Повышение качества восстановления корпусных деталей автомобилей эластомерными нанокомпозитами после инфракрасной обработки тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Быконя Андрей Николаевич

• Быконя Андрей Николаевич
• кандидат наук
• 2022

Оглавление диссертации кандидат наук Быконя Андрей Николаевич

Введение

1 Анализ состояния вопроса, цель и задачи исследований

1.1 Полимерные нано ко миозиты и способы восстановления корпусных

д етал ей авто мо б ил ей

1.2 С по со бы термической обработки полимерных покрытий

1.3 Исследование трибологических параметров контакта и долговечности подшипников качения с посадками восстановленными

полимерными материалами

1.4Выводы. Цель и задачи исследований

2 Теоретические предпосылки повышения эффективности

восстановления корпусных деталей эластомер нымн нано ко миозитами

2.1 Модель инфракрасного нагрева корпусных деталей автомобилей

2.2 Метод расчета конструктивных и режимных параметров инфракрасных установок для термораднацнонной обработки

полимерных покрытий

2.3 Стенд для исследования контактных напряжений и долговечности подшипников качения с посадками восстановленными

пол нмер ны мн матер нал амн

3 Методика экспериментальных исследований

3.1 Общая методика исследований

3.2 Методика экспериментальных исследования параметров инфракрасного нагрева корпусных деталей

3.3 Методика исследования деформационно-прочностных свойств

пленок нано ко миозита на основе эластомера Ф-40С

3.4 Методика исследования адгезии покрытий нано композита

на основе эластомера Ф-40С

3.5 Методика исследования дефектности пленок из нано композита эластомера Ф-40С

3.6 Методика исследования теплопроводности нано ко миозита

на основе эластомера Ф-40С

3.7 Методика исследования коэффициента Кирхгофа, коэффициента податливости покрытий из нанокомпозита эластомера Ф-40С

3.8 Методика исследования контактных напряжений н долговечности подшипников качения с посадками восстановленными

нано ко мпоз игом эластомера Ф-4 О С

3.9 Методика исследования долговечности по садок подшипников.

восстановленных эластомером Ф-40 С и нано ко мпоз итом на его основе

4 Результаты экспериментальных исследований и их анализ

4.1 Оценка сходимости расчетных и экспериментальных значений параметров инфракрасного нагрева корпусных деталей

4.2 Исследование деформационно-прочностных свойств

пленок нано ко мпоз ита эластомера Ф-40 С

4.2.1 Оптимизация режима термической обработки герморадиацнонным способом пл ено к нано ко мпо з ита эл асто мер а Ф -4 0 С

4.2.2 Деформационно-прочностные свойства и модули упругости пленок нано ко мпоз ита эластомера Ф-40 С после термической

обработки конвективным и тер мор ад национным способами

4.3 Исследование адгезии покрытий из нано ко мпоз ита эластомера Ф-40 С после термической обработки конвективным и тер мор ад национным способами

4.4 Исследование дефектности покрытий из нанокомиозита эластомераФ-40Собработанных конвективными

терморадиационным способами

4.5 Исследование тепло про водности нано ко мпоз ига эластомер а Ф-40 С

4.6 Исследование трибологаческих параметров и контактных напряжений в подшипниках качения с посадками восстановленными

нанокомпозитомэластомераФ-40С

4,6.1 Исследование коэффициента Кирхгофа и коэффициента

податливости покрытий из нано ко мпоз ита эластомера Ф-40 С

4 .6 .2 Исследование контактных напряжений и долговечности подшипников качения с посадками восстановленными

нано ко мио з ито м эл асто мер а Ф -4 О С

4.7 Исследования долговечности посадок подшипников, восстановленных эластомером Ф-40С и нано ко миозитом на его основе

