Підвищення міжремонтного ресурсу двигунів мобільної сільськогосподарської техніки електрохіміко-механічним припрацюванням циліндро-поршневої групи
Ефективність поліпшення техніко-економічних показників та міжремонтного ресурсу тракторних і комбайнових двигунів сільськогосподарського призначення, що піддаються капітальному ремонту з використанням електрохіміко-механічного припрацювання деталей ЦПГ.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | автореферат |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 27.07.2014 |
| Размер файла | 59,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
ЛУГАНСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ АГРАРНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
УДК 631.354:621.43:62-24
ПІДВИЩЕННЯ МІЖРЕМОНТНОГО РЕСУРСУ
ДВИГУНІВ МОБІЛЬНОЇ СІЛЬСЬКОГОСПОДАРСЬКОЇ ТЕХНІКИ ЕЛЕКТРОХІМІКО-МЕХАНІЧНИМ ПРИПРАЦЮВАННЯМ
ЦИЛІНДРО-ПОРШНЕВОЇ ГРУПИ
Спеціальність 05.05.11 - машини і засоби механізації
сільськогосподарського виробництва
АВТОРЕФЕРАТ
дисертації на здобуття наукового ступеня
кандидата технічних наук
Ізюмський Вадим Анатолійович
Луганськ - 2004
АНОТАЦІЯ
Ізюмський В.А. Підвищення міжремонтного ресурсу двигунів мобільної сільськогосподарської техніки електрохіміко-механічним припрацюванням циліндро-поршневої групи. - Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.05.11 - машини і засоби механізації сільськогосподарського виробництва. - Луганський національний аграрний університет, Луганськ, 2004.
Дисертація присвячена рішенню задачі підвищення міжремонтного ресурсу ремонтуємих тракторних і комбайнових двигунів шляхом керування факторами режима електрохіміко-механічного припрацювання (доведення) (ЕХМП(Д) циліндро-поршневої групи що забезпечують мінімальні припрацювальні зноси деталей та зменшення інтенсивності нормального зношування деталей в експлуатації.
Теоретично обґрунтовано та експериментально підтверджено вплив режиму тертя спряжених поверхонь на макроприпрацьовуваність поршневих кілець до дзеркала гільзи циліндра в процесі ЕХМП(Д). Розкрито механізм електрохіміко-механічного припрацювання (доведення) сполучень циліндро-поршневої групи. Знайдено оптимальні значення технологічних факторів електрохіміко-механічного припрацювання (доведення) поршневих кілець до гільзи циліндра при ремонті двигуна, які дозволяють виправити макрогеометричні відхилення деталей з мінімальним зносом.
Економічний ефект від впровадження удосконаленої технології ЕХМП(Д) і обкатування досягається за рахунок зниження собівартості обкатних робіт, витрати картерного мастила на угар і підвищення моторесурсу відремонтованих двигунів.
Ключові слова: мобільні сільськогосподарські машини, двигун, ремонт, обкатування, макрогеометрія, поршневе кільце, електрохіміко-механічне припрацювання (доведення).
АННОТАЦИЯ
Изюмский В.А. Повышение межремонтного ресурса двигателей мобильной сельскохозяйственной техники электрохимико-механической приработкой цилиндро-поршневой группы. - Рукопись.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.05.11. - машины и средства механизации сельскохозяйственного производства. - Луганский национальный аграрный университет, Луганск, 2004.
Диссертация посвящена решению задачи повышения межремонтного ресурса ремонтируемых тракторных и комбайновых двигателей путем управления факторами режима электрохимико-механической приработки (доводки) (ЕХМП(Д) цилиндро-поршневой группы (ЦПГ).
Проанализировано состояние вопроса по исследуемой проблеме. Выяснено, что существующий способ электрохимико-механической приработки (доводки) основных сопряжений двигателей обеспечивает быструю макрогеометрическую приспосабливаемость деталей ЦПГ. Однако разработанная технология требует уточнения отдельных параметров и режимов при приработке соединений поршневая канавка - кольцо - зеркало гильзы.
Теоретически обосновано и экспериментально подтверждено влияние режима трения сопряженных поверхностей на макроприрабатываемость поршневых колец к зеркалу гильзы цилиндра в процессе ЕХМП(Д). Раскрыт механизм электрохимико-механической приработки (доводки) сопряжений цилиндро-поршневой группы. Разработана методика по определению тока, проходящего через сопряжение кольцо - гильза при ЭХМП(Д). Показаны характер распределения тока по сопряжениям ЦПГ и его изменения в сопряжении поршневое кольцо - гильза в зависимости от положения поршня при его движении, и способа подключения источника тока. Экспериментально показана возможность управлением процессом ЭХМП(Д) деталей ЦПГ исправлять макрогеометрические искажения прирабатываемых поверхностей. Найдены оптимальные значения технологических факторов электрохимико-механической приработки поршневых колец к зеркалу гильзы цилиндра при ремонте двигателя, использование которых позволяет за счет минимальных приработочных износов деталей и снижения интенсивности нормального изнашивания деталей ЦПГ в условиях эксплуатации, повысить межремонтный ресурс дизелей.
Экономический эффект от внедрения усовершенствованной технологии ЕХМП(Д) и обкатки достигается за счет снижения себестоимости обкаточных работ, расхода картерного масла на угар и повышения моторесурса отремонтированных двигателей.
Ключевые слова: мобильные сельскохозяйственные машины, двигатель, ремонт, обкатка, макрогеометрия, поршневое кольцо, электрохимико-механическая приработка (доводка).
SUMMARY
Izjumskij V.A. A heightening of a between repairs resource of engines of mobile agricultural technique by electrochemical-mechanical running in of cylinder-piston group. - Manuscript.
Thesis on awarding the Candidate Degree (Engineering) on a speciality 05.05.11. - machines and means of mechanization of agricultural production. - Lugansk National Agrarian University, Lugansk, 2004.
The thesis is dedicated to solution of a problem of a heightening of a between repairs resource reconditioned tractor and combines' engines by the way of regimes factors control of electrochemical-mechanical running in (grinding in) (ECMR(G)) cylinder-piston group, that ensure minimum running wears of parts and decreasing of intensity of normal deterioration of parts in maintenance.
Theoretically is justified and experimentally influencing a condition of abrasion of conjugate surfaces on macrorunning in of piston rings to a mirror of a cylinder in process ECMR(G) is affirmed. The essence of electrochemical-mechanical running in (grinding in) of connections of cylinder-piston group is uncovered. The optimical values of technology factors of electrochemical-mechanical running in (grinding in) of piston rings to a cylinder are retrieved at repair of an engine, which one allow to correct macrogeometry of an aberration of parts with a minimum wear.
The economic effect of an intrusion of an improved technique ECMR(G) and running in is reached at the expense of cost reduction running in of operations, expenditures of crankcase oil waste and heightenings of a motor-resource of repaired engines.
