Исследование плазменных покрытий с ультразвуковой обработкой для повышения эксплуатационных свойств гребных валов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.08.04, кандидат наук Мосейко, Евгений Сергеевич

• Мосейко, Евгений Сергеевич
• кандидат наук
• 2017

Оглавление диссертации кандидат наук Мосейко, Евгений Сергеевич

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ ПОВЫШЕНИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ СВОЙСТВ ГРЕБНЫХ ВАЛОВ

1.1 Анализ видов и причин разрушений гребных валов

1.2 Современные методы упрочнения гребных валов

1.3 Существующие технологии плазменного напыления

с ультразвуковой обработкой

1.4 Постановка задач исследования

ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ ПЛАЗМЕННО-УЛЬТРАЗВУКОВОГО НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЙ ГРЕБНЫХ ВАЛОВ

2.1 Методика синтеза плазменно-ультразвуковых технологий

на основе принципа эквивалентного отображения

2.2 Теоретический анализ напряженно-деформированного

состояния гребных валов

2.3 Гипотеза о суммировании напряжений при нестационарном

нагружении гребного вала

Выводы по главе

ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СВОЙСТВ ПЛАЗМЕННО-УЛЬТРАЗВУКОВЫХ ПОКРЫТИЙ

3.1 Программа проведения исследования

3.2 Исследование покрытий на адгезионную прочность

3.3 Исследование покрытий на усталостную прочность

3.4 Исследование покрытий на коррозионную стойкость

3.5 Исследование покрытий на триботехнические

характеристики с дейдвудными подшипниками

3.6 Исследование покрытий на фреттинг- износ в зоне сопряжения

с гребным винтом

3.7 Энергетическая модель изнашивания

2

Выводы по главе

ГЛАВА 4. ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ ПЛАЗМЕННО-УЛЬТРАЗВУКОВОГО НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЙ

ГРЕБНЫХ ВАЛОВ И ОЦЕНКА ЕЁ ЭФФЕКТИВНОСТИ

4.1 Алгоритм технологии плазменно-ультразвукового нанесения покрытий на гребные валы

4.2 Теоретический анализ масштабного фактора

4.3 Технико-экономическая оценка эффективности

плазменно-ультразвукового нанесения покрытий на гребные валы

Выводы по главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

Приложение 1. Расчёт в пакете МаШСАО

Приложение 2. Материалы о практическом внедрении

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование плазменных покрытий с ультразвуковой обработкой для повышения эксплуатационных свойств гребных валов»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. Эксплуатация судов и изделий судового машиностроения определяет повышенные требования по обеспечению безопасности плавания, особенно к наиболее ответственным деталям и узлам судовых механизмов, работающих в условиях циклических нагрузок и воздействия коррозионной среды. К таким деталям относятся судовые валопроводы, баллеры рулей, швартовые брашпили, поворотные валы шлюзов и т.д. Статистические данные разрушений названных механизмов показывают, что определяющим фактором нарушения работоспособности валов являются недостаточные прочность, износостойкость, а также коррозионная стойкость их поверхностного слоя.

Детали судовых валопроводов, а именно гребные валы, расположены в труднодоступном и необслуживаемом пространстве. Их надежная работа не может эффективно поддерживаться за счет постоянного наблюдения и технического обслуживания. Регулярные профилактические работы также невозможны, поскольку для полноценного осмотра и ремонта необходима постановка судна в док, демонтаж гребного винта и гребного вала, а это приводит к значительным экономическим потерям при эксплуатации судов по прямому назначению [6].

При проектировании судового валопровода конструктор стремится использовать решения, подтвердившие работоспособность механизмов в реальных условиях эксплуатации. Этим объясняется то обстоятельство, что в течение многих лет в отечественном судостроении используют одни и те же технологии изготовления и улучшения качественных показателей элементов судового валопровода.

Внедрение технологий при строительстве судов является одной из актуальных перспектив развития судостроения, что нашло отображение в «Стратегии развития судостроительной промышленности» на период 2030 года, и других документах, принятых органами государственной власти Российской Федерации.

Значительное улучшение эксплуатационных характеристик гребных валов предложено М.В. Александровым в работе «Повышение качества судовых валопроводов и совершенствование технологии их изготовления» (СПб., 2010); Д. Тинь в работе «Разработка и обоснование методики прогнозирования долговечности судовых валов с трещинами при ремонте» (Астрахань, 2009); Г.Н. Филимоновым в работе «Создание и совершенствование материалов для крупногабаритных деталей» (СПб., 2001). Однако предлагаемые авторами технологии не являются окончательными. Это позволяет утверждать, что с использованием накопленного опыта необходимо дополнить и разработать более совершенный метод упрочнения, который приведет к увеличению срока службы деталей судового машиностроения, работающих при циклических нагрузках, в коррозионных средах, в условиях трения с сопряженными элементами. Все перечисленные факторы и определяют актуальность проводимых исследований.

Одним из направлений является создание гибридных технологий нанесения на поверхность слоя плазменным напылением с ультразвуковой обработкой, что в свою очередь, может повлиять на изменение поверхностной структуры детали. Решающее значение здесь имеет материал и технология нанесения покрытия на рабочую поверхность.

Таким образом, актуальной является необходимость всестороннего анализа технологических процессов упрочнения гребных валов, разработка технологии создания износостойкого покрытия. Решение этой проблемы требует теоретического анализа, экспериментального исследования, выбора применяемых материалов и оборудования, что постарался сделать автор в данной работе.

Цели и задачи работы. Улучшение эксплуатационных характеристик гребных валов за счет упрочнения поверхностного слоя при нанесении плазменного покрытия с одновременным воздействием ультразвука для повышения качества изготовления.

Для достижения указанной цели необходимо решение следующих задач:

• определение напряженно-деформированного состояния гребного вала;

• обоснование и выбор материала и оборудования для нанесения покрытия плазменным напылением с обработкой ультразвуком;

• исследование свойств адгезионной прочности соединения напыленного покрытия, циклической прочности, коррозионной стойкости, триботехнических характеристик в соединении с сопряженными элементами;

• обоснование использования результатов экспериментального исследования характеристик поверхностного слоя гребных валов, полученных на мелкомасштабных образцах для практики проектирования и изготовления судовых валов;

• совершенствование технологии упрочнения поверхностного слоя гребного вала плазменным напылением с обработкой ультразвуком для обеспечения требуемого качества.