5 Реализация результатов исследований и их

техннко-экономическаяоценка

5.1 Технологические рекомендации

5.2 Расчет экономической эффективности технологии восстановления корпусных деталей автомобилей нано ко миозитом на основе эластомера Ф-40С в ИХ ОКА МОЛОКО-Южное ООО «ОКА-МОЛОКО»

Ал ександро-НевскогорайонаРязанскойобласти

Заключение

Библиографический список

Приложения

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Повышение качества восстановления корпусных деталей автомобилей эластомерными нанокомпозитами после инфракрасной обработки»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы исследования. Одним из основных показателей, отражающих развитие экономики страны, является объем грузопассажирских перевозок. Более 50% всего грузо- и пассажиропотока сосредоточено в автомобильном транспорте. Объем перевозок в значительной мере зависит от надежности подвижного состава, а рентабельность от стоимости поддержания его в исправном состоянии. Восстановление изношенных деталей позволяет существенно сократить затраты на ремонт автомобильной техники, повысить уровень ее надежности [1]. Наиболее высокого технического и экономического эффекта удается достичь, в случае, когда восстанавливают корпусные детали автомобилей. Причина заключается в большой материалоемкости и цене последних и относительно небольших затратах на их восстановление.

Из но шейные корпусные детали автомобилей восстанавливают различными способами: установкой дополнительной детали, раз личными видами ручной и механизированной наплавки, электр о контактной приваркой стальной ленты и др.. Недостатками большинства способов являются: необходимость в сложном технологическом оборудовании. потребность в персонале высокой квалификации, проведении механической обработки отверстий до и после наращивания, высокое энергопотребление и затраты, низкая фреттинг о стойкость отверстий после вос-

При восстановлении посадочных отверстий под подшипники качения полимерными материалами отсутствуют недостатки, присущие традиционным способам восстановления (наплавка, напыление и т.д.). Так, для применения полимерных материалов не требуется воздействие высоких температур на деталь, поскольку отверждение происходит либо при комнатной температуре, либо под действием температур, не оказывающих существенного (необратимого) влияния на форму и структуру детали. Технологическая оснастка, как правило, проста в использовании и имеет низкую стоимость. Технологии восстановления посадочных отверстий в корпусных деталях полимерными материалами включают достаточно

простые операции, отличаются низкой себестоимостью, обеспечивают полную фреттинг о стойкость отверстий после восстановления, многократное повышение

ресурса подшипниковых узлов и значительное снижение затрат на ремонт автомобилей [4]. Восстановление отверстий корпусных деталей с использованием новейших полимерных материалов снижает стоимость ремонта более чем в 10 раз, по отношению к вышеперечисленным способам, что положительно сказывается на общей стоимости ремонта транспортных средств, а в совокупности с повышением надежности узлов, ведет к снижению издержек эксплуатации. Поэтому исследования, направленные на повышение эффективности технологий восстановления корпусных автомобилей полимерными материалами, являются весьма актуальными.

Эффективность восстановления посадочных отверстий корпусных деталей повышается при использовании полимерных ко миозитов, Введение наполнителей в полимер позволяет значительно улучшить потребительские свойства материала, снизить стоимость материала и энергоемкость технологии [5], Перспективным направлением в повышении эффективности технологии восстановления является вопрос исследования и разработки полимерных нанокомпозитов, обладающих улучшенными потребительскими свойствами.

Деформационно-прочностные и адгезионные свойства, качество полимерных эластомерных покрытий существенным образом зависят от способов и режимов обработки: механическое или ультразвуковое смешение, термическая обработка, механическая обработка калиброванием и др. [6...11]. Большой научный и практический интерес представляют исследования в области совершенствования и развития способов обработки полимерных покрытий, которые позволят повысить качество полимерных покрытий, их долговечность, повысить эффективность

восстановления корпусных деталей автомобилей.