Keywords: mobile agricultural machines, engine, repair, running in, macrogeometry, piston ring, electrochemical-mechanical running in (grinding in).
Дисертацією є рукопис.
Робота виконана в Луганському національному аграрному університеті (ЛНАУ) Міністерства аграрної політики України
Науковий керівник: кандидат технічних наук, доцент Алексєєв Валерій Павлович, Луганський національний аграрний університет, доцент кафедри ремонту машин та технології конструкційних матеріалів.
Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор Дідур Володимир Аксентійович, Таврійська державна аграрно-технічна академія, завідувач кафедрою гідравліки і теплотехніки.
кандидат технічних наук, доцент Нікітін Олександр Якімович, Національний технічний університет України “КПІ”, доцент кафедри лазерної технології, конструювання машин і матеріалознавства.
Провідна установа: Кіровоградський національний технічний університет Міністерства освіти і науки України, м. Кіровоград.
Захист відбудеться " 9 " грудня 2004 року о 12-00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради К.29.841.01 Луганського національного аграрного університету за адресою: 91008, м. Луганськ - 8, Луганський національний аграрний університет.
З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Луганського національного аграрного університету за адресою: 91008, м.Луганськ - 8, Луганський національний аграрний університет.
Автореферат розісланий " 8 " листопада 2004 року.
Вчений секретар спеціалізованої вченої ради кандидат технічних наук, доцент Коваль В.Я.
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Актуальність теми. Підвищення міжремонтного ресурсу двигунів мобільної сільськогосподарської техніки вкрай утруднено в зв'язку з низькою точністю деталей, що надходять на зборку. Особливо негативно впливають макрогеометричні відхилення поверхонь сполучених деталей циліндро-поршневої групи (ЦПГ). Тому цілком актуальним є забезпечення підвищення міжремонтного ресурсу двигунів, що працюють в екстремальних умовах сільськогосподарського виробництва при їхній зборці в процесі ремонту з деталей фактичної якості. Представляється можливим вирішити цю задачу шляхом використання електрохіміко-механічного припрацювання (доведення) (ЕХМП(Д) деталей у процесі зборки. Процес дозволяє виправляти макрогеометрію сполучених деталей, пристосовуючи їхні поверхні одна до одної. Дослідження показали, що деталі одержують необхідну якість поверхонь з мінімальним зносом, здобувають високу зносостійкість і працездатність, що сприяє підвищенню їхнього міжремонтного ресурсу.
Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота виконана відповідно до планів науково-дослідних і дослідно-конструкторських робіт на 1992…2004 рр. Луганського національного аграрного університету по темам: тема 8М/92 “Розробка технології прискореної обкатки тракторних двигунів з використанням електрохіміко-механічного припрацювання основних з'єднань”, № Держреєстрації UAO1001530P і тема 7/5 “Розробка конструкції технологічного оснащення процесу електрохіміко-механічного припрацювання деталей двигунів для впровадження технології у виробництво”, № Держреєстрації 0197U004953. Автор брав безпосередню участь у виконанні науково-дослідних робіт з перерахованих тем.
Мета і задачі дослідження. Метою даної роботи є підвищення міжремонтного ресурсу і поліпшення техніко-економічних показників тракторних і комбайнових двигунів сільськогосподарського призначення, що піддаються капітальному ремонту з використанням електрохіміко-механічного припрацювання деталей ЦПГ. Для досягнення поставленої мети повинні бути вирішені наступні задачі:
Визначити виникаючі види тертя (змащення) в сполученні поршневе кільце - гільза циліндрів і можливість виправлення макрогеометрії деталей цих сполучень як визначальних ресурс двигуна.
Розкрити механізм процесу виправлення макрогеометрії сполучень канавка поршня - поршневе кільце - гільза циліндрів при ЕХМП(Д), визначити фактори керування процесом і підвищенням ресурсу сполучень.
Оптимізувати технологічні фактори, скорегувати технологічний процес ЕХМП(Д) сполучень при ремонті двигунів.
Оцінити техніко-економічні показники відремонтованих тракторних і комбайнових двигунів з використанням ЕХМП(Д) і визначити їхній міжремонтний ресурс.
Оцінити економічну ефективність результатів досліджень у тому числі по підвищенню міжремонтного ресурсу відремонтованих двигунів сільськогосподарського призначення.
Об'єктом дослідження є підвищення ресурсу двигунів сільськогосподарського призначення шляхом електрохіміко-механічного припрацювання (доведення) деталей ЦПГ.
Предметом дослідження є вивчення закономірностей процесу електрохіміко-механічного макроприпрацювання деталей ЦПГ рядних і V-образних двигунів СМД і Д-240 (4Ч12/14, 6V13/11,5 і 4Ч11/12,5).
Методи дослідження. Вплив факторів на показники припрацьовуваності деталей ЦПГ, на припрацьовувальний знос, а, таким чином і на ресурс сполучень досліджувалися постановкою одно - і двофакторних експериментів на реальних деталях і їхніх елементах. При обробці результатів досліджень використовувалися існуючі програми по регресійному аналізу для ПЕОМ. Оптимальні режими ЕХМП(Д) визначалися постановкою багатофакторного експерименту з наступним рішенням компромісної задачі графічним способом. Отримані дані оброблялися за допомогою існуючих програм для ПЕОМ.
Перевірка впливу режимів удосконаленої технології на ресурс, техніко-економічні показники відремонтованих двигунів сільськогосподарського призначення проводилася шляхом проведення стендових і експлуатаційних випробувань у реальних умовах. Випробування двигунів здійснювалися по загальноприйнятих методиках ГОСНИТИ.
Наукова новизна одержаних результатів. Розкрито механізм електрохіміко-механічної взаємодії поршневого кільця і дзеркала гільзи. Визначено оптимальні значення технологічних факторів процесу спільного електрохіміко-механічного припрацювання поршневих кілець і дзеркала гільзи циліндра при ремонті двигуна, при яких досягаються малі прирацювальні зноси і повне прилягання бічних поверхонь поршневих кілець до гільзи. Розроблено методику по визначенню струму, що проходить через сполучення кільце - гільза при ЕХМП(Д). Показано характер розподілу струму по сполученнях ЦПГ і його зміни в сполученні поршневе кільце - гільза в залежності від положення поршня при його русі, способу підключення джерела струму. міжремонтний тракторний комбайн двигун
Практичне значення отриманих результатів. Використання оптимального сполучення факторів в удосконаленій технології ЕХМП(Д), дозволило підвищити ресурс циліндро-поршневої групи двигунів, знизити угар мастила, підвищити економічну ефективність процесу. Розроблені практичні рекомендації з проведення ЕХМП(Д) ЦПГ при ремонті двигунів мобільної сільськогосподарської техніки. Розроблено технологічне оснащення для проведення ЕХМП(Д) основних сполучень двигунів.