Методы исследования

В работе использовались следующие методы исследования:

• численные методы имитационного моделирования напряженно-деформированного состояния гребного вала с помощью компьютерного программного обеспечения;

• экспериментальные исследования образцов на циклическую прочность и коррозионную стойкость;

• сравнение триботехнических характеристик на основе механических и энергетических теорий исследований.

Новый научный результат заключается в разработке способа плазменного напыления с одновременным воздействием ультразвука в расплаве слоя наносимого покрытия.

Достоверность полученных результатов обусловливается корректным использованием мелкомасштабных образцов приближенным к натурным с помощью экспериментальных программ. Результаты анализа получены с применением исследований структуры и свойств материалов. Предложенные данные подтверждались положительными решениями и рекомендациями по обсуждаемым докладам автора на конференциях различного уровня. Исследования реализовывались с участием Центральной лаборатории ОАО «Балтийский завод», учебных корпусах СПбПУ Петра Великого и СПбГМТУ.

Практическая значимость

Разработан технологический процесс упрочнения гребного вала способом плазменного напыления с одновременным воздействием ультразвука. Полученные результаты могут увеличить ресурс гребного вала при его эксплуатации. Использование в свою очередь предлагаемой технологии не требует дальнейшей термической обработки при изготовлении.

На профессиональном конкурсе производителей высокотехнологической продукции плазменно-ультразвуковая технология удостоена Национального сертификата качества (№ 01556 от 08.10.2015).

Результаты исследованных плазменных защитных покрытий с ультразвуковой обработкой частично нашли практическое использование в учебных образовательных процессах.

На защиту выносятся результаты работы:

• Способ и оборудование для нанесения покрытия плазменным напылением с одновременной ультразвуковой обработкой;

• Характеристики свойств, получаемых при плазменном напылении с одновременным воздействием ультразвука.

Апробация. Основные теоретические и экспериментальные результаты

диссертационной работы докладывались и получили одобрение на

конференциях «Фундаментальные и прикладные проблемы надежности и

7

диагностики машин и механизмов» (СПб, 2011, 2013 гг.); «Технологии упрочнения, нанесения покрытий и ремонта: теория и практика» (СПб, 2012, 2013, 2014, 2015 гг.); «Научно-практич. конференции, посвященной 150-летию со дня рождения академика А.Н. Крылова» (СПб, 2013 г.), «Актуальные проблемы морской энергетики» (СПб, 2016 г.)

Публикации. Основные положения диссертационной работы опубликованы в 15 печатных работах, из них 4 работы в изданиях, рекомендованных ВАК.

Работа выполнена с учетом ГОСТ Р.7.011-2011.

ГЛАВА 1

АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ ПОВЫШЕНИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ СВОЙСТВ ГРЕБНЫХ ВАЛОВ

К отличительным особенностям деталей судового машиностроения являются повышенные требования по надежности для обеспечения безопасности на водном транспорте. Они характеризуются высоким уровнем циклических нагрузок, и большинство из них работают в коррозионной среде. В составе таких механизмов ответственными деталями являются крупногабаритные валы.

1.1 Анализ видов и причин разрушений гребных валов 1.1.1 Анализ существующих конструкций валопроводов

Судовой валопровод представляет собой систему валов, соединенных в единую линию с целью передачи гребному винту крутящего момента, развиваемого двигателем, а также восприятия осевой силы, создаваемой гребным винтом для движения судна.

Валопровод состоит из отдельных валов, соединенных между собой фланцами и муфтами. По назначению и месту расположения валы подразделяются: гребные, промежуточные, упорные. Дополнительно в систему валопровода входят дейдвудное устройство, дейдвудные подшипники и уплотнения, упорный и опорные подшипники, муфты и ряд других деталей.

Длительный опыт эксплуатации судов свидетельствует о том, что до сих пор наблюдаются поломки гребных валов и частые случаи аварийного износа валов, подшипников и элементов соединения. Нарушение работоспособности валопровода приводит к снижению скорости судна или полной потере хода. Износы валопровода связаны с большими экономическими потерями, которые определяются необходимостью вывода судна из эксплуатации и его восстановления. На данном основании судовой валопровод относят к числу

наиболее ответственных и напряженных деталей энергетической установки.

9

Поэтому проблема долговечности валопровода - это задача конструирования, и технологии изготовления [78].

Валопровод одновальной установки включает в себя следующие валы (рис.1.1): гребной 3, промежуточный 4 и упорный 6. Количество промежуточных валов зависит от длины валопровода и его функциональных возможностей. Наиболее нагруженным является гребной вал, на котором крепится гребной винт 1. Для выхода гребного вала наружу, для его опоры и уплотнения служит дейдвудное устройство 2 с опорными подшипниками. Опорами промежуточных валов являются подшипники скольжения и качения 5.

Рис. 1.1 Конструктивная схема валопровода: 1 -гребной винт; 2- дейдвудное устройство; 3- гребной вал;

4- промежуточный вал; 5- подшипник качения; 6- упорный вал

В двухвальной установке линии валопроводов располагаются по бортам. Такое размещение валов и заостренные кормовые обводы судна вынуждают отодвигать гребной винт от корпуса. Данное конструктивное решение требует увеличения длины гребного вала и, как следствие, приводит к установке дополнительного опорного подшипника. В некоторых случаях длина вала оказывается настолько большой, что его делают составным - из гребного и дейдвудного (например, валопровод проекта 1115А, класс судна фрегат).

Схема общего расположения бортового валопровода двухвальной установки показана на рис. 1.2. Здесь гребной винт 1 закреплен на гребном

вале 3, опорой которого является подшипник кронштейна 2. Гребной вал соединен с дейдвудным устройством 4, расположенным в корпусе судна.

Рис. 1.2 Конструктивная схема валопровода: 1--гребной винт; 2- подшипник кронштейна;

3- гребной вал; 4- дейдвудное устройство

1.1.2 Статистика повреждений гребных валов

Проблема повышения эффективности работы судовых валов была и остается в поле зрения многих авторов, таких как Г.Н. Филимонов, Л.Т. Балацкий, С.Ф. Абрамович, В.К. Румб, П.Н. Лысенков и др. По статистики литературных данных уязвимым по разрушению валов по линии валопровода является гребной вал. Основными видами его разрушений являются трещины, а основными причинами могут быть низкая усталостная прочность, коррозия, износ при трении подшипников, фретинг-изнашивание в соединении с винтом [12,85,99].

Усталостная прочность снижается в результате растягивающих напряжений, возникающих при циклическом кручении и изгибе. Вследствие этого возникает разрушение структурных зерен и появления дислокаций, приводящих к возникновению трещин.

