CC BY
54
13. Исследование деформирования и проскальзывания проволоки при ее электро-контактактной приварке к цилиндрическим поверхностям/ Латыпов Р.А., Латыпова Г.Р., Булычев В.В.// Современные материалы, техника и технологии. 2015. № 1 (1). С. 128-133.
14. Оценка влияния температуры электроконтактной приварки порошкового слоя на его пористость/ Булычев В.В., Латыпова Г.Р., Латыпов Р.А., Бахмудкадиев Н.Д.// Современные материалы, техника и технологии. 2015. № 3 (3). С. 53-58.
15. Особенности электроконтактной приварки порошка пр-нпч3 на детали из чугуна/ Латыпов Р.А., Латыпова Г.Р., Дудин В.И.// Современные материалы, техника и технологии. 2015. № 2 (2). С. 97-101.
Latypov Rashit Аbdulhakovich, Ph. D., Professor
Moscow state University of mechanical engineering, Moscow, Russia
Denisov Vyacheslav Aleksandrovich, doctor of technical Sciences, senior researcher
All-Russian scientific-research technological Institute of repair and operation tractor fleet,
Moscow, Russia
Ageev Evgeniy Viktorovich, doctor of technical Sciences, Professor South-West state University, Kursk, Russia E-mail: [email protected]
RESEARCH AND DEVELOPMENT OF TECHNOLOGY OF RESTORATION OF THE ROTOR SHAFT OF THE TURBOCHARGER ELECTRIC SPARK ELECTRICAL DISCHARGE MACHINING WITH NANOMATERIALS
Presents the results of development of technology of restoration of the rotor shaft of the tur-bocharger electric spark electrical discharge machining with nanomaterials, which will allow to provide economy of metal, fuel, energy and labor resources, as well as the rational use of natural resources and environmental protection.
Key words: rotor shaft of the turbocharger, high-speed steel, electroerosion dispersion, electric-spark processing.
УДК 621.791.927
ВОССТАНОВЛЕНИЕ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОГО ВАЛА ДИЗЕЛЬНОГО ДВИГАТЕЛЯ ЛатыповРашит Абдулхакович, д.т.н., профессор (е-mail: [email protected]) Московский государственный машиностроительный университет Агеев Евгений Викторович, д.т.н., профессор Юго-Западный государственный университет, г. Курск Латыпова Гюльнара Рашитовна, ст. преподаватель Московский государственный машиностроительный университет
Предложена комплексная технология восстановления распределительного вала дизельного двигателя Raba-MAN, в соответствие с которой опорные шейки восстанавливают электроконтактной приваркой ленты через промежуточный слой из порошкового материала, а кулачки - электродуговой наплавкой полым электродом в стандартной обмазке, содер-
жащим порошок с включением наноразмерных частиц, полученных электроэррозионным диспергированием отходов твердого сплава ВК8.
Ключевые слова: распредвал, отходы твердых сплавов, электроэрозионное диспергирование, наноразмерные частицы, карбид вольфрама, восстановление, комплексная технология
Восстановление и упрочнение деталей автотракторной техники, в том числе и импортной, методами сварки, наплавки и родственными технологиями обеспечивает экономию высококачественного металла, топлива, энергетических и трудовых ресурсов, а также рациональное использование природных ресурсов и охрану окружающей среды.
По данным Всероссийского научно-исследовательского технологического института ремонта и эксплуатации машинно-тракторного парка (ГОСНИТИ) 85 % деталей восстанавливают при износе не более 0,3 мм, т. е. их работоспособность восстанавливается при нанесении покрытия незначительной толщины. В частности, для распределительного вала двигателя семейства Raba-MAN массовый износ, приводящий к потере работоспособности детали, составляет в экстремальном случае всего 0,19%.
Целью работы является комплексной технологии восстановления распределительного вала дизельного двигателя Raba-MAN, обеспечивающей необходимые эксплуатационные свойства.
Вал изготавливают из стали 40Г. Размеры и требования к поверхностям опорных шеек представлены на рисунке 1. Коэффициент повторяемости дефекта по кулачкам - 0,65; по опорным шейкам - 0,25; по изгибу - 0,21. Максимальный износ кулачков по высоте достигает до 3-5 мм, а опорных шеек - до 0,25 мм на диаметр.