Особистий внесок здобувача. Основні дослідження з теми дисертації виконані автором особисто. Розроблено методики дослідження розподілу струму по деталях ЦПГ при ЕХМП(Д), визначення електрохіміко-механічної взаємодії поршневого кільця і дзеркала гільзи циліндрів і методика визначення зміни мікрорельєфу поверхонь сполучених деталей профілографуванням. Проведено оптимізацію процесу електрохіміко-механічного припрацювання поршневих кілець до дзеркала гільзи циліндра. Визначено техніко-економічні показники та ефективність удосконаленої технології ЕХМП(Д) сполучень ЦПГ. В опублікованих у співавторстві роботах особистий внесок автора полягає в зборі наукового матеріалу, одержанні експериментальних даних і їхньому аналізі. Загальна частка участі автора в опублікованих у співавторстві працях складає 30...70%.
Апробація результатів дисертації. Результати досліджень, включених у дисертацію, повідомлені на щорічних звітних науково-технічних конференціях Луганського національного аграрного університету в період з 1994...2004 рр. Результати досліджень доповідалися на: 1-й міжнародній конференції "Организация и технология ремонта механизмов, машин, оснастки" (шифр М96-254, Никитский ботанический сад, Крым, 1996 г.), 1-й міжнародній конференції "Наука i освiта '98" (Дніпропетровськ, 1998 р.), міжнародній конференції "Новые технологии в машиностроении" (Харьков, 1998 г.), міжнародній конференції "Высокоэффективные технологии в машиностроении"(шифр М98-253, Харьков, 1998 г.), міжнародній науково-технічній конференції "Научно-технический прогресс в сельскохозяйственном производстве" (Глеваха, 1999 г.).
Публікації. За результатами досліджень опубліковано 13 наукових праць, у тому числі 6 статей у фахових виданнях: в одному науковому журналі та п'яти збірниках наукових праць, і 7 тез у матеріалах міжнародних конференцій.
Структура й обсяг роботи. Дисертаційна робота викладена на 279 сторінках і включає вступ, 7 розділів основного матеріалу, висновки, список використаної літератури і 4 додатки. Основний текст дисертації складається з 191 сторінки, додатки займають 88 сторінок. В основній частині міститься 17 таблиць на 9 сторінках і 40 рисунків на 14 сторінках. Список літератури містить 247 джерел на 24 сторінках.
ЗМІСТ РОБОТИ
В вступі обгрунтована актуальність теми, викладені мета і задачі дослідження, подана загальна характеристика роботи.
У першому розділі аналізується стан питання з проблеми підвишення міжремонтного ресурсу двигунів, які експлуатуються в реальних умовах сільськогосподарського виробництва. Відзначається вплив умов експлуатації сільськогосподарської техніки і стану деталей та складальних одиниць, які надходять на складання при ремонті, на техніко-економічні показники і міжремонтний ресурс двигунів. Обгрунтовується необхідність припрацювання деталей двигунів і його вплив на зміну вихідного стану тертьових поверхонь деталей і підвищення ресурсу двигунів. Проведено аналіз існуючих способів прискорення припрацювання спряжень двигунів і їх вплив на міжремонтний ресурс.
Приведено огляд робіт І.М.Вєлічкина, Е.А.Калініна, І.К.Мєщєрякова, М.І.Лєрнера та ін. по впливу умов експлуатації двигунів на їх міжремонтний ресурс, робіт І.Є.Дюміна, Н.Т.Голубничого та ін., у яких основна увага приділяється макрогеометрії поверхонь деталей і її вплив на ресурс та інші показники роботи двигунів, Б.І.Костецького, Г.П.Шаронова, Н.З.Савченко, І.А.Кравця, В.Г.Заренбіна, та ін. з питань вивчення процесів припрацювання деталей машин, робіт М.М.Хрущова, І.В.Крагельського, В.О.Валетова та ін., де обмірковується вплив мікрошорсткості поверхонь тертя на припрацювання деталей, робіт В.С.Семенова, Фурухами та ін., в яких порушуються проблеми режимів змащення поршневого кільця, робіт О.Г.Терхунова, М.І.Чорновола, Н.В.Храмцова, М.Х.Нігаматова та ін. по різноманітних аспектах обкатування двигунів після ремонту, робіт Ю.М.Петрова, В.П.Алексеєва та ін. по електрохіміко-механічному припрацюванню (доведенню) тракторних і комбайнових двигунів.
При зниженій точності деталей ЦПГ, що були в експлуатації, низькій точності запасних частин та відновлених деталей які надходять на складання, міжремонтний ресурс двигунів мобільної сільськогосподарської техніки на 60…70% нижче доремонтного. Найбільш відповідальними парами тертя, що визначають ресурс двигуна, є сполучення канавка поршня - кільце - гільза. Міжремонтний ресурс двигунів залежить від величини припрацювального зносу деталей ЦПГ та інтенсивності їх нормального зношування в важких умовах експлуатації сільськогосподарської техніки, що в свою чергу залежить від одержаної якості тертьових поверхонь після макроприпрацювання. Тому відхилення їхньої макрогеометрії призводять до підвищеного припрацювального зносу, погіршення техніко-економічних показників двигунів в експлуатації та зниження їх ресурсу. В умовах ремонтного виробництва слабко вирішуються питання макроприпрацювання, а ті способи, що дозволяють його вирішити призводять до підвищення зносу деталей і зниженню ресурсу двигунів. При використанні ЕХМП(Д) вирішується задача макроприпрацювання сполучень ЦПГ і КШМ із мінімальним зносом деталей, робочі поверхні яких набувають характерного мікрорельєфу та властивостей, що сприяє зменшенню інтенсивності нормального зношування деталей в експлуатації, за рахунок чого підвищується ресурс двигунів. У застосуванні даного способу є великий потенціал для підвищення міжремонтного ресурсу двигунів мобільної сільськогосподарської техніки.
Проблема підвищення ресурсу ремонтуємих двигунів сільськогосподарського призначення з використанням ЕХМП(Д) при фактичному стані деталей, що сполучаються, залишається актуальною, що і є метою даної роботи. Виходячи зі сказаного, для досягнення поставленої мети, були сформульовані задачі досліджень.
В другому розділі розглянуто виникаючі види тертя (змащення) в сполученнях поршневе кільце - гільза циліндрів при ЕХМП(Д), їх вплив на припрацьовуваність хромованих кілець до дзеркала гільзи, що характеризуються значними макрогеометричними відхиленнями в ремонтуємих двигунах, і можливість підвищення ресурсу циліндро-поршневої групи, що сприятиме підвищенню міжремонтного ресурсу двигуна в цілому.
Однією із можливостей підвищення міжремонтного ресурсу двигунів є умова виконання макроприпрацювання сполучень ЦПГ із мінімальним зносом деталей. У цьому випадку першорядну роль грає наявність змащення між деталями що припрацьовуються. Наявність і товщина розділового шару мастильного матеріалу (електроліту) між бічною поверхнею кільця і дзеркалом гільзи визначають умови тертя сполучення при ЕХМП(Д).