Обзор научно-технической литературы по повреждаемости валов на судах отечественного и зарубежного флота позволил классифицировать повреждения. Наиболее слабые места, где возникают разрушения - это

участки наибольшей концентрации растягивающих напряжений. К ним относятся:

• выход носового участка шпоночного паза;

• подступичная часть в районе конуса;

• между ступицей и торцом кормовой облицовки;

• зона межоблицовочного покрытия.

Рассмотрим подробнее эти повреждения.

В ы х о д н о с о в о г о у ч а с т к а ш п о н о ч н о г о п а з а. Все трещины, возникающие при эксплуатации вблизи пазов, встречались усталостного или коррозионно-усталостного характера. Трещины начинались:

от углов шпоночного паза и распространялись под углом 60 - 75 градусов к

оси вала; либо на некотором расстоянии от переднего конца паза, которые

сначала шли по окружности конуса, постепенно отклоняясь в корму

параллельно шпоночному пазу; либо на боковой грани, доходя до дна, они

проходили вдоль паза; либо поперек паза.

П о д с т у п и ч н а я ч а с т ь в р а й о н е к о н у с а.

В практике эксплуатации судов отмечается значительное число

повреждений гребных валов под носовым концом ступицы, не связанных

явным образом со шпоночным пазом. Подавляющее большинство

повреждений связано с процессами фретинга, развивающимися на плотно

контактирующих поверхностях в неподвижных соединениях деталей в

результате повторяющихся тангенциальных микросмешений сопряженных

деталей. Этот вид повреждений характерен и для бесшпоночного крепления

гребного винта на валу.

Поверхностные повреждения, образующиеся в результате фретинга при

соединении гребного вала с винтом, могут иметь различный вид в

зависимости от материала насаженной ступицы винта, величины натяга в

соединении, качества пригонки соприкасающихся поверхностей,

периодических усилий передаваемых винтом и длительности работы

12

конического соединения. Повреждения могут быть результатом износа, электроэрозии, схватывания, наминание материалов друг на друга. Для образования продуктов фретинг-коррозии достаточно микросмещение с амплитудой 0,02мкм.

М е ж д у с т у п и ц е й и т о р ц о м к о р м о в о й о б л и ц о в к и

Этот участок занимает небольшую по площади поверхность гребного вала, однако по числу случаев этих повреждений принадлежит одно из первых мест. Подавляющее количество повреждений гребных валов в этом районе связано с нарушением гидроизоляции и проникновением морской воды к телу вала. На поверхности вала, соприкасающейся с морской водой, интенсивно развиваютя коррозионные и коррозионно-усталостные процессы, особенно на участках, непосредственно примыкающих к торцам насаженных деталей.

Распространение трещин происходит от вибрации, изгибающих и крутящих напряжений. При величине напряжений кручения трещины располагаются концентрически вокруг вала, и там, где идет прогрессивный коррозионный процесс - разрушения принимают форму глубоких канавок рядом с торцом облицовки. Тонкие прерывистые трещины на дне канавок распространяются дальше в вал на значительную глубину.

Коррозионно-усталостные трещины на линии торца ступицы распространяются по окружности перпендикулярно оси вала. Трещины не доходят до шпоночного паза, прерываясь в том месте, где кончается контакт ступицы с гребным валом.

В ряде случаев на этом напряженном участке вала появлялись усталостные трещины.

З о н а м е ж о б л и ц о в о ч н о г о п о к р ы т и я.

В практике эксплуатации валов наблюдались частые нарушения

гидроизоляции межоблицовочного участка вала с последующим развитием

коррозионных и коррозионно-усталостных процессов. Основной причиной

нарушения гидроизоляции у торцов облицовки следует считать круговые и

13

осевые смещения облицовки относительно вала создающие коррозионные процессы.

Судовой валопровод представляет собой систему, которую нагружают периодически изменяющиеся силы и моменты. Рассмотрим главнейшие нагрузки и испытываемые под их влиянием напряжения (условия работы валопровода). Такое действие различных нагрузок вызывает крутильные, осевые и изгибные колебания валопровода разрушение которых определяется усталостной прочностью элементов вала [111].

Крутильные называются такие колебания системы, при которых все её точки совершают движения переменного направления по дугам окружностей вокруг неподвижной оси. Возникающие при этом в валопроводе знакопеременные напряжения в некоторых случаях могут превысить предел усталости металла вала и вызвать его разрушения и других, связанных с ним деталей. Источником крутильных колебаний служат переменные крутящие моменты, действующие в кривошипах дизелей и гребном винте. Переменные напряжения в валопроводе под действием крутильных колебаний могут достигать больших величин и, как показывает практика, после определенного числа циклов гребные валы разрушаются.

Осевые называются такие колебания системы, при которых все точки совершают возвратно-поступательные перемещения вдоль своей оси. При этом в сечениях валопровода возникают деформации сжатия-растяжения. Возникновение осевых колебаний связано:

- набегающим потоком воды от гребного винта, для движения судна. Вызываются они неравномерностью осевого упора гребного винта в течение одного оборота;

- инерции от колебаний, возникающим на гребном винте и коленчатом валу дизеля.

Изгибные называются такие колебания системы, при которых она испытывает знакопеременные изгибные деформации. В практике

эксплуатации валопровод постоянно изгибается под влиянием различных факторов:

- под воздействием общего изгиба корпуса судна. Корпус судна постоянно изогнут по форме упругой кривой в силу различного расположения нагрузок по длине судна и положения судна на волне;

- изгиб под влиянием собственного веса и веса гребного винта. Степень такого изгиба зависит от жесткости вала и расстояния подшипников;

- центробежная сила от недостаточной балансировки гребного винта;

Изгибные колебания отличаются от других колебаний судового валопровода тем, что возбуждающие их усилия обычно нейтрализуются реакциями смежных подшипников. Поэтому изгибные колебания носят локальный характер, т.е. в своем развитии они ограничиваются отдельными участками валопровода [78]. Например, изгибные колебания в пределах кормовой оконечности валопровода могут быть опасными для гребного вала из-за силы тяжести гребного винта. Для промежуточных валов изгибные колебания вызываются расцентровкой опорных подшипников.

Рассмотренные нагрузки вала (изгиб, кручение, осевая сила) вызывают растягивающие и сжимающие напряжения. Растягивающие напряжения влияют на усталость металла, что в свою очередь способствует появлению трещин, которые определяют разрушение вала.