Степень разработанности темы. Проблеме применения полимерных материалов при ремонте техники посвящены работы Афанасьева Л.Л.. Астанина В.К.. Бауровой Н И,. Власова В.М., Денисова А С,. Зорина В,А,. Карагодина В,И,. Крамаренко Г.В.. КузнецоваЕ.С.. Мирошникова Л.В. ПуховаЕ,В.. восстановле-

нию корпусных детален автотракторной техники полимерными материалами -труды Курчаткина В В .. Котина А. В., Ли Р. И.. Кононенко А. С.. Башкирцева В, Н..Гаджиева А, А,. Гвоздева А, А., Мельниченко И. М,. Шубина А, Г, и мно-

Перспективным направлением, обеспечивающим повышение эффективности восстановления посадок подшипников, является разработка и применение полимерных нанокомпозитов. Благодаря эффекту синергизма увеличиваются тепло-и термостойкость, теплопроводность, повышаются деформационно-прочностные свойства и выносливость материала. Вопрос наполнения анаэробных герметиков металлическими наночастицами для восстановления посадок подшипников качения подробно был исследован в работе Малюгина В.А. [12, 13].В работе Киба М.Р. впервые исследован вопрос наполнения эластомеров металлическими наночастицами алюминия и меди, разработана технология восстановления посадочных отверстий подшипников в корпусных деталях эластомерными нанокомпозитами [14]. Эластомерное покрытие

компенсирует износ в посадке подшипника и многократно повышает срок службы корпусных деталей и подшипниковых узлов.

Технологической проблемой при конвективной сушке полимерных покрытий является пористость последних из-за испарения растворителя. Пористость покрытий при терморадиационном способе значительно меньше и качество существенно выше [15]. Установки инфракрасного излучения отличаются компактностью и мобильностью и потребляют значительно меньше электроэнергии. Литературный обзор показал, что в настоящее время отсутствуют сведения об инфракрасном нагреве корпусных деталей при их восстановлении полимерами. Этот научный вопрос требует всестороннего исследования. Математическое моделирование инфракрасного нагрева корпусных деталей позволит разработать метод расчета и компьютерную программу расчета конструктивных и режимных параметров установок инфракрасного излучения, учитывающий физико-механические, геометрические и другие параметры объектов обработки, позволит проводить термическую обработку эластомерных покрытий терморадиационным

способом, обеспечивающим повышение качество и долговечности покрытий, подшипниковых узлов автомобилей.

Условия и режимы термической обработки полимерного материала определяют глубину его полимеризации, деформационно-прочностные и адгезионные свойства. Терморадиационный способ сушки полимерного покрытия отличается от конвективного механизмом отверждения. Применение инфракрасной обработки изменит потребительские свойства материала, трибологические параметры, контактные напряжения и долговечность подшипниковых узлов. Поэтому необходимы всесторонние экспериментальные исследования в этом направлении.

Учитывая важность исследования трибологических параметров, контактных напряжений и долговечности подшипников с полимерной посадкой, необходимо разработать новую конструкцию стенда с повышенными функциональными возможностями для исследования вышеуказанных параметров.

Настоящая работа посвящена повышению эффективности восстановления корпусных деталей автомобильной техники за счет повышения качества покрытий из эластомерных нанокомпозитов после инфракрасной термообработки, увеличения долговечности восстановленных подшипниковых узлов.

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта №19-38-90227 по теме «Методология и технические средства исследования контактных напряжений и долговечности подшипниковых узлов автомоби-

Научная новизна диссертации:

- разработана математическая модель инфракрасного нагрева корпусных деталей и метод расчета режимных, конструктивных и технологических параметров инфракрасной обработки корпусных деталей при восстановлении полимерным материалом;

- экспериментально исследованы параметры нагрева корпусных деталей, деформационно-прочностные и адгезионные свойства, теплопроводность нанокомпозита эластомера Ф-40С;

- получена регрессионная модель удельной работы разрушения пленок эласто-мерного нанокомпозита после инфракрасной обработки;

- исследованы дефектность покрытий из эластомерного нанокомпозита, контактные напряжения и ресурс подшипников качения с посадками, восстановленными эластомерным нанокомпозитом, долговечность посадок подшипников, восстановленных нанокомпозитом на основе эластомера Ф-40С.