Режим тертя характеризується критерієм Зоммерфельда (Sm), який з урахуванням кута повороту колінчастого вала та впливу грушоподібної епюри радіальних тисків кільця на стінку циліндра може бути представлений:
, (1)
де: - динамічна в'язкість мастильного матеріалу (електроліту), Па•с; n - частота обертання колінчастого вала, с-1; r - радіус кривошипа, м; л=r/Lш - число, що характеризує КШМ двигуна, Lш - довжина шатуна, м; b - висота кільця, м; Pо - середній тиск нового кільця на стінку циліндра, Па; Ш - одиничний кут, рівний 150 при відліку його від спинки до замка стиснутого кільця; к - порядковий номер члена ряду Фур'є (число кутів Ш, що розбиваються), для досліджуваної епюри з характеристикою Рмах/Р0=2,86, к=1…12; mк - відоме відношення перемінного тиску до середнього, mк=Рк/Р0 (по Б.Я. Гінцбургу).
Якщо прийняти, що значення критерію Зоммерфельда Sm = 10-5 відповідає перехідному режиму тертя (по В.С. Семенову), а поршень з кільцем рухаються співвісно гільзи циліндра, то при прийнятих режимах ЕХМП(Д) деталей ЦПГ (частоті обертання колінчастого вала n = 2 с-1 , в'язкості електроліту 0,0808 Па·с і середньому тиску компресійного кільця Р0 рівним 0,179 МПа) для двигуна типу 4Ч12/14 досліджувані поверхні взаємодіють при різних режимах тертя: граничному, перехідному і гідродинамічному змащенню.
Швидкість знімання металу з хромованого кільця при ЕХМП(Д) має вид: Vэ=dН/dф. Якщо зневажити наявністю короткочасного механічного контактування деталей, що сполучаються, у режимі граничного тертя, то за умови наявності розділового шару змащення (електроліту) між кільцем і гільзою, одержимо товщину стравленого шару металу з поверхні деталі:
, (2)
де: Н - товщина стравленого хрому з кільця, м; к - коефіцієнт, що враховує перемінний струм, к=0,5; С - електрохімічний еквівалент розчинення металу, кг/А•с; с - щільність оброблюваного металу, кг/м3; Sб - площа бічної поверхні кільця, м2; А - анодний вихід металу по струму; ф - тривалість макроприпрацювання, с; I - сила струму, що пройшов через сполучення, А.
Сила струму залежить від режиму тертя і відповідно від кута повороту колінчастого вала, і епюри радіальних тисків кільця:
, (3)
де: - робоча напруга, В; - сума анодного і катодного потенціалів, В; - питома електропровідність електроліту, Ом-1•м-1; Dц - діаметр гільзи циліндра, м; ш - кут епюри кільця, рад.
За один оберт колінчастого вала гідродинамічний режим тертя кільця з гільзою виникає двічі: при русі поршня від ВМТ до НМТ і нагору від НМТ до ВМТ, причому в мертвих точках він відсутній. Отже маса хрому, знятого з кільця, у залежності від режиму тертя складе:
, (4)
де: М - маса хрому, знятого з кільця, кг; Cr і Fe - відповідно анодний потенціал хрому і катодний потенціал заліза, В; ад, а - анодний вихід металу по струму відповідно при механічному активуванні в режимі граничного тертя та при гідродинамічному режимі; Sпр - площа просвіту кільця в гільзі, м2; б1 і б2 - кут початку і кінця виникнення гідродинамічного змащення сполучення при русі поршня від ВМТ до НМТ, рад; б3 і б4 - кут початку і кінця виникнення гідродинамічного змащення сполучення при русі поршня від НМТ до ВМТ, рад.
Значення кута повороту колінчастого вала, вираженого через критерій Зоммерфельда Sm, при яких виникають умови гідродинамічного змащення знаходилися числовим методом рішення трансцендентного рівняння:
(5)
Критерієм закінчення макроприпрацювання сполучення кільце - гільза, як сполучення яке найбільш важко припрацьовується, може служити досягнення хромованим кільцем повної прилеглості до дзеркала гільзи циліндра. Найбільша швидкість стравлення хрому буде в замку кільця. Тому, щоб припрацювати кільце з мінімальним зносом, з метою збільшення міжремонтного ресурсу двигуна, необхідно стравити з його бічної поверхні шар хрому, що дорівнює максимальному просвіту в зоні неприлеглості h?max. Тоді тривалість макроприпрацювання складе:
, (6)
де Ш1 і Ш2 - кут початку і кінця епюри радіальних тисків ділянки замка кільця, відповідно 165 і 180 градусів від спинки кільця, рад.
Як видно з формул (4) і (6), на макроприпрацьовуваність бічної поверхні хромованого кільця впливають геометричні характеристики просвіту h?max, Sпр, технологічні режими процесу U, n, в'язкість електроліту і вихід хрому по струму за.
Підставивши у формулу (4) замість ф праву частину формули (6), після рішення інтегралів по формулі Сімпсона, і скорочень, одержимо розмір мінімального зносу кільця двигуна 4Ч12/14 при вище означених режимах ЕХМП(Д):
(7)
де Мmin - мінімальна маса хрому, знятого з кільця, кг.
Отже теоретичні дослідження показують, що факторами які впливають на припрацьовувальний знос деталей ЦПГ і таким чином на ресурс двигуна, якими можна керувати є: частота обертання колінчастого вала, в'язкість електроліту, сила струму що проходить через деталі спряження, тривалість процесу та властивості електроліту.
У третьому розділі була розроблена програма та загальна методика виконання роботи, виходячи з зазначених задач дослідження і теоретичних передумов.
Дослідження з визначення видів змащення в сполученнях поршень - кільця - гільза циліндрів, впливу режимів процесу ЕХМП(Д) на показники припрацьовуваності деталей ЦПГ і оптимізація режимів ЕХМП(Д) проводилися на одноциліндровій установці, виготовленої з однієї секції двигуна 4Ч12/14. У дослідах застосовувалися компресійні кільця двигуна СМД-14НГ.
Зміна режиму тертя і його вплив на припрацьовуваність сполучень ЦПГ визначалися по зміні електричного опору електроліту. Електричний опір визначався за результатами прямих вимірів значень спадання напруги і сили струму в сполученні під час ЕХМП(Д) з використанням дослідних поршнів: секція з хромованим кільцем електрично ізолювалася від поршня, з допомогою якого визначався режим тертя в сполученні кільце - гільза. Інший дослідний секційний поршень, який розрізався на п'ять ізольованих одна від одної секцій таким чином, щоб у кожній з них було по одній канавці для компресійних і маслоз'ємного кілець і окремо юбка поршня, дозволив визначити закономірності зміни опору електроліту в сполученнях поршень - кільце - гільза і поршень - гільза. Перемінний електричний струм підводився до блоку і до кожної секції поршня. Зіставленням отриманих закономірностей зміни опору електроліту в сполученнях кільце - гільза і поршень - кільце - гільза робився висновок про зміну опору в сполученні поршень - кільце.
