Повышение долговечности плунжерных пар топливных насосов высокого давления судовых дизелей нанесением износостойких покрытий

• Автор: Леонтьев, Андрей Львович
• Шифр специальности: 05.08.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Владивосток
• Количество страниц: 207 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. Состояние и анализ проблемы повышения долговечности
плунжерных пар ТНВД судовых дизелей технологическими методами и задачи исследования
ЕЕ Влияние износа плунжерных пар ТНВД на рабочие характеристики
дизеля
1.2. Условия работы плунжерных пар ТНВД судовых дизелей
1.3. Причины отказов и дефекты плунжерных пар ТНВД судовых
дизелей
1.4. Методы восстановления плунжерных пар ТНВД судовых дизелей
1.5. Анализ технологических возможностей способов гальванического
хромирования деталей и эксплуатационных свойств получаемых покрытий
1.6. Долговечность восстановленных плунжерных пар ТНВД судовых
дизелей и пути ее повышения
1.7. Выводы и постановка цели и задач исследования
2. Программа и методики проведения исследования
2.1. Программа исследований
2.2. Методика использования регрессионного анализа и планирования
экспериментов
2.3. Методика определения геометрических параметров плунжерных

2.4. Методика определения плотности плунженых пар ТНВД
2.5. Определение триботехнических свойств материалов
2.6. Методика исследования механических свойств покрытий на микро-
и наноуровне
2.7. Методики исследований структуры и топографии поверхностей
трения плунжеров и покрытий, рентгенофазного анализа покрытий
2.8. Методика ускоренных стендовых испытаний плунжерных пар ТНВД

3. Экспериментально-теоретическое обоснование восстановления
плунжерных пар ТНВД нанесением композиционных износостойких покрытий
3.1. Обоснование путей повышения долговечности плунжерных пар
3.2. Системное проектирование технологического процесса
восстановления плунжерных пар
3.3. Особенности изнашивания плунжерных пар ТНВД
3.4. Определение критериальных параметров покрытия, диаметрального зазора и гидроплотности плунжерных пар ТНВД
для обеспечения заданной долговечности
3.5. Обоснование выбора материалов и способа их нанесения для
улучшения триботехнических свойств гальванических хромовых покрытий плунжеров ТНВД
4. Исследование свойств износостойких покрытий и выбор
оптимальных технологических параметров их нанесения
4.1. Исследование влияния параметров режима хромирования на
микротвердость и триботехнические свойства покрытия
4.2. Исследование влияния состава минеральных и органоминеральных
материалов, используемых для модифицирования гальванического хрома, на триботехнические свойства сопряжения
4.3. Выбор оптимальных параметров модифицирования
гальванического хрома минеральными и органоминеральными материалами
4.4. Влияние температуры подогрева топлива на триботехнические
свойства износостойких покрытий
4.5. Исследование влияния металлографических особенностей,
химического состава и топографии поверхности стали ХВГ и композиционных покрытий на износостойкость трибосопряжения
4.6. Влияние механических свойств композиционных покрытий на
износостойкость трибосопряжения
4.7. Выводы

5. Разработка технологии восстановления плунжерных пар ТНВД
судовых дизелей
5.1. Технология восстановления плунжерных пар нанесением
композиционных покрытий
5.2. Стендовые испытания плунжерных пар
5.3. Эксплуатационные испытания плунжерных пар
5.4. Экономическая эффективность восстановления плунжерных пар
нанесением композиционных покрытий
5.5. ВЫВОДЫ
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ
Список литературы
Приложение 1 Профилограммы микронеровностей поверхностей
плунжеров с различными типами покрытий
Приложение 2 Рентгеноэлектронный спектр поверхности
упрочненного хрома
Приложение 3 Результаты исследования механических свойств
покрытий методом наноиндентирования
Приложение 4 Изменения геометрических параметров плунжерной
пары ТНВД дизеля Ю 26/20 АЗ в процессе стендовых испытаний
Приложение 5 Акты о внедрении

накоплению излишнего количества трехвалентного хрома в электролите.
Сравнительные триботехнические исследования хромовых покрытий, полученных в саморегулирующихся электролитах, электролитах с органическими веществами, а также стандартного электролита хромирования, позволили установить, что их износостойкость отличается незначительно [120].
В виду того, что необходимая толщина покрытия при восстановлении плунжерных пар судовых дизелей не превышает 20 мкм (среднее время нанесения покрытия составляет 15 мин на партию деталей), повышение производительности процесса не является актуальным (выход по току 12-14%). Стандартный электролит хромирования наиболее прост по химическому составу, достаточно стабилен в работе и менее агрессивен, не требует больших затрат на его эксплуатацию (содержание хромового ангидрида может меняться в широких пределах без ухудшения качества покрытия) и поэтому является предпочтительным для малых предприятий, занимающихся восстановлением деталей гальваническим хромированием. Для получения износостойких покрытий из сульфатных электролитов большинство авторов рекомендует следующую область параметров режима хромирования [30, 66, 76, 120]: плотность тока 50-60 А/дм2, температура электролита 50-60 °С.
Таким образом, для восстановления плунжерных пар судовых дизелей наиболее перспективным методом нанесения износостойкого покрытия является хромирование в стандартном электролите. Однако для получения пористого хромового покрытия, обладающего максимальной износостойкостью из стандартного сульфатного электролита необходимо исследовать область параметров режима — плотность тока 50-60 А/дм2, температура электролита - 50-60 °С.
1.6 Долговечность восстановленных плунжерных пар ТНВД судовых дизелей и пути ее повышения
Долговечность прецизионных деталей определяется качеством сопряженных поверхностей (наличием или отсутствием макрогеометрических дефектов: скругление отсечных кромок плунжера, кавитационные каверны в районе выпу-