Рис. 1. Чертёж распределительного вала шестицилиндрового дизельного
двигателя семейства ЯаЬа-МЛК
Изнашивание опорных шеек распределительного вала приводит к люфту в газораспределительном механизме, что отрицательно сказывается на работе двигателя в целом. Изнашивание кулачка происходит в результате выкрашивание металла при воздействии значительных переменных нагрузок, приводящих к контактной усталости поверхности, ускоряющей про-
цесс изменения размерной цепи «кулачок - толкатель - штанга - коромысло», и, следовательно, к потере мощности двигателя.
Выбор методов восстановления кулачков и опорных шеек распределительного вала определялся величиной износа и экономической целесообразностью с учетом их экологических показателей. В связи с этим кулачки предложено восстанавливать электродуговой наплавкой, которая при максимальной простоте процесса и дешевизне применяемых материалов и оборудования является одним из самых эффективных способов. Для улучшения качеств поверхности наплавленного слоя вместо электродов марки ОЗШ-6 были применены полые электроды в стандартной обмазке, содержащие порошок с включением наноразмерных частиц твердого сплава ВК8 ВК8 [1-3]. Наноразмерные частицы карбида вольфрама получали электроэррозионным диспергированием отходов вольфрамсодержащих твердых сплавов, в частности ВК8 [4-8].
При проведении исследований определяли твердость и микротвердость наплавленного слоя и детали с помощью твердомера марки ТК-2 и микротвердомера ПМТ-3 при нагрузке на индентор 1,0 и 0,5 Н.
Установлено, что использование в качестве упрочняющей фазы нано-размерных частиц твердого сплава ВК8 при электродуговой наплавке кулачков позволяет в 1,6 - 1,8 раз повысить твердость наплавленного слоя.
Установлено также, что микротвердость наплавленного слоя составляет
2 2 Нщ,0 = 340 Н/мм , зоны термического влияния - Нш,0 = 230 Н/мм , металла
детали - НП1,0 = 170 Н/мм . Из представленных данных видно, что микротвердость наплавленного слоя за счет использования при наплавке нано-размерных частиц увеличилась в 1,9 раза. Характер изменения микротвердости от наплавленного слоя к металлу детали подтверждаются металлографическими исследованиями, которые показали, что величина зерен в наплавленном слое меньше, чем в зоне термического влияния и металле детали.
Опорные шейки восстанавливали электроконтактной приваркой ленты из стали 50ХФА толщиной 0,5 мм, при которой формирование покрытия и соединение его с деталью осуществляется без расплавления соединяемых металлов. Установлено, что соединения, полученные при оптимальных параметрах режима, равнопрочны основному металлу и не имеют дефектов типа пор, трещин и несплошностей, микротвёрдость покрытия составляет Нп0;5 = 7000...7370 Н/мм , микротвёрдость металла детали в зоне термомеханического воздействия - Н^0,5 = 5690.5910 Н/мм , а в исходном состоя-
2
нии -
НП05 = 3755.3915 Н/мм . Отмечено,
что протяжённость зоны термомеханического воздействия не превышает 0,35-0,4 мм.
Выводы:
1. Разработана комплексная технология восстановления распределительного вала дизельного двигателя Raba-MAN.
2. Показано, что использование в качестве упрочняющей фазы нанораз-мерных частиц, полученных из отходов твердого сплава ВК8, при электро-
дуговой наплавке кулачков позволяет в 1,6 - 1,8 раз повысить твердость наплавленного слоя.
3. Показано также, что применение электроконтактной приварки ленты из стали 50ХФА позволяет получать покрытия на опорных шейках распределительного вала, микротвердость которых в 1,9 раза выше микротвердости металла детали.
Список литературы
1. Агеев Е.В., Семенихин Б. А., Латыпов Р. А. Перспективный метод переработки отходов спеченных твердых сплавов / В сборнике: Экономика природопользования и природоохраны. Сборник статей XII Международной научно-практической конференции под редакцией В.В. Арбузова. - Пенза: Приволжский дом знаний, 2009. С. 58-62.
2. Агеев Е.В., Семенихин Б.А., Латыпов Р.А. Исследование микротвердости порошков, полученных электроэрозионным диспергированием твердого сплава // Вестник Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования Московский государственный агроинженерный университет им. В.П. Горячкина. 2011. №1 (46). С. 78-80.
3. Агеев Е.В., Гадалов В.Н., Семенихин Б. А., Агеева Е.В., Латыпов Р. А. Рентгенос-пектральный микранализ частиц порошков, полученных электроэрозионным диспергированием твердого сплава // Упрочняющие технологии и покрытия. 2011. №2. С. 13-16.