Вибір електроліту для досліджень проводився з урахуванням величини зносу деталей, які припрацьовуються (знімання матеріалу), анодного виходу металів по струму й одержуваній мікрошорсткості робочих поверхонь деталей. Досліди проводилися на зразках, що являли собою реальне поршневе кільце двигуна 4Ч11/12,5 і чавунна колодка, вирізана з гільзи цього ж двигуна. Процес здійснювався за схемою ролик-колодка на машині тертя СМЦ-2. Анодний вихід по струму розраховувався за загальноприйнятою методикою. Кількість електрики, затрачуваної на травлення деталей, оцінювалася за допомогою мідних кулонометрів, у схему яких включалися діоди.
Вплив виникаючих режимів змащення в сполученні хромоване кільце - гільза за один оберт колінчастого вала і вплив режимів процесу ЕХМП(Д) на показники припрацьовуваності деталей ЦПГ при реалізації схем блок - поршень (джерело струму підключалося до контактної шпильки в голівці поршня і до блоку), блок - шатун (до шатуна і блоку) і блок - блок (до торців блоку) досліджувалося з використанням заводського поршня, у першій канавці якого встановлювався струмознімач до хромованого кільця (рис. 1 а).
Для визначення зміни мікрорельєфу поверхонь деталей, запропонована методика профілографуванням, яка заснована на методі “лунок” згідно ГОСТ 27860-88.
Визначення оптимального сполучення технологічних факторів процесу макроприпрацювання сполучення поршневе кільце - дзеркало гільзи циліндра при ЕХМП(Д) здійснювалося методом багатофакторного планування експерименту з реалізацією некомпозиційного трирівневого плану другого порядку Бокса-Бенкіна. Визначення коефіцієнтів рівняння регресії, оцінку адекватності математичної моделі проводили за допомогою ПЭОМ. В остаточному підсумку вирішувалась компромісна задача - досягнення хромованим кільцем повної прилеглості до гільзи, що сполучається, при його мінімальному зносі.
Програмою передбачено проведення стендових та експлуатаційних випробувань, оцінку міжремонтного ресурсу двигунів, підданих ЕХМП(Д), по загальновизнаним методикам ГОСТ 18509-88 та ГОСНИТИ і економічної ефективності застосування удосконаленої технології. Випробування проводилися в господарствах Луганської області в умовах типових для сільського господарства.
У четвертому розділі дані результати експериментальних досліджень по встановленню характеру тертя в сполученнях поршнева канавка - кільце - дзеркало гільзи при ЕХМП(Д) і впливу виникаючих видів змащення на показники припрацьовуваності, вибору електроліту для процесу ЕХМП(Д), оцінці впливу шорсткості гільзи на характер припрацьовуваності кільця, вибору оптимальної схеми підключення джерела струму при ЕХМП(Д) циліндро-поршневої групи.
На рисунку 2 показано зміну опору шару електроліту між кільцем та гільзою за подвійний хід поршня. По характеру зміни опору електроліту видно, що в момент зупинки поршня в мертвих точках він найменший, а в момент досягнення максимальної швидкості - збільшується. В залежності від напрямку руху, при максимальній швидкості поршня, опір електроліту має різну величину, яка в 1,5 рази більша при русі поршня від НМТ до ВМТ, чим вниз від ВМТ. Отримані дані свідчать, що в процесі припрацювання поршневих кілець до дзеркала гільзи циліндрів на в'язкому електроліті при русі поршня, за один оборот колінчастого вала, виникають різні види змащення - від граничного до гідродинамічного.
В відповідності з видами змащення формуються різні мікропрофілі на дзеркалі гільзи циліндра (рис.3).
В зоні ВМТ, де має місце граничне тертя, вихідний мікропрофіль (1) під час ЕХМП(Д) слабо підтравлювався, при одночасному механічному активуванні поверхні (мікропрофіль 2). В зоні середніх швидкостей, що відповідають напіврідинному тертю, вихідний мікропрофіль (3) піддавався більшій зміні (мікропрофіль 4). Та найбільш інтенсивно травлення мало місце в зоні високих швидкостей (мікропрофіль 5), що свідчить про наявність повного поділу тертьових поверхонь шаром електроліту в цій зоні. Завдяки цим процесам забезпечується швидке виправлення макрогеометрії кільця і пристосовуваність його до гільзи. У результаті, за 5 хв ЕХМП(Д) забезпечується повна прилеглість хромованого кільця до гільзи і зберігається на бічній поверхні пористий мікрорельєф, а на бічній поверхні нижніх компресійних кілець утворюється вузький припрацьовувальний пасок, висота якого в районі замка кільця збільшується в 3…4 рази і досягає 0,5 мм.
При ЕХМП(Д) сполучень канавка поршня - компресійне кільце і юбка поршня - дзеркало гільзи зношуються торцеві поверхні кілець і юбки поршня, що відобразилось на зміні мікрошорсткості поверхонь. Максимальне зменшення шорсткості і відповідно збільшення відносної опорної довжини профілю замічено на нижньому торці кільця. Значної зміни стану торцевих поверхонь канавок поршня встановлено не було.
Дослідження виходу по струму матала, зносів зразків та шорсткості, що формується, проводились на електролітах, що містили один з розчинів: нітрит натрію, нітрат натрію і хлорид натрію. Для макроприпрацювання деталей ЦПГ доцільно використовувати в'язкий електроліт що складається із суміші 20% водяного розчину нітриту натрію та гліцерину, тому що в діапазоні щільності струму від 6 до 8 кА/м2 у нього найбільші виходи по струму хрому та заліза - відповідно від 6 до10% та від 4 до 6% і зноси металів: хрому - від 1,7 до 4 мг і чавуну - від 2,2 до 4,5 мг. Застосовуючи цей електроліт можна не тільки ефективно припрацювати хромоване кільце, але й поліпшити мікрогеометричні показники гільзи циліндра (підвищити її маслоємність). Травлення поверхні кільця відбувається рівномірно, на відміну від електроліту на основі хлориду натрію, використання якого при ЕХМП(Д) призводить до розтравлювання хрому.
Доцільно, для покращення прилеглості хромованого кільця до дзеркала гільзи, до повної, при відносно малих припрацювальних зносах, вести процес на протязі 5 хв, та використовувати: гільзи з вихідною шорсткістю Rmax= 2,20,2 мкм і схему підключення струму до деталей ЦПГ блок - блок, оскільки вона дозволяє формувати на дзеркалі гільзи, на дільниці зупинки хромованого кільця в ВМТ пористий мікрорельєф, а на дільниці, що відповідає максимальній швидкості поршня - плосковершинний.