Большое влияние, оказываемое на усталостную прочность, является технология изготовления деталей. Незначительные дефекты (царапины, неровности) на поверхности снижают предел усталости материала. При различных видах напряжения (растяжение, изгиб, кручение) зависимость физико-механических свойств металла от несовершенства поверхности различна. Из этого следует, что режимы резания, включая скорость и глубину резания, величину подачи и геометрию режущего инструмента, в некоторой степени могут оказывать влияния на прочностные свойства изготавливаемой детали.

Одним из весьма распространенных механизмов появления частиц изнашивания, при разрушении поверхностного слоя деталей, которые работают на изгиб и кручение - является усталостная прочность. Этот процесс обусловлен повторяющимися изменениями напряжений при вращательном и циклическом воздействиях. Это приводит к зарождению поверхностных трещин, которые вызывают разрушение детали [10].

Анализ литературных данных [51,79,105] показывает, что усталостная прочность снижается в результате возникновения растягивающих напряжений, возникающих при крутильных, изгибных, циклических нагрузках при эксплуатации гребного вала. В результате в настоящей работе при рассматриваемых нагрузках, можно предположить, что при изменении «зазоров» между структурами зёрен - появляется вероятность трещин.

Детали типа валов во время эксплуатации, из-за знакопеременных циклических вращений, имеют пониженную усталостную прочность, а также наличие на границе зёрен нерастворенных включений (окислы, оксиды, нитриды). Микротрещины возникают на поверхности в виде небольших У-образных щелей и затем расширяются при воздействии циклических и изгибных нагрузок, которые можно предотвратить созданием на поверхности сжимающих напряжений. Усталостное разрушение зависит от структуры материала и циклических нагрузок. Трещины могут возникать как на поверхности, так и в области действия максимального касательного напряжения при изгибающих нагрузках.

При действии циклов знакопеременного нагружения, - повреждения зависят от соотношения растяжения и сжатия в цикле. Как правило, усталостное разрушение начинается с поверхности детали. При применении технологий поверхностного упрочнения в поверхностных слоях происходит деформация кристаллической решетки, в результате которой образуются напряжения сжатия, что способствует увеличению усталостной прочности и долговечности детали.

На стадии изготовления судовых валов применяют различные технологии упрочнения. Используют термическую обработку, обкатку роликами, нанесения защитных покрытий. В общем машиностроении одним из способов повышения прочностных свойств поверхности обращают внимание на плазменное напыление.

1.2 Современные способы упрочнения деталей

1.2.1 Изготовления заготовок с легированными материалами

Пригодность материала для работы в тех или иных условиях определяется совокупностью его свойств, характеризующих способность противостоять определенным внешним или внутренним воздействиям.

Легированные заготовки улучшают механические свойства, что в свою очередь влияет на эксплуатационные характеристики. На основе исследований проводимых ряда авторов в ЦНИИ КМ «Прометей» были разработаны мероприятия с использованием легированных материалов, данные которых приводятся в работе [87]. Некоторые основные результаты можно сгруппировать. В частности по этому направлению удалось:

- сформировать системный материаловедческий подход к совершенствованию конструкционных материалов, основанный на регулировании состава стали (по основным и легирующим элементам), ее структурно-фазового состояния;

- рекомендовать мероприятия для обеспечения высокого качества металла в полуфабрикатах больших сечений с учетом особенностей их производства;

- установить на основе изучения и обобщения опыта повреждений судовых валов в эксплуатации характерные зоны наиболее частой повреждаемости (усталость, коррозия, фретинг);

- повысить пластичность и вязкость крупных поковок из углеродистой стали, что предусматривает ограничение содержания углерода,

повышение частоты по вредным примесям.

17

Технологии изготовления заготовок с добавлением легированных материалов повышают прочностные свойства. Однако, использование легированных материалов сложный технологический процесс. В производственных условиях такой метод требует сложное оборудование. Можно сказать, что применение такой технологии влечет экономические затраты. В настоящее время на стадии изготовления, в силу сложившейся конкурентоспособности, применяют ресурсосберегающие технологии для повышения износостойкости деталей.

1.2.2 Изготовление гребных валов с упрочнением обкаткой

Для механической обработки (обтачивании) валов на заводе используют токарно-валовые станки марок КЖ-1622, Вальдрих, 8Ш205В и др. Они предназначены для черновой и чистовой обработки валов и других цилиндрических поверхностей с весом порядка до 30 тонн. Конструктивно станки имеют, кроме стационарных бабок, две перемещающиеся передние, и по всей длине перемещающийся суппорт. Для минимизации прогиба обрабатываемых валов станки оборудованы люнетами. Эти конструкторско-технологические особенности позволяют настроить станок на любые размеры обрабатываемых деталей с максимальным весом заготовки до 30 тонн, наибольшее вращение шпинделя станка 300 об/мин. Станки оснащены системой ЧПУ, что позволяет вести обработку деталей с управлением суппорта по программе в системе координат.

В частности на Балтийском заводе технология изготовления гребных валов заключается в следующем:

1. Устанавливают заготовку вала на станок, производят черновую обдирочную обработку. Внутренняя полость вала обрабатывается окончательно. В отверстие вала с обоих концов устанавливаются стальные заглушки, в которых сделаны центровые отверстия.

2. На чистовую обработку вал поступает с припуском 10 мм на сторону.

Протачиваются и полируются шейки на рабочих поверхностях вала. В

18

местах обкатки вала оставляется припуск 0,5 мм. Производится обкатка согласно ОСТ 5.9049-78 по соответствующим режимам усилия. 3. На конус и под кормовую облицовку для повышения коррозионной стойкости наносится стеклопластик. Протачивают стеклопластик и насаживают облицовку. Вал с насаженной облицовкой поступает на участок сборки валопровода.

Известно, что при пластическом деформировании (обкатке) в поверхностном слое возникают напряжения сжатия, которые могут ликвидировать растягивающие напряжения, что в свою очередь повышает усталостную прочность, после такой обработки, примерно на 20% [12, 85]. Однако при обкатке поверхности возникает слоистая структура, образуется между слоями микрозазоры, создаётся дислокация. Это может повлиять на образование микротрещин при дальнейшей эксплуатации детали.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Мосейко, Евгений Сергеевич, 2017 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Абрамов В.И. Доботкин В.Ф. Воздействие мощного ультразвука на межфазную поверхность металла. - М.: Наука, 1986. - 277с.

2. Абрамов О.В. Хорбенко Н.Г. Швегла Ш. - Ультразвуковая обработка материалов. - М.: Машиностроение, 1984, 276с.