4. Агеев Е.В., Серебровский В.И., Семенихин Б.А., Агеева Е.В., Латыпов Р. А., Гнез-дилова Ю.П. Восстановление и упрочнение деталей автотракторной техники плазмен-но-порошковой наплавкой с использованием порошков, полученных электроэрозионным диспергированием отходов спеченных твердых сплавов. - Курск: Изд-во Курск. Гос. с.-х. акад., 2010.- 91 с
5. Латыпов Р.А., Бурак П.И., Агеев Е.В., Латыпова Г.Р. Получение порошков из отходов вольфрамсодержащих твердых сплавов и их применение в технологиях восстановления и упрочнения деталей / Труды Всероссийского научно-исследователь-ского института ремонта и эксплуатации машинно-тракторного парка (ГОСНИТИ). Том 114. - М.: ГОСНИТИ, 2014, с. 162-168.
6. Латыпов Р.А. Состав и свойства порошков из отходов твердых сплавов ВК8 и Т15К6, полученных электроэрозионным диспергированием / Р. А. Латыпов, Е.В. Агеев и [др.] // Все материалы. Энциклопедический справочник. - 2010. - № (7). -С. 2-7.
7. Агеев, Е. В. Восстановление и упрочнение деталей автотракторной техники порошками, полученными электроэрозионным диспергированием отходов твердых сплавов [Текст] / Е.В. Агеев, Р. А. Латыпов // Международный научный журнал. - 2011. - № 5. - С. 103-106.
8. Агеев Е. В. Получение износостойких порошков из отходов твердых сплавов / Е. В. Агеев, Р.А. Латыпов и [др.] // Заготовительные производства в машиностроении. -2010. - № 12. - С. 39-44.
Latypov Rashit Abdulhakovich, Ph. D., Professor (e-mail: [email protected])
Ageev Evgeniy Viktorovich, doctor of technical Sciences, Professor
South-West state University, Kursk
Latypova Gulnara Rashitovna, senior lecturer
Moscow state University of mechanical engineering
THE RESTORATION OF THE CAMSHAFT DIESEL ENGINE
Abstract. he proposed integrated recovery technology of the camshaft of the diesel engine Raba-MAN, according to which the supporting cervical restore electrocontact privarku tape through the intermediate layer of the powder material, and Cams - electric arc welding a hol-
low electrode in a standard coating containing powder with the nanosize particles obtained electroerosion dispersing waste solid alloy VK8.
Key words: camshaft, waste of hard alloys, electro erosion dispersing, nano-particles, tungsten carbide, rehabilitation, complex technology
МОДЕРНИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ЗАЧЕРПЫВАНИЯ ЗАЧЕРПЫВАНИЯ ГРЕЙФЕРОМ СЫПУЧЕГО ГРУЗА Меткобог Максим Алексеевич
студент 4 курса, кафедра ЭТи ЭО ОИВТ, г.Омск Е-mail: [email protected]
Данная статья посвящена разработке системы автоматизированного управления процессом зачерпывания грейфером. Рассмотрена ее работоспособность и эффективность.
Современный, электрический кран, является совершенной высокопроизводительной погрузочно-разгрузочной машиной, обладающей высокими маневренными качествами, постоянной готовностью к действию, высокой надежностью в работе.
Портальный кран выполняет следующие погрузочно - разгрузочные работы:
- перегрузка с судна на берег;
- перегрузка с берега на железнодорожный и автомобильный транспорт;
- перегрузка с судна на железнодорожный и автомобильный транспорт.
В процессе перегрузки продолжительность цикла не остаётся постоянной, так как по мере заполнения или опорожнения судна, машины или склада меняются условия работы крана. Наиболее трудоёмким процессом является перегрузка сыпучих материалов.
Управление на кране остается ручным. Визуальный контроль над выполнением операций и высокая квалификация крановщика позволяют справиться с процессом управления. Однако учесть всех дополнительных факторов при этом человек не может:
- образование напуска канатов на лебедках при выключении электродвигателей;
- количество переключений при выполнении операции;
- регулирование скоростей подъема и опускания и т. д.
Все эти факторы, в конечном итоге влияют, на надежность работы электропривода, его системы управления и метало конструкций самого крана.
Автоматизация погрузо - разгрузочных работ единственный способ решения этих проблем. Кроме того, создание электронных систем управления электроприводом крана являются шагом на пути роботизации, полной автоматизации и дистанционного управления краном.