Теоретическая значимость работы заключается в разработке математической модели инфракрасного нагрева корпусных деталей автомобилей и метода расчета конструктивных и режимных параметров инфракрасного нагрева корпусных деталей при восстановлении посадочных отверстий подшипников качения полимерным нанокомпозитом,

Практическая значимость работы состоит в разработке компьютерной программы расчета конструктивных и режимных параметров инфракрасной сушки полимерных покрытий, конструкции стенда для исследования триб о логических параметров, контактных напряжений и ресурса подшипников качения, новом нанокомиозите и технологии восстановления корпусных деталей автомобилей.

Обьект исследований. Корпусные детали и подшипники качения автомобилей с посадками, восстановленными нанокомпозитом на основе эластомера Ф-40С. пленки и покрытия из эластомер но го нанокомпозита.

Предмет исследования. Параметры инфракрасного нагрева корпусных деталей автомобилей, деформационно-прочностные. адгезионные н тепло физические свойства нанокомпозита на основе эластомера Ф-40С. триб о логические параметры и контактные напряжения между телами и дорожками качения в подшипнике качения с посадкой, восстановленной нанокомпозитом, долговечность подшипников и посадок «корпус-подшипник», выполненных нанокомпозитом.

Апробация и реализация результатов диссертации. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на:

- научных конференциях профессорско-преподавательского состава, научных работников, докторантов и аспирантов ФГБОУ ВО «Липецкий государственный технический университет» в 2018-2021 гг.:

-1 международной научно-практической конференции «IIнфокоммуникационные и интеллектуальные технологии на транспорте IITТ-2018». ЛГТУ (г. Липецк).

- Международной научно-технической конференции «Инновационные техно логин реновации в машиностроении». МГ ТУ им, Н.Э. Баумана (г, Москва), 2019 г,

- IX Международной научно-практической конференции «Современные материалы, техника и технологии». Юго-Зап. гос. ун-т. (г. Курск). 2019:

- II международной научно-технической конференции «АВТОМОБИЛИ,

TP АН СП ОР1НЫЕ СИСТЕМЫ И ПРОЦЕССЫ: настоящее, прошлое и будущее». Юго-Зап. гос. ун-т, (г. Курск), 2020;

- VI Международной научно-практической конференции «Системы управления, сложные системы: моделирование, устойчивость, стабилизация, интеллектуальные технологии», ЕГУ им. И.А. Бунина, (г. Елец), 2020 г.;

- Международной научно-практической конференции «Современное состояние садоводства Российской Федерации, проблемы отрасли и пути их решения», МичГАУ (г. Мичуринск), 2020 г.;

- II международной научно-практической конференции «Цифровизация агропромышленного комплекса», ТГТУ, (г. Тамбов), 2020 г.;

- X Международной научно-практической конференции «ТЕХНИКАИ ТЕХНОЛОГИИ: ПУТИ ИННОВАЦИОННОГО РАЗВИТИЯ», Юго-Зап. гос. ун-т. (г. Курск), 2021 :

- VII Международной научно-практической конференции «Информационные технологии и инновации на транспорте», ОГУ имени И, С, Тургенева (г, Орел). 2021 :

- заседании кафедры « Транспортные средств а и техно сфер ная безопасность» ФГБОУВОЛГТУ в 2021 г.

Публика нии. Но результатам выполненной работы опубликовано 25 печатных работ, в том числе 2 публикации в рецензируемом научном издании из перечня ВАК. 4 патента на изобретение РФ. 5 публикаций в изданиях, включенных в систему цитирования Scopus, 3 публикации в издании, включенном в междуна-

родную систему базы данных Agris. Общий объем публикаций составляет 9,5 п.л., автору принадлежит 6,2 п.л.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы и приложений, Работа изложена на 177 страницах машинописного текста, содержит 86 рисунков. 10 таблиц. 8 приложений и библиографию из 135 наименований.