Ймовірно, що зменшення припрацювальних зносів, та набування робочими поверхнями деталей ЦПГ властивостей, що дозволяють зменшити інтенсивність нормального їх зношування в експлуатації, сприятимуть підвищенню ресурсу відремонтованих двигунів.
У п'ятому розділі виконані дослідження з оптимізації режимів електрохіміко-механічного припрацювання сполучення кільце - гільза. Знайдені оптимальні режими були апробовані на розгорнутому двигуні з вивченням припрацьовуваності сполучень кільце - гільза, кільце - канавка поршня і поршень - гільза. З урахуванням виконаних досліджень запропонована скоректована технології ЕХМП(Д) деталей ЦПГ.
У дослідженні перемінні фактори були позначені: Х1 - сила струму, що підводиться до деталей ЦПГ, Х2 - динамічна в'язкість електроліту і Х3 - частота обертання колінчастого вала. Електроліт складався із суміші гліцерину та 20% водяного розчину NaNO2 (нітриту натрію). Необхідна в'язкість досягалася зміною відсоткового вмісту гліцерину. Рівні факторів були прийняті на підставі раніше проведених досліджень і результатів досліджень даної роботи. Основним параметром оптимізації - Y1 було зменшення дуги просвіту компресійних кілець, що визначалося по формулі:
, (8)
де б1 і б2 - відповідно кут дуги просвіту до і після ЕХМП(Д).
Додатковими параметрами були обрані: знос кілець по масі - Y2 і лінійний знос кілець - Y3. Знос кілець по масі визначався по зміні маси кілець до і після досліду. Лінійний знос кілець визначався по зміні зазору в замку. З метою вимірювання сили струму, що проходив через сполучення кільце - дзеркало гільзи циліндра, проводилось осцилографуванням процесу з використанням трансформаторів струму і дослідного секційного поршня.
Досліди показали, що за 5 хв припрацювання в другого і третього компресійних кілець досягалася повна прилеглість до дзеркала гільзи в 12 точках плану, а в інших істотно поліпшувалася. Тому, через гарну припрацьовуваність цих кілець, розгляд математичних моделей процесу ЕХМП(Д) не представляло практичного інтересу.
Були отримані математичні моделі макроприпрацювання верхніх (хромованих) поршневих кілець:
Y1=97.8111+10.4542*Х1+7.0583*Х2+9.9625*Х3+9.1667*Х1*Х2-
-1.8250*Х1*Х3+1.4333*Х2*Х3-5.518*Х12-24.243*Х22-13.6347*Х32 (9)
Y2=9.9+1.3583*Х1+1.7708*Х2+3.8042*Х3+1.4667*Х1*Х2+0.1*Х1*Х3-
-1.1917*Х2*Х3+0.6208*Х12+1.8958*Х22+0.4458*Х32(10)
Y3=54.8889+15.6667*Х1+5.8333*Х2+11.5*Х3-5.333*Х1*Х2-7.0*Х1*Х3+
+1.6667*Х2*Х3+12.7222*Х12+2.8889*Х22+5.7222*Х32 (11)
Компромісна задача вирішувалась знаходженням умовного мінімуму функцій відгуку масового і лінійного зносів (10) і (11) при обмеженнях, що накладаються функцією відгуку зменшення дуги просвіту (9). Використовуючи графічний спосіб суміщення двовимірних перетинів визначався умовний мінімум функцій Y2 і Y3 при обмеженні Y1=100% (тобто кільця повинні мати повну прилеглість до дзеркала гільзи). Для побудови двовимірних перетинів рівняння регресії другого порядку приводилося до типової канонічної форми. Оптимальними були значення факторів, що відповідали точкам торкання мінімальних значень відгуків Y2 і Y3 з відгуком Y1.
Оптимальними є значення факторів процесу в таких інтервалах: сила струму 125...140 А, в'язкість електроліту 0,0808...0,09516 Па·с і частота обертання колінчастого вала 120...142,8 хв-1.
Крім того, з метою знаходження оптимального значення струму, що проходив через сполучення кільце - дзеркало гільзи циліндра, в отримані математичні моделі сили струму при різних положеннях поршня відносно гільзи (у ВМТ і НМТ при Vп=0 - відповідно Y4 і Y6, Vп=мах при русі поршня від ВМТ до НМТ і від НМТ до ВМТ - відповідно Y5 і Y7) підставлялися оптимальні значення факторів процесу макроприпрацювання хромованого кільця. Оптимальні значення сили струму визначалися знаходженням середнього арифметичного від отриманих результатів і знаходяться в інтервалі 8,47...9,75 А.
За результатами проведених досліджень був скоректований технологічний процес ЕХМП(Д) деталей ЦПГ і була розроблена конструкція стенда для ЕХМП(Д) деталей ЦПГ, використання якого знижує трудомісткість у три рази і дозволить припрацювати за одну годину 6 двигунів. За новою схемою струм підводиться до деталей ЦПГ із торців блоку до крайніх шпильок кріплення голівки. Це дозволяє проводити ЕХМП(Д) деталей ЦПГ, у майже зібраному двигуні, перед установкою на блок голівки циліндрів. За цією схемою в'язкий електроліт на основі нітриту натрію подається в надпоршневий простір, а в картер двигуна заливається моторне мастило, яке після ЕХМП(Д) використовується далі, при стендовій обкатці двигуна.
У шостому розділі приведені результати стендових і експлуатаційних випробувань двигунів, що пройшли ЕХМП(Д) деталей циліндро-поршневої групи по оптимізованим режимам.
В результаті макроприпрацювання деталей ЦПГ по оптимізованим режимам та скороченої стендової обкатки дослідних двигунів встановлено, що у них сумарний масовий знос (в середньому по двигуну) хромованих кілець був меншим, ніж у контрольних, припрацьованих під час стендової обкатки згідно типової технології ГОСНИТИ: зокрема у двигуна Д-240, відповідно 39,6 мг (в тому числі 1,7 мг після ЕХМП(Д)) проти 45,6 мг у контрольного. Зносу канавки поршня дослідного двигуна встановлено не було, в свою чергу у контрольного її знос склав 6,25 мкм. У дослідних двигунів на торцях кілець з'явилися блискучі ділянки на 80 % поверхні і рідкі неглибокі, до 0,5 мкм, подовжні риски, у той час як у контрольних з'являлися численні глибокі, до 2,2 мкм подовжні і поперечні риски.
Краща підготовка робочих поверхонь деталей дослідних двигунів СМД-14НГ під час ЕХМП(Д), за 60-тигодинні стендові випробування призвела до в 1,86 рази меншого середнього сумарного масового зносу хромованих кілець - 55,8 мг в порівнянні з контрольним двигуном - 104,3 мг. Середній знос дзеркала гільзи дослідних двигунів в районі ВМТ реверса хромованого кільця також був меншим і склав 15,8 мкм проти 21,7 мкм у контрольного. Отже покращення макрогеометричних характеристик та малі припрацювальні зноси деталей ЦПГ при ЕХМП(Д) і нівелювання їх робочих поверхонь під час скороченої обкатки дозволили зменшити їх знос під час 60-тигодинних стендових випробувань двигунів з експлуатаційними навантаженнями. Тому слід очікувати підвищення ресурсу дослідних двигунів.