3. Абрамович С.Ф. Прочность валопроводов транспортных судов // Судостроение. - 1977, №1.

4. Адлер Ю.П. Планирование эксперимента. - М.: Наука, 1976.

5. Агуреев А.Т. Боршай Ю.С. Крутильные колебания и надежность судовых валопроводов. М.: Транспорт, 1982. - 112с.

6. Александров М.В. Повышение качества судовых валопроводов и совершенствование технологии их изготовления. - Автореферат диссертации к.т.н.: СПбГМТУ, 2010.

7. Анисимов А.В. Бахарева В.Е. Исследование влияния материала контртела на триботехнические показатели углепластиков при трении со смазыванием водой// Вопросы материаловедения, 2002, №3(31), с.73-78.

8. Анисимов А.В. Создание антифрикционных углепластиков, модифицированных на нано-, мезо- и макроуровнях, исследование их свойств и применение. - Автореферат диссертации к.т.н.: ЦНИИ КМ «Прометей», 2006.

9. Асваров А.А. Разработка составов износостойких покрытий и лазерной технологии их нанесения на детали. - Автореферат диссертации к.т.н.: СПбГМТУ, 1997.

10. Бакли Д. Поверхностные явления при адгезии и фрикционном взаимодействии/ Перевод с английского. - М.: Машиностроение, 1986. -360с.

11. Балдаев Л.Х. Реновация и упрочнение деталей машин методами газотермического напыления. - М.: 2004, с.130

12. Балацкий Л.Т. Филимонов Г.Н. Повреждения гребных валов. - М.: Транспорт, 1970 - 162 с.

13. Балацкий Л.Т. Дейдвудные устройства морских судов. - М.: Транспорт, 1980. - 192 с.

14. Бекренев Н.В. Обеспечение качества деталей вцысокоточных изделий на основе формирования однородных структур покрытий при их плазменном

напылении и абразивноалмазной обработке с ультразвуком. - Автореферат диссертация д.т.н.: Саратов, СГТУ, 2000.

15. Браславский В.М. Технология обкатки крупных деталей роликами. -М.: Машиностроение, 1975 - 160с.

16. Баёв А.С.Обеспечение надежности судовых технических средств при ремонте технологическими методами: учебное пособие/ А.С.Баёв. - Л.: ФПК ЛИВТ, 1987- 95 с.

17. Баёв А.С.Повышение сопротивления усталости восстановленных деталей судовых дизелей / А.С.Баёв // Судоремонт флота рыбной промышленности. - 1986. - № 62. - С.26-27.

18. Баёв А.С. Технология восстановления деталей судовых дизелей плазменным напылением // Технология судоремонта. - 1987, №1, с.25-28

19. Баёв А.С. Плазменно-ультразвуковые технологии [Электронный ресурс]: конкурсная работа / А.С.Баёв, Е.С.Мосейко. - Сочи. 8-11 октября 2015 г. - Режим доступа : http://bas49.ucoz.ru/load/0-0-0-49-20.

20. Буше Н.А. Трение, износ и усталость в машинах: Транспортная техника. М: Транспорт, 1987, 223с.

21. Бычков Т.П. Восстановление и изготовление деталей судовых дизелей газотермическим напылением и ультразвуковой обработкой. - Автореферат диссертации к.т.н.: СПбГУВК, 2000

22. Вайнерман А.Е. Применение в промышленности высокопроизводительных способов наплавки коррозионными и износостойкими материалами. Л.: ЛДНТП. - 1979, с.108

23. Внедрение методов порошковой металлургии при восстановлении изношенных деталей машин и механизмов (Постановление РСФСР от 22.01.85 года № 530): отчет о НИР по теме 2.54/06/84-805/ Руководитель Баёв А.С. Л.: ЛИВТ,1986, № гос. рег.0076980

24. Гухман А.А. Введение в теорию подобия. - М.: Высшая школа, 1973, с.295

25. ГОСТ 25.502-79 Расчеты и испытания на прочность в машиностроении.

26. ГОСТ28844-90 Покрытия газотермические упрочняющие и восстанавливающие. Общие требования.

27. ГОСТ 12.1.001-89 Ультразвук. Общие требования безопасности.

28. Зарайский Л.А. Групповая обработка деталей судового валопровода. Л.: Наука, 1968. - 102с.

29. Дунаевский Г.Е. Евстафьев В.Ф. Научная школа ТГУ в области нанотехнологий и процессы коммерциализации результатов исследований и разработок // Инновации, 2007, №12, с.105-109.

30. Зубарев Ю.М. Нечаев К.Н. Применение методов теории планирования многофакторных экспериментов в технологии машиностроения. - СПб. 2000

31. Зуев В.В. Энергетические критерии оценки свойств. М.: Полимедин, 2000.

32. Ибрагимов Х.И. Корольков В.А. Работа выхода электрона в физико-химических исследованиях. - М.: Из-во Интермет Инжиниринг, 2002. - 526с.

33. Иванов С.Ю. Прима В.И. Измерительно-вычислительный комплекс «Ситон»// Тяжелое машиностроение, 1995, №12, с. 14-17.

34. Ковальчук М.В. Гагаринский А.Ю. Курчатовский институт от «экса» до «нано» // Российские нанотехнологии, 2007, №2, с.6-7.

35. Комаров В.В. Валопроводы рыбопромысловых судов: Конструкция, эксплуатация и общие вопросы проектирования. - Астрахань: АГТУ, 1997, часть 1. - 164с.

36. Комаров В.В. Валопроводы рыбопромысловых судов: Конструкция, расчет деталей и устройств. - Астрахань: АГТУ, 1997, часть 2. - 173с.

37. Корелик С.С. Рентгенографический и электроннооптический анализ. -М.: Металлургия, 1970. - 368с.

38. Кохан Н.М. Ремонт валопроводов морских судов. - М.: Транспорт, 1980. -240 с.

39. Кузьмин В.Р. Прохоров В.А. Борисов А.З. Усталостная прочность металлов и долговечность элементов конструкции. - М.: Машиностроение, 1998. - 254с.

40. Кулик А.Я. Опыт применения кавитационностойких и износостойких газотермических покрытий в судовом машиностроении. - Л.: ЛДНТП,1986. -60с.

41. Кулик А.Я. Газотермическое напыление композиционных порошков. -Л.: Машиностроение, 1985. - 200с.

42. Кудинов В.В. Нанесения покрытий плазмой. - М.: Наука, 1990. - 406с.

43. Кудинов В.В. Прочностные характеристики плазменных покрытий // Порошковая металлургия, 1979, №8.

