Упрочнение микродуговым оксидированием деталей из алюминиевых сплавов, восстановленных пластическим деформированием

• Автор: Логачев, Владимир Николаевич
• Шифр специальности: 05.20.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Орел
• Количество страниц: 145 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

I. I Назначение, анализ работы и характеристика основных причин потери работоспособности насосов типа НШУ
1.2 Анализ технического состояния изношенных корпусов и втулок шестеренных насосов типа НШУ
1.3 Современные способы восстановления деталей из алюминиевых сплавов шестеренных насосов типа НШУ.

1.3 Л Способы восстановления колодцев корпусов.

1.3.2 Способы восстановления втулок

1.4 Упрочнение МДО деталей алюминиевых сплавов насосов типа НШУ

1.5 Выводы, цель и задачи исследования.

2 ОБОСНОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ МИКРОСТРУКТУРЫ СПЛАВА А1С7ч ПОСЛЕ ПЛАСТИЧЕСКОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ ПА ТОЛЩИНУ ПОКРЫТИЯ, СФОРМИРОВАННОГО МДО
2.1 Пластическое деформирование и изменения в микроструктуре материала корпуса.
2.2 Энергия активации растворения пластически деформированного металла
2.3 Выводы.
3 ПРОГРАММА И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1 Программа исследований.
3.2 Объект и предмет исследований
3.3 Материалы и оборудование для проведения исследований.
3.4 Приготовление, контроль и оценка работоспособности электролита для формирования покрытий способом МДО
3.5 Методика измерения толщины покрытий

3.6 Методика измерения микротвердости покрытий
3.7 Методика определения внутренних напряжений детали и покрытия .
3.8 Методика сравнительных исследований износостойкости соединений
3.9 Методика проведения сравнительных ускоренных стендовых испытаний шестеренных насосов НШУ2.
3. Методика проведения сравнительных эксплуатационных испытаний шестеренных насосов НШУ2.
4 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.
4.1 Исследование влияния состава электролита и режимов МДО на толщину и скорость формирования покрытий
4.2 Микротвердость покрытий.
4.3 Работоспособность электролита.
4.4 Внутренние напряжения.
4.5 Сравнительные испытания на изнашивание
4.6 Сравнительные стендовые испытания шестеренных насосов НШ
4.7 Сравнительные эксплуатационные испытания насосов НШУ2
4.8 Выводы
5 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС И ЕГО ТЕХНИКОЭКОНОМИ
ЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ.
5.1 Технологический процесс упрочнения МДО восстановленных пластическим деформированием деталей из алюминиевых сплавов шестеренного насоса НШУ2
5.1.1 Технологический процесс восстановления пластическим деформированием с упрочнением МДО корпуса шестеренного насоса НШУ2.
5.1.2 Технологический процесс восстановления пластическим деформированием с упрочнением МДО втулки шестеренного насоса НШУ2.
5.2 Экономическая эффективность разработанной технологии восста
новления корпуса и втулки насоса НШУ2.
5.3 Выводы
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


В крышке расположено уплотнение выходного конца ведущего ротора. Средняя наработка на отказ насосов типа НШУ составляет часов, а средний срок службы не менее 3 лет. Деталями, подверженными наибольшему изнашиванию внутренних цилиндрических поверхностей, являются корпус и втулки шестеренных насосов типа НШУ. Для их изготовления используют литейный и антифрикционный алюминиевые сплавы таблица 1. Колодцы корпуса изнашиваются со стороны камеры всасывания, так как весь качающий узел давлением рабочей жидкости поджимается при работе насоса к этой стороне корпуса. При износе колодцы приобретают форму конуса с расширением в сторону привалочной плоскости. Износ поверхностей колодцев под верхними втулками в 2. Такое различие объясняется перекосом качающего узла при работе насоса под нагрузкой. У втулок основной износ наблюдается на поверхностях, сопрягаемых с шестерней внутренней цилиндрической и торцевой поверхностях втулки. В соединении с корпусом и уплотнительной манжетой изнашиваются большая и малая цилиндрические поверхности втулки и поверхность малого торца. Износ цилиндрических поверхностей неравномерный. Это происходит изза разности давлений, действующих со стороны полости всасывания и нагнетания . Таблица 1. Таким образом, для проведения исследований целесообразен выбор сплавов АК7ч и АОЗ7, так как они используются для изготовления корпусов и втулок шестеренных насосов, в частности насоса НШУ2, основной износ которых приходится на внутренние цилиндрические поверхности. Химический состав вышеуказанных сплавов согласно ГОСТ и ГОСТ 3 приведен в таблице 1. Таблица 1. АК7ч Осноза о ч о 6,0. АОЗ7 Основа 0,6. ОС 7,0. Для ремонта корпусов шестеренных насосов необходимо знать условия их работы, характер дефектов, а также значение их износа. Эти критерии являются основными исходными показателями при назначении технологии восстановления изношенных деталей. Корпус насоса изготовлен из алюминиевого сплава АК7ч литьем в кокиль. При изготовлении корпус подвергают термообработке для достижения твердости НВ . С и закалке в воде с температурой . Для получения данных по износам колодцев корпусов и втулок на МТС ОАО АПК Нива Змиевка, занимающейся ремонтом гидроаппаратуры сельскохозяйственной техники в Орловской области, были произведены замеры изношенных деталей. В качестве исследуемых насосов были взяты шестеренные насосы НШУ2, так как они получили наиболее широкое распространение в современной технике. Измерению подвергали выборку деталей в количестве штук каждая. Выбор плоскостей измерений проведен согласно ГОСТ 9. Для измерения износа колодцев корпуса и внутренней цилиндрической поверхности втулки использовали соответственно индикаторный нутромер НИ,2 ГОСТ и НИ0,2 ГОСТ с ценой деления 0,2 мм, остальные размеры втулки контролировали микрометром МР ГОСТ с точностью измерения 2 мкм. Результаты замеров колодцев корпусов шестеренных насосов НШУ2 показали, что износ поверхностей корпуса в соединении с зубьями шестерен достигает 0,5 мм приложение А. По внешнему виду изношенная поверхность характеризуется наличием рисок и задиров рисунок 1. Износ корпусов в месте соединения с верхними втулками достигает 0,5. Наибольший износ внутренней цилиндрической и торцевой поверхности втулок насосов НШУ2 равен 0,0 мм рисунок 1. Б. Также изнашиванию подвергаются большие и малые поверхности втулок в местах касания с корпусом и крышкой насоса, износ которых достигает 0,5. При износе колодцев корпусов свыше 0, мм, а внутренних цилиндрических поверхностей втулок 0, мм, что составляет около от общего числа изношенных деталей подвергшихся выборке, их восстанавливают пластическим деформированием. Математическая обработка полученных статистических данных проводилась с использованием ПЭВМ. По результатам математической обработки были построены опытные и теоретические кривые распределения износов деталей рисунки 1. При этом установлено, что распределение износов колодцев и втулок насосов подчиняется теоретическому закону нормального распределения. Иср0,2 мм . У0. Рисунок 1. Иср0. V 0. Рисунок 1.