Повышение долговечности подвижных сопряжений ходовой части лесных машин при ремонте с применением композиционных материалов - Автореферат

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наукУстановлены теоретические и подтверждены экспериментально зависимости выходных факторов технологического процесса нанесения покрытия с применением композиционных материалов при ремонте деталей лесных машин с эксплуатационными показателями. Экспериментально доказана адекватность разработанной математической модели оптимизации технологического процесса нанесения покрытий композиционными материалами, определяющая качество процесса, технологическую себестоимость. На защиту выносятся следующие положения: · Наиболее целесообразным способом восстановления рабочих поверхностей стальных втулок лесных машин с износом до 1,0 мм является метод спекания композиционных материалов. Определить параметрические зависимости эксплуатационных показателей (прочность сцепления покрытия с основным материалом, износостойкость спеченного покрытия) в зависимости от режимов технологического процесса восстановления. В таблице 1 представлены впервые полученные данные оценочных показателей (Пт-технологическая производительность, П1 - действительная производительность, Ntex - техн. мощность, Nп-полезная мощность, К2 - энергопроизвод. процесса, К1 - энергопроизвод. оборудования). по композиционным материалам, что позволяет устанавливать более рациональные методы нанесения покрытия, а с учетом коэффициента долговечности и выбирать рациональный маршрут восстановления изношенных поверхностей детали.Анализ результатов исследований предлагаемого способа восстановления указывает на то, что данный метод относится к безотходным технологиям ремонта деталей машин и не требует последующего проведения термической и механической обработки после нанесения покрытия. Измерениями износов сопряжений определено, что восстановление композиционными порошковыми материалами применимо к широкой номенклатуре деталей лесных машин как слабонагруженных, так и к испытывающим средние значения нагрузок, поскольку прочность сцепления покрытия с основой превышает 200 МПА. По оценочным показателям метод восстановления композиционными материалами превосходит железнение и не уступает наплавкам, которые не позволяют восстанавливать внутренние поверхности втулок. Коррозийная стойкость композиционных материалов выше, чем у стали 45, применяемой в рассматриваемых сопряжении, а для покрытия ЖГР07Д25 в 1,5-2,0 раза выше аналогичных материалов. Эксплуатационные испытания показали целесообразность применения композиционных материалов при ремонте подшипниковых узлов лесных машин, так как ресурс увеличивается по сравнению с базовым вариантом в 1,4-1,5 раз.

Анализ результатов исследований предлагаемого способа восстановления указывает на то, что данный метод относится к безотходным технологиям ремонта деталей машин и не требует последующего проведения термической и механической обработки после нанесения покрытия.

Экспериментально доказано, что наиболее рациональной схемой, позволяющей получить высококачественное покрытие является двухстороннее прессование.

Измерениями износов сопряжений определено, что восстановление композиционными порошковыми материалами применимо к широкой номенклатуре деталей лесных машин как слабонагруженных, так и к испытывающим средние значения нагрузок, поскольку прочность сцепления покрытия с основой превышает 200 МПА.

По оценочным показателям метод восстановления композиционными материалами превосходит железнение и не уступает наплавкам, которые не позволяют восстанавливать внутренние поверхности втулок.

Коррозийная стойкость композиционных материалов выше, чем у стали 45, применяемой в рассматриваемых сопряжении, а для покрытия ЖГР07Д25 в 1,5-2,0 раза выше аналогичных материалов. Это свойство позволяет рекомендовать порошковые покрытия при изготовлении и ремонте сопряжений, подверженных воздействию влаги.

Порошок ЖГР07Д25 наиболее удовлетворяет физико-механическим и эксплуатационным требованиям, предъявляемым к подшипникам скольжения.

Оптимальным режимом спекания следует принять: Р=333,5 МПА, t=1142°C, T=3,95 час при Rz=160 мкм. При данном режиме прочность сцепления с основой Тсц=335МПА, а интенсивность изнашивания I=0,0061 мм/час.

8. Эксплуатационные испытания показали целесообразность применения композиционных материалов при ремонте подшипниковых узлов лесных машин, так как ресурс увеличивается по сравнению с базовым вариантом в 1,4-1,5 раз.

9. Себестоимость восстановления деталей композиционными материалами ниже 3-10 раз (в зависимости от сопряжения) чем стоимость новых запчастей.

10. За срок эксплуатации трактора прогнозируемое число отказов блоков шарниров снизилось на 40% по сравнению с базовым вариантом.

11. Композиционное покрытие может рекомендоваться при изготовлении подшипников скольжения для заводов лесного машиностроения.

Материалы диссертации опубликованы в следующих печатных работах

1. Марков В.А., Марков А.Н., Кретинин В.И. Перспективные способы восстановления деталей лесных машин // Известия Санкт-Петербургской Лесотехнической академии. СПБ.: СПБГЛТА. 2007 г. С. 116-129.

2. Марков В.А., Марков А.Н. О современных методах применения порошковых материалов в лесном машиностроении и при ремонте. / Сборник материалов международной конференции «Ресурсосберегающие технологии ремонта, восстановления и упрочнения деталей машин, механизмов, оборудования инструмента и технологической оснастки от нано- до макроуровня». СПБ.: СПБГПУ. 2009 г. С. 51-57.

3. Марков В.А., Марков А.Н. Испытание прочности сцепления композиционных покрытий, используемых при восстановлении деталей лесозаготовительных машин/ Сборник материалов второй международной научно-практической конференции «Леса России в XXI веке». СПБ.: СПБГЛТА 2010 г. С. 63-68.

4. Марков В.А., Марков А.Н. Исследование физико-механических свойств композиционных материалов/ Сборник материалов второй международной научно-практической конференции «Леса России в XXI веке». СПБ.: СПБГЛТА 2010 г. С. 72-76.

Размещено на .ru