CC BY
36
3. Дудченко А.А., Колоколов Е.И., Кравченко П.Д. Конструкторско-технологическая оптимизация оправки для изготовления высокоточных цилиндрических оболочек. № 3 (31), 2014 Технические науки. Машиностроение и машиноведение.
4. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.findpatent.ru/patent/250/2507047.html/ (дата обращения: 25.06.2018).
ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ ДОЛГОВЕЧНОСТИ ПОДВИЖНЫХ СОПРЯЖЕНИЙ АГРЕГАТОВ ТРАНСМИССИИ АВТОМОБИЛЕЙ Никоноров А.Н.1, Марданян С.П.2 Email: [email protected]
'Никоноров Алексей Николаевич - кандидат технических наук, кафедра общенаучных и общетехнических дисциплин;
2Марданян Сергей Петрович — курсант, командно-инженерный (автомобильно-дорожный) факультет, Военная академия материально-технического обеспечения им. генерала армии А.В. Хрулёва,
г. Санкт-Петербург
Аннотация: в данной статье анализируются жизненные циклы машины, методы повышения долговечности подвижных сопряжений агрегатов, задачи, направленные на повышение долговечности составных частей машин. Раздел «особенности ремонтного производства» поможет понять, какие лучше использовать масла и присадки для увеличения «жизни» частей автомобилей. Сейчас придумывают целую систему способов восстановления деталей сопряжений, которая включает способы ручной сварки и наплавки, способы механизированной наплавки, электрохимические покрытия, способы восстановления деталей клеевыми композициями, электромеханические способы. Ключевые слова: долговечность, автомобили, трансмиссия.
WAYS TO INCREASE THE LONGEVITY OF MOBILE COUPLINGS OF VEHICLE TRANSMISSION UNITS Nikonorov A.N.1, Mardanyan S.P.2
'Nikonorov Alexey Nikolaevich — PhD in Technicals, DEPARTMENT OF GENERAL SCIENTIFIC AND GENERAL TECHNICAL DISCIPLINE;
2Mardanyan Sergey Petravich — Cadet, COMMAND-ENGINEERING FACULTY, THE MILITARY OF LOGISTICS AND TRANSPORT, SAINT-PETERSBURG
Abstract: in the article the life cycle of a machine are analyzed. Methods for improving the longevity of mobile interfaces of arperates, tasks aimed at increasing the eternity of the component parts of machines. Secction «features of repair production» will help understand what better use of oils and additives to increase the «life» of parts of cars. Now they come up with a whole system of ways to restore the mating parts, which includes methods of manual welding and surfacing, methods of mechanized surfacing, electrochemical coatings, methods of restoring parts with adhesive compositions, electromechanical methods. Keywords: durability, cars, transmission.
УДК 62-144
Жизненный цикл машины включает в себя три стадии: проектирование, производство и эксплуатацию.
В соответствии с этим делением для анализа и классификации методов повышения долговечности подвижных сопряжений агрегатов, и узлов трения можно выделить три основных направления:
- конструктивное;
- технологическое;
- эксплуатационное.
Традиционными задачами конструктивного направления повышения долговечности являются исключение непосредственного контакта поверхностей трения подвижного сопряжения или снижение удельных нагрузок за счет распределения их по всей поверхности взаимодействующих деталей. Развитие данных конструкций опор трения базировалось на создании и развитии гидродинамической теории смазки, родоначальниками которой являются Н.П. Петров и О. Рейнольде. Дальнейшее развитие данная теория получила в работах Н.Е. Жуковского, С.А. Чаплыгина, А.К.Дьячкова, Н.В. Коровчинского и др.
Практическая невозможность полного разделения трущихся поверхностей сопряжения предопределила развитие еще одного пути конструктивного повышения долговечности сопряжений за счет подбора материалов пар трения в зависимости от назначения и условий работы сопряжения. В основе этого направления лежат закономерности трения и изнашивания, определенные в работах И.В. Крагельского, Б.И. Костецкого, В.А. Белого, Б.В. Дерягина, А.С. Ахматова и др.
Триботехнические материалы при изучении классифицируются по следующим группам:
- металлы и сплавы;
- композиционные материалы с металлической матрицей;
- композиционные материалы с полимерной матрицей;
- композиционные материалы на основе керамики и минералов;
- смазочные материалы и присадки;
- гибридные материалы.
Основные материаловедческие исследования триботехнических металлов и сплавов ведутся в направлении разработки структурных критериев их модификаций, совместности с различными материалами фрикционных поверхностей в зависимости от твердости и чистоты обработки, сорта и способа подачи смазки, способности мягкой фазы сплава образовывать пластичные пленки переноса, усталостной прочности. Данное направление получило развитие в трудах М.М.Хрущева, В.Л.Кащеева, Ю.А.Евдокимова, А.В.Чичинадзе, Н.Б.Демкина, Н.А.Буше и др.
В ходе развития авторемонтного производства сложились определенные подходы к повышению долговечности сопряжений при их восстановлении.
Работоспособность сопряжения определяется условием
^ inp.dt ^ inocm.dt — ^пред. 0)
где - 1у - установочный зазор сопряжения, мкм;
inp.dt - приращение зазора за период обработки, мкм;
inocmdt - приращение зазора за период эксплуатации, мкм;
Пред. - предельный зазор.
Из формулы 1 вытекают основные технологические направления повышения долговечности:
за счет уменьшения установочного зазора;
за счет уменьшения приработочного зазора;
за счет формирования характеристик поверхностных слоев, обеспечивающих низкую интенсивность изнашивания деталей сопряжения.