За результатами експлуатаційних випробувань встановлено, що найбільшому зносу піддалися спряження компресійне кільце - канавка поршня, однак у дослідних двигунів СМД-14НГ, в середньому, її знос був в 2 рази меншим (при середньому напрацюванні 1770 мото-годин) і склав 0,243 мм - проти 0,502 мм у контрольних (при середньому напрацюванні 1212 мото-годин), що набуло граничних значень. Такі ж закономірності відмічено і у двигунів Д-240: середній знос спряження хромоване кільце - канавка поршня у дослідних двигунів (при середньому напрацюванні 2124 мото-годин) був меншим в 1,86 рази і склав 0,228 мм - проти 0,425 мм у контрольних (при середньому напрацюванні 1385 мото-годин). Менші припрацювальні зноси хромованих кілець дослідних двигунів СМД-14НГ та покращення мікрогеометрії гільзи циліндра в результаті ЕХМП(Д) призвели до меншого їх зносу в експлуатації: середній зазор в замку кільця дослідних двигунів був в 1,32 рази меншим і склав 1,77 мм - проти 2,35 мм у контрольних. Слід відмітити, що наявність пористих дільниць на юбкі дослідного поршня, утворених після ЕХМП(Д) дещо збільшило швидкість зношування поршня при стендових випробуваннях двигунів СМД-14НГ та взагалом зменшило в експлуатації: зазор в спряженні поршень - гільза у дослідних двигунів був меншим в 1,07 рази і склав 0,248 мм - проти 0,265 мм у контрольних.
Таким чином, можно стверджувати, що за рахунок зменшення припрацьовувального зносу та за рахунок покращення макро- і мікрогеометричних характеристик робочих поверхонь деталей ЦПГ середній прогнозований ресурс дослідних двигунів СМД-14НГ виріс в 3,27 рази і склав 4738 мото-годин - проти 1449 мото-годин у контрольних. У двигунів Д-240 відповідно: 4811 мото-годин у дослідних - проти 1443 мото-годин у контрольних, що в 3,33 рази більше. Прогнозований ресурс дослідних ЦПГ, припрацьованих по режимам удосконаленої технології ЕХМП(Д) виріс на 10% в порівнянні з дослідними ЦПГ, що припрацьвувались по існуючим режимам.
Експлуатація дослідних рядних двигунів СМД і Д-240 на комбайнах, знизила прогнозований ресурс ЦПГ до 3436 і 2980 мото-годин (при відповідному напрацюванні 1539 та 1552 мото-годин), що відповідно на 27,5 і 38,1% менше у порівнянні з їхньою експлуатацією на тракторах (при відповідному середньому напрацюванні 2029 та 2365 мото-годин).
Про кращу ущільнюючу здатність деталей ЦПГ дослідних двигунів СМД-14НГ свідчить в 2,1 рази менший прорив картерних газів - 29 л/хв, проти 62 л/хв у контрольного двигуна. В цілому, про кращу якість припрацювання деталей ЦПГ дослідних двигунів Д-240 говорить той факт, що при більшій потужності дослідного двигуна (58,5 кВт) у них менші питомі витрати палива - 235,8 г/кВт•год проти 256,8 г/кВт•год у контрольного (з потужністю 56,8 кВт). Втрати на тертя у дослідного двигуна СМД-62 знижувались до рівня 240 Н•м за 40 хв, тоді як у контрольного - за 120 хв.
Використання оптимізованих режимів ЕХМП(Д) для покращення макро- та мікрогеометрії деталей ЦПГ дозволило зменшити витрати мастила на угар (у відсотках від витраченого палива), після 60 годинних випробувань, у дослідних двигунів до 0,596...0,612%, в той час як у контрольного угар був більший і склав 0,916%. При наробітку рядних двигунів СМД і Д-240 до 1000 мото-годин, середня витрата мастила на угар у дослідних двигунів склала відповідно 0,6...0,71 і 0,502...0,523 % проти 0,95...1,23 і 0,615...0,8% у контрольних. Витрати мастила на угар у двигуна СМД-62 з дослідними ЦПГ склали 1,2% проти 2,0% у контрольного, деталі ЦПГ якого припрацьовувалися під час стендової обкатки по режимам ГОСНИТИ.
У сьомому розділі розглянуто економічну ефективність від впровадження удосконаленої технології ЕХМП(Д) на ремонтних підприємствах України.
Економічний ефект від впровадження удосконаленої технології ЕХМП(Д) і обкатування досягається за рахунок зниження трудомісткості та собівартості обкаточних робіт, витрати картерного мастила на угар і підвищення міжремонтного ресурсу відремонтованих двигунів.
Річний економічний ефект при обкатуванні 1000 двигунів Д-240 склав 40662 грн., для рядних СМД - 36712 грн., для V- образних СМД - 66282 грн. Економія коштів за рахунок зниження витрати мастила на угар і підвищення міжремонтного ресурсу відремонтованих двигунів господарством, що експлуатує, на однім двигуні Д-240 та СМД-14НГ, відремонтованих з застосуванням ЕХМП(Д), склала відповідно 2645,95 та 3425,05 грн.
ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ
Встановлено, що міжремонтний ресурс двигунів мобільної сільськогосподарської техніки в умовах реальної експлуатації підвищується за рахунок застосування технології електрохіміко-механічного припрацювання деталей циліндро-поршневої групи. Міжремонтний ресурс дослідних двигунів із ЦПГ, підданими такому припрацюванню був вище на 28...32% у порівнянні з ресурсом контрольних двигунів із ЦПГ, які були припрацьовані при звичайному обкатуванні. Міжремонтний ресурс ЦПГ дослідних двигунів, припрацьованих по режимах удосконаленої технології, на 10% більше, ніж у ЦПГ, які були припрацьовані по режимах існуючої технології ЕХМП(Д). Прогнозований ресурс дослідних ЦПГ, припрацьованих по режимах удосконаленої технології ЕХМП(Д) зріс на 70,3…72,1% в порівнянні з двигунами що були відремонтовані по типовій технології ГОСНИТИ.
Використання удосконаленої технології електрохіміко-механічного припрацювання деталей ЦПГ поліпшує ущільнювальну здатність кілець. У результаті витрати мастила на угар знижуються в 1,2...1,7 рази і нижче значень, що відповідають вимогам, пропонованим до двигунів, підданим капітальному ремонту.
