминия, меди, кремния и других компонентов при различном их соотношении. Упакованный контейнер помещается в. С для алюминиевых 0. С. Время выдержки прИь рабочей температуре составляет 4. Способ отливки втулок заново представляет собой заводскую последовательность операций по их изготовлению с обработкой всех поверхностей под номинальные или ремонтные. Подобный опыт накоплен и коллективами Лежневского РТГ1 Ивановской области, НовоВязниковского РТП Владимирской области. В случае использования в конструкции узла трения в качестве подшипника скольжения тонкостенных, свертных втулок ремонт сводится к их замене новыми изделиями путем запрессовки, раскатки, механической обработки под заданный размер.