44. Кудинов В.В. Нанесение покрытий напылением. Теория, технология и оборудование. - М.: Металлургия, 1992. - 432с.

45. Кудрявцев И.В. Усталость крупных деталей машин. - М.: Машиностроение, 1981. - 240с.

46. Крагельский И.В. Трение и износ в машиностроении. - М.: Машгиз, 1969

47. Крагельский И.В. Основы расчетов на трение и износ. - М.: Машиностроение, 1977.

48. Костецкий Б.И. Механо-химические процессы при граничном трении.

- М.: Наука, 1972. - 170с.

49. Костецкий Б.И. Структурно-энергетические основы управления трением и износом в машинах. - Киев: Знание, 1990.

50. Костин П.П. Физико-механические свойства металлов. - М.: Машиностроение, 1999.

51. Леонтьев Л.Б. Технологическое обеспечение надежности судового оборудования. - Владивосток: Из-во МГУ им. Невельского, 2009.

52. Лясникова А.В. Обоснование и реализация комбинированной механической и физико-химической обработки титановых деталей в ультразвуковом поле с учетом электроплазменного напыления композиционных покрытий. - Автореферат диссертации д.т.н. - Саратов: СГТУ, 2009.

53. Марков А.А. Измерение работы выхода электронов при трении. - М.: Наука, 1973.

54. Марков А.А. Работа выхода электрона и антифрикционность металлов.

- М. Наука, 2004.

55. Марлей В.Е. Хмелевская В.Б. Система принятия решений на основе использования двумерных таблиц // Материалы 8-й Международной научно-технической конференции «Информатизация процессов формирования открытых систем на основе СУБД, САПР, АСНИ и систем искуственного интелекта (ИНФОС-2015). - Вологда, 2015, 25-27 июня 2015, с. 92-95

56. Мяконьков М.Б. Совершенствование технологии нанесения износостойких покрытий на поршневые кольца судовых дизелей с учетом их вибрационного и напряженно-деформированного состояния. - Автореферат диссертации к.т.н.: СПбГУВК, 2012.

57. Мамонтов В.А. Научные основы восстановления работоспособности судовых главных передач при ремонте. - Автореферат диссертации д.т.н. -Астрахань: АГТУ, 2012.

58. Методические указания по курсовому проектированию по дисциплине «Судовые энергетические установки»: спец.140200 / А.С.Баёв- СП-б.: СПбГУВК, 1997 - 61 с.

59. Нефедов Б.Б. Лялякин В.П. Программирование процесса плазменно-порошковой наплавки валов// Сварочное производство. - 1995, №6, с.4-6.

60. Неверов А.Н. Высокоамплитудная ультразвуковая колебательная система технологического назначения. - Сб. докладов XXIV сессии Российского акустического общества: секция «Ультразвук и ультразвуковые технологии». - Саратов: СГУ им. Н.Г. Чернышевского, 2011, с.120-122

61. ОСТ5.9049-78 Валы гребные судовых валопроводов. Типовой технологический процесс упрочнения.

62. Павлов П.А. Основы инженерных расчетов элементов машин на усталость и длительную прочность. - Л.: Машиностроение, 1988. - 252с.

63. Патент РФ № 2186269. Способ получения антифрикционного покрытия на тонкостенных стальных вкладышах опор скольжения. -Патентообладатель МГУ им. адм. Г.И. Невельского. Опуб. 2002.

64. Патент РФ №2269687. Способ нанесения антифрикционного покрытия на стальные тонкостенные вкладыши подшипников скольжения. -Патентообладатель ЦНИИ КМ «Прометей». Опуб. 2006.

65. Патент РФ №2283364. Способ плазменного напыления покрытий. -Патентообладатель Саратовский гос. техн. ун-т. Опуб. 2006.

66. Панин В.Е. Конструирование новых материалов и упрочняющих технологий. - Новосибирск: Из-во СО РАН, 1993. - 120с.

67. Панин В.Е. Субструктурные превращения при ультразвуковой обработке мартенситных сталей// Физика химия обработки металлов, 1993, №6.

68. Панин В.Е. Наноструктурирование поверхностных слоев конструкционных материалов. - Томск: Из-во политехн. ун-та, 2010. - 253 с.

69. Погодаев Л.И. Хмелевская В.Б. и др. Исследование надежности моделированных газотермических покрытий для деталей ЦПГ ДВС / Судостроение и судоремонт. - СПб.: СПбГУВК, 1998. - с.3-17

70. Погодаев Л.И. Кузьмин В.Н. Структурно-энергетические модели надежности материалов и деталей машин. - СПб., 2006. - 606с.

71. Фрейдин А.С. Прочность и долговечность клеевых соединений. - М.: «Химия», 1971

72. Половинкин В.Н. Нанотехнологии в судостроении. - СПб.: Из-во ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова, 2009, 132 с.

73. Правила классификации и постройки морских судов // Российский морской регистр. - Том 2, 2014

74. Польцер Г. Основы трения и изнашивания. - М.: Машиностроение, 1984

75. Попилов Л.Я. Справочник по электрическим ультразвуковым методам обработки материалов

76. Псигин Ю.В. Управление системами и процессами машиностроения. -Ульяновск: УГТУ, 2003

77. Рассказова Н.А. Оптимизация параметров антифрикционного покрытия вкладышей подшипников судовых дизелей при плазменном напылении. - Автореферат диссертации к.т.н.: Владивосток, МГУ им. Невельского, 2006.

78. Румб В.К. Прочность судового оборудования. Конструирование и расчеты прочности судовых валопроводов. - Из-во СПбГМТУ, 2008. - 298 с.

79. Сумеркин Ю.В. Баёв А.С. Совершенствование системы контроля технического состояния воловой группы судовых дизелей // Двигателестроение, 1980, №10, с.48-52

80. Соловьев С.Н. Производство судовых валов и дейдвудных устройств.

81. Соснин Н.А. Ермаков С.А. Тополянский П.А. Плазменнве технологии. - СПб.: Из-во политехн. ун-та, 2008. - 386с.

82. Сторожев М.В. Попов Е.А. Теория обработки металлов давлением. -М.: Машиностроение, 1977. - 423с.

83. Терских, В.П. Крутильные колебания валопровода силовых установок / В.П.Терских. Т.1-4. Л.: Судостроение, 1970-1971.