Випробуваннями підтверджено, що міжремонтний ресурс ЦПГ обмежується величиною зносу сполучення канавка поршня - верхнє хромоване поршневе кільце - гільза. При електрохіміко-механічному припрацюванні (доведенні) деталей ЦПГ макрогеометричне припрацювання нижніх компресійних кілець відбувається значно швидше, ніж верхнього (хромованого) компресійного кільця. Поліпшення прилягання нижніх компресійних (чавунних) кілець до дзеркала гільзи при ЕХМП(Д) завжди поліпшується до повної за час припрацювання. Тому при ЕХМП(Д) особлива увага повинна бути звернена на припрацьовуваність верхнього кільця.
Теоретичними розрахунками й експериментально показано, що в процесі припрацювання поршневих кілець до дзеркала гільзи циліндрів на в'язкому електроліті при русі поршня виникають різні види змащення: від граничного до гідродинамічного. При гідродинамічному змащенні за рахунок розділення тертьових поверхонь шаром електроліту в зоні високих швидкостей руху поршня відбувається електрохімічне травлення сполучених поверхонь кільця і дзеркала гільзи. При граничному терті поблизу ВМТ і НМТ відбувається механічне активування тертьових поверхонь з їх підтравлюванням. При напіврідинному терті мають місце обидва процеси: електрохімічне травлення і механічне активування. Завдяки цим процесам забезпечується швидке виправлення макрогеометрії кільця і пристосування його до дзеркала гільзи. За рахунок електрохіміко-механічних процесів, що протікають, забезпечується поліпшення прилягання торцевої поверхні кільця і поверхні канавки поршня, що також поліпшує ущільнювальну здатність кільця.
Вихідна шорсткість дзеркала гільзи циліндрів впливає на припрацьовуваність хромованої поверхні кільця і розтравлювання дзеркала гільзи. З ростом шорсткості підсилюється гідродинамічне змащення, що приводить до збільшення знімання металу з кільця і розтравлювання гільзи. Найкращою умовою припрацьовуваності при малому зносі кільця і прийнятному розтравлянню гільзи є шорсткість = 1,8...2,2 мкм.
Сила струму, що проходить через сполучення кільце - гільза, впливає на припрацьовуваність кільця. Найкращі результати по макроприпрацьовуваності кільця при малому зносі забезпечуються при проходженні струму через сполучення кільце - гільза силою 8,66...9,81 А. Найпростіше такі значення струму забезпечуються при підключенні джерела за схемою блок - блок.
Склад електроліту впливає на знос тертьових деталей, мікрошорсткість що формується і умовний анодний вихід металів по струму. З цих позицій найбільше кращий електроліт, що містить у своєму складі нітрит натрію.
Умові одержання повного прилягання хромованого кільця до дзеркала гільзи циліндра з мінімальним зносом при ЕХМП(Д) відповідають оптимальні значення факторів: сила струму, що проходить через сполучення верхнє поршневе кільце - гільза циліндра - 9,29 А при в'язкості електроліту 0,0808 Пас, частота обертання колінчастого вала - 122,4 хв-1.
Скоректована на основі досліджень технологія передбачає використання наступних режимів: сила струму - 250 А, склад електроліту - 1 об'ємна частини 20% водяного розчину нітриту натрію і 4 об'ємних частин гліцерину, частота обертання колінчастого вала - 112,8…146,4 хв-1, при встановленій тривалості процесу - 5 хв. ЕХМП(Д) циліндро-поршневої групи проводиться при наявності моторного мастила в піддоні двигуна і здійснюється на розробленому стенді.
Економічний ефект від впровадження удосконаленої технології ЕХМП(Д) основних сполучень двигуна Д-240 складає 40,66 грн., рядних СМД - 36,71 грн. і “V”- образних СМД - 66,28 грн. Економія коштів експлуатуючим господарством за рахунок зниження витрати мастила на угар і підвищення моторесурса на одному двигуні Д-240, відремонтованому за новою технологією складе 2645,95 грн.
Подобные документы
Організація робочого місця електромонтажника. Призначення, улаштування, принцип дії синхронних машин. Вимірювальні, контрольні інструменти та матеріали, що застосовуються при обслуговуванні синхронних двигунів. Техніка безпеки при виконанні роботи.
курсовая работа [105,2 K], добавлен 25.01.2011Аналіз моделей оптимальних замін деталей та вузлів. Аналіз роботи паливної системи дизельних двигунів. Моделювання потреби в капітальному ремонті агрегатів. Економіко-математичне моделювання оптимальних замін деталей та вузлів при капремонті машин.
магистерская работа [942,6 K], добавлен 11.02.2011Будова системи пуску дизельного тракторного двигуна, технічне обслуговування та ремонт електроустаткування трактора Т-150: діагностика, характерні несправності, методика перевірки деталей, вузлів, порядок ремонту чи регулювання; економічні розрахунки.
дипломная работа [11,1 M], добавлен 11.03.2011Стан і перспективи розвитку виробництва і застосування в Україні біодизельного палива. Фізико-хімічні, експлуатаційні та екологічні властивості рослинних олій і палив на їх основі. Економічна ефективність, переваги та недоліки щодо використання біодизеля.
дипломная работа [3,4 M], добавлен 14.08.2013Особливості та переваги потокового виробництва деталей. Розрахунок кількості обладнання, його завантаження та ступеню синхронізації операцій технологічного процесу. Розрахунок техніко-економічних показників потокової лінії. Собівартість та ціна деталі.
курсовая работа [153,1 K], добавлен 10.02.2009- Характеристика і вибір вибійних двигунів та установок для проведення капітального ремонту свердловин
Методи підвищення продуктивності пластів, способи ізоляції і обмеження притоків пластових вод у свердловини. Аналіз конструкцій мобільних бурових установок для підземного ремонту свердловин. Експлуатаційна характеристика гвинтового вибійного двигуна.
дипломная работа [1,7 M], добавлен 15.09.2013 Впровадження технології підвищення довговічності деталей машин (колінчастих валів дизельних двигунів та хрестовин карданних валів) нанесенням покриттів плазмово-порошковим методом, за рахунок розробки ефективного матеріалу та параметрів обробки.
автореферат [759,5 K], добавлен 11.04.2009Проектування цеху з виробництва деталей, призначених для електром'ясорубки, методом лиття під тиском із АБС-пластику з загальною річною продуктивністю 5000 т. Особливості сировини та готової продукції. Аналіз техніко-економічних показників виробництва.
дипломная работа [438,6 K], добавлен 07.11.2011Призначення механічного цеху, склад його дільниць і відділень. Характеристика його виробничої програми. Обгрунтування методу організації виробництва. Технологічний процес і техніко-економічні показники роботи цеху. Вибір технологічного устаткування.
курсовая работа [124,9 K], добавлен 27.02.2012Бульдозер – машина циклічної дії, призначена для копання, переміщення і укладання ґрунту; розрахунок показників низькочастотного і високочастотного навантаження, параметрів розрахункового перерізу. Визначення довговічності і ресурсу металоконструкції.
курсовая работа [743,9 K], добавлен 08.03.2011
