CC BY
25
ДОКЛАД НА СИМПОЗИУМЕ “НЕДЕЛЯ ГОРНЯКА - 97"
МОСКВА, МГГУ, 3. 02. 97 — 7. 02. 97 СЕМИНАР 4. "ГОРНАЯ ТЕХНИКА: ПРОБЛЕМЫ И ТЕНДЕНЦИЯ РАЗВИТИЯ"
А.В. Бочаров
Московский государственный горный университет
ПОВЫШЕНИЕ {ДОЛГОВЕЧНОСТИ ЦЕПНЫХ ТЯГОВЫХ ОРГАНОВ ГОРНЫХ МАШИН МЕТОПОМ МАГНИТНО-ИМПУЛЬСНОИ
ОБРАБОТКИ
Цепные тяговые органы являются наименее надежными элементами скребковых и пластинчатых конвейеров, струговых установок и других машин. В связи с этим появляется необходимость совершенствования конструкций цепей и методов их обработки.
Нами проведено изучение влияния магнитно-импульсной обработки (МИО)
Рис. 2. *70
на материал звеньев. Исследование образцов основных и соединительных звеньев круглозвенных цепей скребковых конвейеров показало значительное изменение микроструктуры стали в результате МИО. Структура отожженных образцов подвергнутых МИО схожа со структурой материала после холодной пластической деформации (ХПД). На рис.1 показана микроструктура образца после отжига. На рис.2 и 3 соответственно представлены микроструктуры поверхности и участка на глубине 1-1.Змм от поверхности того же образца после МИО.
Под действием МИО микростроение термообработанных (НКС 40-44) образцов стало более равномерным, но следов деформации заметно не было. Это объясняется меньшей пластичностью сорбита, что затрудняет пластическое деформирование.
Рис. 3. *70
Измерения микротвердости показали упрочнение зерна феррита у образцов подвергнутых МИО. По средним значениям феррит после МИО имеет 2670МПа по одной диагонали индентора и 2542МПа (по другой), а исходный материал 2411МПа. По величине микротвердости после МИО феррит приближается к перлиту (2862МПа). Микротвердость феррита значительно изменяется по сечению образца. Характер этого изменения показан на рис.4. Можно говорить, что произошла ХПД феррита. Это привело к выравниванию свойств структур, и как следует ожидать созданию сжимающих остаточных напряжений. Проведены эксперименты подтверждающие предположение о перераспределении внутренних напряжений.
Предварительные выводы сформированы из анализа результатов изменения линейных размеров деталей обработанных МИО (пружины, трубки) в напряженном состоянии.
Для сталь 35ХГСА проведен рентгеноструктурный анализ, который подтвердил предположение о перераспределении внутренних напряжений. При определенных параметрах и направлении поля есть основания ожидать появление сжимающих напряжений в детали. Создание сжимающих напряжений в поверхности приводит к увеличению предела выносливости.
П - зависимость изменения микро-
твердости перлита для исходных и обработанных образцов
Ф - зависимость изменения микротвердости феррита для исходных образцов 1Ф - зависимость изменения микротвердости феррита для обработанных образцов по диагонали - 1
2Ф - зависимость изменения микротвердости феррита для обработанных образцов по диагонали - 2
Влияние МИО на шероховатость оценивалось измерением значений Яа и снятием профилограмм шлифованных поверхностей соединительного звена. Анализ показал уменьшение значений Яа под действием МИО для улучшенной стали в среднем на 3-8%.
В условиях агрессивной среды образцы подвергнутые МИО корродируют быстрее примерно в первые трое суток. Далее корродирование обработанных образцов замедляется и отстает от исходных. Такой эффект наблюдается уже на пятые сутки. Для деталей работающих в условиях коррозионной усталости такое действие агрессивных сред благоприятно. У них сначала происходит интенсивное "стравливание" мест концентрации, а затем медленное корродирование. Действие коррозии хоть и будет приводить к ускоренному разрушению, но детали подвергнутые МИО выглядят предпочтительно перед не обработанными.
Приведенные показатели позволяют ожидать увеличения долговечности цепных тяговых органов и других деталей подвергнутых МИО. Для соединительных звеньев типа СП.202.6.0041. (завод "Свет шахтера") были проведены испытания на циклическую долговечность в соответствии с ИСОЮ82.
При испытании у обработанных звеньев по сравнению с серийными медианное значение долговечности больше на 50%, среднее на
47%, минимальное на 40%, максимальное на 80%. Для более полных и точных заключений о количественном характере изменения свойств звеньев цепи желательно проведение расширенных исследований. Качественная картина экспериментов подтверждает сделанные предположения.
Полученные результаты свидетельствуют о перспективности применения
МИО к цепным тяговым органам горных машин.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Малыгин В.В. "Магнитное упрочне-ние инструмента и деталей машин." М: "Машиностроение" 1989
2. Когаев В.П. "Расчеты на прочность при напряжениях переменных во времени." М: "Машиностроение" 1977
©А.В. Бочаров
