Повышение межремонтного ресурса восстановленных электроискровой обработкой деталей оптимизацией физико-механических свойств покрытий

• Автор: Окин, Максим Александрович
• Шифр специальности: 05.20.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Саранск
• Количество страниц: 157 с. : ил.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Исследование дефектов и износов золотников тракторных гидрораспределителей

1.2. Способы восстановления соединений золотииккорпус гидравлических распределителей

1.3. Физические основы и реализация процесса электроискровой обработки

1.4. Поверхностный слой, формируемый при восстановлении изношенных деталей.

1.5. Влияние пластического деформирования на остаточные напряжения растяжения покрытия.

1.6. Цели и задачи исследования.

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ К ПОВЫШЕНИЮ МЕЖРЕМОНТНОГО РЕСУРСА ВОССТАНОВЛЕННОЙ ДЕТАЛИ ОПТИМИЗАЦИЕЙ

ФИЗИКОМЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ЭЛЕКТРОИСКРОВЫХ ПОКРЫТИЙ.

2.1. Теоретические зависимости, описывающие электроискровую наплавку в режиме механической обработки
2.2. Этапы проведения электроискровой обработки металлических и токопроводящих материалов.
2.3. Оптимизация физикомеханических свойств
2.4. Пластическая деформация покрытия.
2.5. Влияние структуры и фазового состава на физикомеханические свойства покрытий.
2.6. Остаточные напряжения и износостойкость электроискровых покрытий.
3. ПРОГРАММА И МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.
3.1. Программа и структура исследований.
3.2. Характеристика исходных материалов, обоснование их выбора и методика подготовки образцов для исследования
3.3. Характеристика установки ЭИО и методика формирования упрочненных поверхностей.
3.4. Методики исследования структуры и фазового состава формирующихся при ЭИО покрытий.
3.4.1. Рентгенофазовый анализ.
3.4.2. Определение причин физического уширения
3.4.3. Методика определения макронапряжений.
3.5. Методика проведения исследований с помощью РЭМ.
3.6. Металлографические исследования
3.6.1. Методика приготовления шлифов
3.6.2. Методика измерения микротвердости
3.7. Методика исследования триботехнических свойств покрытий
3.8. Методика стендовых и эксплуатационных испытаний восстановленных гидрораспределителей.
3.9. Обработка результатов измерений
4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.
4.1. Масса и толщина
4.2. Металлографический анализ
4.3. Элементный состав покрытий
4.4. Рентгенофазовый анализ
4.5. Рентгеноструктурный анализ
4.6. Триботехнические испытания восстановленных пар трения
4.7. Результаты стендовых и эксплуатационных испытаний гидрораспределителей.
5. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО ВОССТАНОВЛЕНИЮ И УПРОЧНЕНИЮ РАБОЧИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ ЗОЛОТНИКОВ ГТЩРОРАСПРЕ ДЕЛИТЕ ЛЕЙ И ОЦЕНКА ИХ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ.
5.1. Технологические рекомендации восстановления золотников гидрораспределителей гидросистем тракторов методом электроискровой обработки.
5.2. Расчт экономической эффективности разработанного технологического процесса
5.2.1. Расчет себестоимости ремонта гидрораспределителя с восстановлением и упрочнением золотников методом электроискровой обработки.
5.2.2. Расчет годовой экономии от ремонта гидравлических распределителей по предлагаемой технологии
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


От до отказов гидроприводов тракторов и сельхозмашин являются функциональными. Ог до систематически повторяющихся отказов связаны с потерей герметичности различного рода уплотнений и, как следствие, интенсивным абразивным гидроабразивным износом основных соединений. Исследованиями по надежности гидрораспределителей, выполненных Бурумкуловым Ф. Х., Черкуном В. Е. 1 и другими, установлено, что их ресурс в основном зависит от износостойкости соединения золотник корпус. Поэтому развитие исследований надежности золотников гидрораспределителей, а также восстановление их работоспособности путем применения современных технологий восстановления имеет важное значение. Для правильного выбора технологии восстановления золотниковой пары и понимания физической сущности отказов гидрораспределителя необходимо проанализировать условия его работы и определить основные причины, вызывающие отказ. Конструкционные отказы от общего количества обусловлены ошибками, допущенными при проектировании, нарушениями требований ГОСТ, занижением запасов прочности, ошибками в разработке принципиальных схем и конструкций устройств. Например, золотниковая пара имеет конструктивные недостатки, в результате которых при установке золотника в положение подъем, шестой его поясок выходит из корпуса. Это приводит к перекосу золотника в отверстии корпуса и ускоряет износ деталей 5. Эксплуатационные отказы являются следствием нарушений условий работы, на которые рассчитан данный привод, не соблюдение оговоренных в технической документации правил эксплуатации, низкой квалификации обслуживающего персонала, естественного старения и изнашивания. Доля отказов гидрораспределителей составляет 3. Слабым звеном гидрораспределителя является прецизионная пара трения золотник корпус, отказы которых на связаны с потерей гидроплотности. На безотказность и долговечность гидравлических агрегатов в условиях эксплуатации наибольшее влияние оказывают режим работы, характер нагрузки и качество рабочей жидкости. К рабочим жидкостям гидросистем предъявляются высокие требования с точки зрения неизменности их параметров и свойств. Не менее отказов гидропривода отечественных тракторов и сельхозмашин прямо или косвенно связано с загрязнением рабочих жидкостей, изза неудовлетворительного их хранения, транспортирования и заправки. По данным , ный ресурс гидрораспрсделителей при стендовых испытаниях составляет моточ, а в условиях эксплуатации моточ. Основная причина снижения ресурса заключается в низкой абразивной стойкости изнашивающихся пар трения. Агрегат снимается с эксплуатации при очень малых износах рабочих поверхностей золотника и корпуса в связи с большой утечкой жидкости. В годах Величко С. А. и Ионов П. Республики Мордовия, Архангельской, Ярославской и Саратовской областей. После очистки, мойки и сушки нераскомплектованных золотниковых пар авторы исследований произведены измерения диаметров опорных поясков отверстий корпусов и золотников в двух взаимоперпендикулярных сечениях по верхним и нижним кромкам. По результатам измерений определены значения следующих параметров отклонения от диаметра ,0 мм по пояскам отверстий корпусов и золотников эллипсность и конусность поясков корпусов и золотников зазоры в сопряжении золотник корпус. По полученным данным исследователями установлено, что износ сопрягаемых поверхностей золотника и корпуса происходит неравномерно по длине и образующей этих деталей, коэффициент повторяемости дефекта равен 1. Из отверстий корпусов максимально изнашивается поясок 3 среднее значение ,1 мкм, минимально поясок 1 6,3 мкм средний износ 3 пояска больше 1 в 2,7 раза. Кроме износа поясков у корпусов выявлены следующие дефекты царапины и риски вдоль отверстия задиры и сколы кромок, соответственно с коэффициентами повторяемости 0, 0, и 0,. У золотника максимально изнашивается поясок 6 среднее значение ,2 мкм, минимально поясок мкм средний износ пояска 6 больше пояска 2 в 2,9 раза. Эллипсность поясков отверстий корпуса, в среднем 3,4, мкм, при максимальной величине мкм золотника, в среднем 2,3, мкм, при максимальной величине 8 мкм.