84. Тезисы трудов II Российской научно-практической конференции судостроителей «Единение науки и практики». - СПб.: Судостроение, 2010. -

85. Труды V Международного симпозиума по транспортной триботехнике «Транстрибо-2013»: Повышение износостойкости и долговечности машин и механизмов на водном транспорте // Под общ. редакцией Чулкина С.Г./ ГУМРФ им. С.О. адм. Макарова, 2013. - 272с.

86. Тополянский В.А. Хмелевская В.Б. Выбор покрытия при плазменном упрочнении// Металлообработка, 2010, №3

87. Филимонов Г.Н. Создание и совершенствование материалов для крупногабаритных изделий машиностроения. - СПб.: Из-во политехн. ун-та, 2012. - 180с.

88. Френкель Я.И. Физика твердого тела. - Л.: Наука, 1992.

89. Фролов В.Я. Клубникин В.С. Юшин Б.А. Техника и технологии нанесения покрытий. - Из-во политехн. ун-та, 2010. - 386с.

90. Хасуй А. Техника напыления/ Перевод с японского. - М.: Машиностроение, 1975. - 288с.

91. Хасуй А. Наплавка и напыление/ Перевод с японского. М.: Машиностроение, 1985.

92. Холопов Ю.В. Машиностроение: ультразвук. - СПб.: Береста, 2008. -328с.

93. Холопов Ю.В. Определение акустической мощности // Автоматическая сварка, 1971, №6, с.23-25

94. Хмелевская В.Б. Погодаев В.С. Клубникин В.С. Исследование свойств покрытий газотермического напыления при разработке технологии упрочнения деталей судовых дизелей. - Труды 5-й Межд. конф. «Пленки и покрытия». - СПб: Полиплазма, 1998, с.357-364

95. Хмелевская В.Б. Леонтьев Л.Б. Повышение надежности судового оборудования. - Владивосток: ДВИМУ, 2005, 1 - 3 тома.

96. Хмелевская В.Б. Гаврилов В.В. Баёв А.С. Восстановление деталей дизелей плазменным напылением // Судоремонт флота рыбной промышленности, 1988, №66, с.27-29

97. Хмелевская В.Б. Мосейко Е.С. Мяконьков М.Б. Получение и применение наноматериалов и наноструктурирования для повышения эффективности работы механизмов. - СПб.: Из-во политехн. ун-та. - 2012, 140с.

98. Хмелевская В.Б. Мосейко Е.С. Основы технологических процессов изготовления и восстановления деталей механизмов машиностроения - СПб.: Из-во политехн. ун-та. - 2012, 140с.

99. Харченко В.Г. Суворов А.С. Анализ-обобщение данных повреждений валопроводов морских судов по результатам осведетельствований за период 1.11.1982 - 31.10.1987. - Сборник Регистра СССР. - 1991, вып.17

100. Чередниченко В.С. Аньшаков А.С. Кузьмин М.Г. Плазменные электротехнологические установки. - Новосибирск: НГУ, 2008, с. 602

101. Черепнин В.А. Влияние условий эксплуатации на износостойкость элементов валопроводов морских судов и методы повышения ресурса. -Автореферат диссертации к.т.н.: ЛКИ, 1986

102. Чернов С.Е. Обеспечение прочности и долговечности валопроводов речных судов при действии крутильных колебаний. -Автореферат диссертации к.т.н.: ЛКИ, 1993

103. Черненко В.И. Научно-техническое обоснование и разработка принципа технологического резервирования соединений труб с трубными решетками судового теплообменного оборудования. - Автореферат диссертации д.т.н.: ЛКИ, 1986

104. Шарипов Б.У. Формирование поверхностного слоя при обработке деталей методом поверхностного пластического деформирования // Вестник машиностроения, 2000, №8, с.46-48.

105. Шлюшенков А.П. Татаринцев В.А. Вальков Ю.З. Моделирование процесса усталостного разрушения при оценке надежности машин и их элементов // Проблемы прочности, 1990, №3, с.28-34.

106. Шмаков Н.П. Пейч Н.Н. Дядик А.Н. Судовые ядерные паропроизводящие установки. - Л.: Судостроение, 1990, 368с.

107. Копысова В.Н. Усталость гребных валов // Дипломная работа. - СПб.: СПбГМТУ, 2012. - 38с.

108. Патент РФ №2247768. Плакирующий концентрат / Кузьмин В.Н. Погодаев Л.И. Опуб. 2005.

109. Федоров В.В. Кинетика повреждаемости и разрушения твердых тел. Ташкент, Фан, 1985. - 168 с.

110. Экономическая эффективность инвестиций / под ред. Н.П. Чипига. -Хабаровск, 2005. - с. 83.

111. Яценко В.С. Эксплуатация судовых валопроводов. - М.: Транспорт, 1968. - 171с.

112. Patent US 2010/0304035. Plasma spraying.

113. http: //www. nano. gov.

114. http://www.ngpedia.ru

115. http://www.cns.ucsb.edu

116. http://www.un.org

117. http://www.plasmacentre.ru

118. http://www.bufo.ru

П Р И Л О Ж Е Н И Е 1 Расчёт в пакете MathCAD

Система уравнений метода трёх моментов имеет вид

1 + 12) +12 О О 0 0 О

412 3(12 + 13) 413 О О О О

О +13 5(13 + 1+) 414 О О О

О О 414 3(14 + 15) 415 О О

О О О 415 3(15 + 1(5) +16 О

О О О О 416 5(16 + 17) 4-17

О 0 О О 0 417 517

Подставляя заданные параметры, получаем

137.6 3+.+ 0 0 0 О 0

34.4 137.6 3+.4 О О О О

О 3+.4 137.6 3+.+ О О О

О О 34.4 137.6 34.4 О О

О О О 3+.+ 137.6 3+.+ О

О О О О 34.+ 137.6 34.4

0 0 0 0 0 3+.+ 63.5

Умножая обратную матрицу на вектор правых частей, получаем решение

-5.467 X 104

-9.655 X 104

-9.361 X т4

-9.445 X I.4

-9.425 X 104

5-1-31 и>4

-9.429 х II)4

Опорные моменты на опорах: := а" " Ь

М, = -9.429 х Ю4

М, = -9.431 х Ю4 &

М- = -9.425 х Ю4 М4 = -9.443 х Ю4 М^ = -9361 х Ю4 М2 = -9.655 х Ю4 М, = -5.467 х Ю4

Через опорные моменты определяются реакции опор.

На каждую реакцию давят соответствующие пролёты слева и справа

[rLi-cо стороны правого пролёта, rPi-левого пролёта).