Возможность повышения долговечности агрегатов военной автомобильной техники (ВАТ) за счет снижения износа сопряжения в процессе приработки достаточно полно рассмотрены в работах Н.Н. Маслова, Г.П. Шаронова, Л.М. Гаенко.
В процессе развития сложились три основных направления повышения эффективности приработки агрегатов ВАТ:
- приработочные среды;
- модифицирование поверхностей деталей нанесением приработочных покрытий;
- определение оптимальных режимов приработки.
Наиболее широкое распространение получили методы, использующие различные масла и присадки к ним, которые по своему действию можно сгруппировать как: абразивные, инактивные вещества со слоистым строением, поверхностно-активные вещества (ПАВ), химически-активные вещества (ХАВ), полимерные и полимерообразующие соединения, металлоплакирующие присадки. Эффективность применения большинства из перечисленных групп присадок заключается, в основном, в снижении времени приработки, причем в ряде случаев за счет повышенного износа прирабатываемых деталей. По данным Л.М. Гаенко и И.З. Савченко инактивные присадки затрудняют процесс формирования оптимальной микро и макрогеометрии трущихся поверхностей и препятствуют образованию вторичных структур, что способствует повышению износа при последующей эксплуатации. Лучшие результаты в достижении сокращения времени приработки при снижении приработочного износа получены при использовании в качестве присадок к приработочным маслам химически-активных веществ, в особенности серосодержащих соединений.
В результате исследований, проведенных Г.П. Шароновым и В.И. Цыпцыным, были разработаны серосодержащие присадки РКС, ОД и присадка на основе дибензилполисульфидов, обеспечивающие сокращение времени приработки при снижении приработочного износа более чем 2 раза [1].
Кроме применения присадок большое распространение получили способы, обеспечивающие повышение эффективности приработки за счет нанесения на поверхности деталей мягких металлов или насыщения поверхностных слоев серой и молибденом. В особую группу можно выделить способы, основанные на электроэрозионных процессах в трибоконтакте при прохождении электрического тока.
Однако, несмотря на высокие результаты, достигнутые в области приработки агрегатов, основным направлением увеличения ресурса подвижных сопряжений является повышение износостойкости поверхностей взаимодействующих деталей [2].
Основополагающими в области повышения долговечности восстанавливаемых сопряжений при капитальном ремонте машин и агрегатов являются работы советских ученых В.И. Казарцева, В.В. Ефремова и В.А. Шадричева, основные результаты которых заключаются в: определении характера и причин изнашивания сопряжений;
формировании принципов определения предельных износов деталей в подвижных сопряжениях агрегатов автомобильной техники;
определении принципов восстановления изношенных сопряжений; определении условий экономической целесообразности восстановления деталей; формировании организационно-технологических принципов ремонта машин; определении путей повышения межремонтных сроков службы машин.
Особенность ремонтного производства заключается в том, что при ремонте ВАТ используются три вида деталей: годные, новые и требующие ремонта, процесс восстановления которых, по данным
H.Н. Маслова, составляет от 40 до 53% общей трудоемкости КР автомобилей.
В сложившейся практике ремонтного производства можно выделить два основных направления восстановления работоспособности сопряжений:
восстановление присадкой за счет изменения первоначальных размеров деталей; восстановление первоначальных размеров путем нанесения на изношенные поверхности деталей металлических и полимерных покрытий или применение электрофизических методов.
По мнению специалистов при решении вопроса повышения долговечности восстановленных сопряжений второй путь является наиболее перспективным.
В настоящее время в авторемонтном производстве сложилась целая система способов восстановления деталей сопряжений, которая включает способы ручной сварки и наплавки, способы механизированной наплавки, электрохимические покрытия, способы восстановления деталей клеевыми композициями, электромеханические способы и некоторые другие. При выборе рационального способа производится оценка его по ряду относительных показателей, одним из которых является коэффициент долговечности.
По данным, коэффициент долговечности деталей, восстановленных различными способами, колеблется от 0,42 для ручной электродуговой сварки до 1,72 для хромирования, причем выше единицы коэффициент долговечности имеют только два способа: хромирование и электромеханическое выглаживание.
Стремление к повышению долговечности восстановленных деталей привело к созданию новых способов восстановления, основанных на последних достижениях науки и техники.
Методы плазменного напыления, лазерной наплавки и упрочнения позволяют получать твердые покрытия, обладающие высокой износостойкостью.
Однако высокая твердость и износостойкость одной из деталей сопряжения не в состоянии охарактеризовать его долговечность в целом.
Таким образом, приведенные данные свидетельствуют, что традиционные способы повышения долговечности за счет повышения твердости поверхностного слоя во многих случаях перестали себя оправдывать.
Одним из наиболее перспективных направлений, обеспечивающих высокую износостойкость взаимодействующих поверхностей деталей сопряжения, является реализация в них режима избирательного переноса.
В сочетании с использованием традиционных методов восстановления деталей, реализация в восстановленных сопряжениях избирательного переноса позволит значительно повысить ресурс автомобильной техники после ремонта без применения трудоемких и дорогостоящих упрочняющих технологий.
Список литературы / References
I. ГаркуновД.И. Триботехника // Машиностроение, 1989. 328 с.
2. Матвеевский P.M., Лашхи В.Л., Буяновский И.А. Смазочные материалы: Антифрикционные и противоизносные свойства. Методы испытаний. Справочник. М.; Машиностроение, 1989. 452 с.