М, М7 п

6 7 q-17 4

г7 :=---+ — = 6.579 х 10

]7 17 2

М6 М7 q-17 4

rL6 :=--+ -+ -2— = 6.579 х 10

17 17 2

м< Mft is

3 6 q-15 4

iL5 :=--+ -+ — = 6.57S x 10

16 16

M M

iL4 :=--+ — + — = 6.532 x 10

15 15

Ivfл Ivlj I г

rL3 :=--- + — + — = 6.569 x 10

14 14 2

Xi2 M3 q-D 4

eL2 :=--+ - + -3— = 6.617 x 10

13 13 2

rLl :=

1 2 q-12 4

-+- + — = 6.437 x 10

12 12 2

11 11 2

M< Mft 1ft

3 6 q-16 4

rP6 :=---+ — = 6.53 x 10

16 16 2

M M

rP5 :=---- + — = 6.576 x 10

15 15 2

Ivfл IVt ■ | | rP4 :=---: + Sl_= 6.539 x 10

14 14

^ 3 q-13 4

rP3 :=---+ — = 6.541 x 10

13 13 2

M1 Xi2

rP2 :=---+ = 6.721 x 10

1 "*2 q-12 12 12 2

fpi :=^_^ + 1И=б049хШ4 11 11 2

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Санкт-Петербургский государственный морской технический университет»

_(ФГБОУ ВО СПбГМТУ)_

190008, Санкт-Петербург, ул.Лоцманская, д.З. Телефон: [phone] E-mail: [e-mail] Интернет: http//www.smtu.ru

АКТ

о внедрении в учебный процесс результатов диссертационной работы

соискателя Мосейко Е.С., выполненной на тему «Исследование плазменных покрытий с ультразвуковой обработкой для повышения эксплуатационных свойств гребных валов»

Результаты диссертационной работы соискателя Мосейко Е.С., посвященной разработке научно обоснованных технических решений, направленных на применение плазменно-ультразвуковых защитных покрытий, нашли практическое применение в учебном процессе кафедры «Технология судового машиностроения», в частности:

по направлению 15.03.05 «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств», профиль «Технология машиностроения» в вариативную часть дисциплины «Обеспечение технологичности и ремонтопригодности судовых машин и механизмов» квалификации бакалавр.

- по направлению 26.04.02 «Кораблестроение, океанотехника и систематехника объектов морской инфраструктуры», профиль «Конструкторско-технологическое обеспечение судового машиностроения» в вариативную часть дисциплины «Конструкторско-технологическое обеспечение качества изделий машиностроения» квалификации магистр.

Заведующий кафедрой ТСМ д.т.н., профессор

В.И. Черненко

Утверждаю:

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего образования

«Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого»

(ФГАОУ ВО «СПбПУ»)

ИНН 7804040077, ОГРН 1027802505279, ОКПО 02068574

Политехническая ул., 29, С.-Петербург, 195251 Телефон [phone], факс [phone] . E-mail: [e-mail]

_№_

на №_ от_

Г П

о внедрении в учебный процесс результатов диссертационной работы

соискателя Мосейко Е.С., выполненной на тему «Исследование плазменных покрытий с ультразвуковой обработкой для повышения эксплуатационных свойств гребных валов»

Результаты диссертационной работы соискателя Мосейко Е.С., посвященной разработке научно обоснованных технических решений, направленных на применение плазменных защитных покрытий с ультразвуковой обработкой, нашли практическое использование в учебном процессе кафедры «Электротехника и Электроэнергетика», в частности: - по направлению 13.04.02 «Электроэнергетика и электротехника», по профилю 13.04.02_22 «Энергоэффективное электротехнологическое оборудование» в вариативную часть дисциплин, рассматриваемых вопросы существующих плазменных технологий, параметров

технологических процессов и режимов работы плазменных установок.

АКТ

Руководитель Дирекции образовательных программ

Заведующий кафедрой «Электротехни* электроэнергетика»,

Директор института

«Энергетики и транспортных систем»

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный лесотехнический университет им.С.М.Кирова»

_(СПбГЛТУ)_

Санкт-Петербург, Институтский пер, д.5. Телефон: [phone] E-mail: i_mashin@spbftu.гиИнтернет: http//www.http://spbftu.ru

о внедрении в учебный процесс результатов диссертационной работы

соискателя Мосейко Е.С., выполненной на тему «Исследование плазменных покрытий с ультразвуковой обработкой для повышения эксплуатационных свойств судовых валов»

Результаты диссертационной работы соискателя ученой степени к.т.н.Мосейко Е.С., посвященной разработке научно обоснованных технических решений, направленных на применение плазменных защитных покрытий, выполненной в ФГБОУ ВО«Санкт-Петербургский государственный морской технический университет» нашли практическое применение в учебном процессе кафедры «Машины и оборудование лесного комплекса», в частности:

- по направлению 15.04.02 «Технологические машины и оборудования», в учебной лаборатории «Сварка и сварочное оборудование» для подготовки квалификации магистр.

технологических машин и транспорта леса к.т.н. доцент C.B. Спиридонов [V 2016 г.

Утверждаю

АКТ

Заведующий кафедрой «Машины и оборудование лесного комплекса», д.т.н. профессор

Акт

Сравнительные данные исследования твердости и когезионной прочности экспериментальных образцов из стали 40Х упрочненных напыленным слоем толщиной 0,6 мм материалом марки ПН85Ю15 + карбид хрома методом плазменного напыления с одновременным ультразвуковым воздействием и методом обкатки (пластическим деформированием)

Твердость экспериментальных образцов замерялась на приборе Бриннеля при нагрузке 10кг по ГОСТ 9012-59 на твердомере марки 0ига8сап20. Результаты испытания приведены в таблице 1.

Таблица 1. Экспериментальные данные твердости

Плазменное напыление с одновременным ультразвуковым воздействием, HB Обкатка (пластическое деформирование), HB

430 220

При этом экспериментальные образцы с покрытием подвергались исследованию когезионной прочности на разрывной машине марки Tinius Olsen H300KU. Результаты испытания приведены в таблице 2.

Таблица 2. Экспериментальные данные когезионной прочности

Плазменное напыление с одновременным ультразвуковым воздействием, МПа Плазменное напыление без ультразвука, МПа

53 15

Данные полученные при исследовании показывают увеличение твердости при плазменном напылении с одновременным ультразвуковым воздействием по сравнению с обкаткой.

ведущий специалист Центральной заводской лаборатори Артамонова JI. Ф.

инженер-технолог технологического отдела Вершинин И. И.

аспирант СПбГМТУ Мосейко Е. С.