На защиту выносятся: - математическая модель инфракрасного нагрева корпусных деталей и метод расчета режимных, конструктивных и технологических параметров инфракрасной обработки корпусных деталей при восстановлении полимерным материалом;

- конструкция стенда для исследования контактных напряжений и долговечности подшипников качения;

- регрессионная модечь удельной работы разрушения пленок нанокомпозита на основе эластомера Ф-40С после инфракрасной обработки, результаты экспериментального исследования деформационно-прочностных и адгезионных свойств, теплопроводности эластомерного нанокомпозита, оценки дефектности покрытий из нанокомпозита эластомера Ф-40С, обработанных конвективным и терморадиационным способами, контактных напряжений и долговечности подшипников каче-ння с посадками из эластомерного нанокомпозита. долговечности посадок подшипников качения восстановленных новым нано композитом:

- технология восстановления по садочных отверстий в корпусных деталях автомобилей нано ко миозитом на основе эластомера Ф-40С и оценка ее технике-

1 АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ II ЗАДАЧИ

ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1 Полимерные нанокомпозиты и способы восстановления корпусных деталей автомобилей

Для восстановления изношенных корпусных деталей автомобилей применяют самые различные способы (рисунок 1.1): установка дополнительной детали, ручная и различные виды механизированной наплавки, электр о контактная приварка стальной ленты, нанесение электролитических покрытий и др. [16. .30]. Перечисленные способы восстановления имеют общие недостатки: сложное технологическое оборудование. необходимость в высококвалифицированном персонале. потребность в механической обработке корпусных деталей до и после нанесения покрытия, большие энергозатраты и стоимость восстановления, относительно низкая фреттингостойкость отверстий после восстановления [31...35].

Технологии восстановления корпусных деталей полимерными материалами полностью предотвращают появление фреттинг-коррозии - основной причины изнашивания посадочных отверстий (рисунок 1.2), многократно повышают долговечность корпусных деталей и подшипниковых узлов, значительно сокращают затраты на ремонт автомобилей [4].

В настоящее время износ посадочных поверхностей под подшипник в деталях техники устраняют полимерными композитами тремя способами [4, 36. 65]:

1 - фиксацией в изношенном посадочном отверстии корпусной детали подшипника:

2 - наращивание изношенной поверхности отверстия полимерным покрытием и в завершении его формование под заданный размер;

3 - наращивание изношенной поверхности отверстия полимерным покрытием и в завершении его калибрование под заданный размер.

Одним из наиболее перспективных способов восстановление деталей автотракторной техники является использование полимерных нанокомпозитов.

Установка дополнительных деталей

Кольцевание

Установка свертных втулок

СПОСОБЫ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ПОСАДОЧНЫХ ОТВЕРСТИЙ КОРПУСНЫХ ДЕТАЛЕЙ

Сварочно-наплавочные

Контактная приварка стальной ленты

Электроконтактное напекание порошков

Газовая наплавка

Напыление

Электродуговое напыление

Термическое напыление

Газодинамическое напыление

Электролитические покрытия

Местное осталивание

С использованием полимерных материалов

и)

Рисунок 1.1 - Способы восстановления корпусных деталей [59]

и,

мкм

1 - посадка подшипника 208 с зазором0.02 мм 2 - посадка подшипника с натягом

0.02 мм: 3 - посадка, восстановленная покрытием из герметика 6Ф толщиной 0.015 мм без термообработки: 4 - посадка, восстановленная покрытием из герметика 6Ф толщиной 0.06 мм. после термообрабтки при 160°С в течение 3 ч. [4] Рисунок 1.2 - Фреттинг о стойкость различных посадок подшипника 208 при циклическом нагружении (зависимость износа II посадочных отверстий

от наработки t)

Благодаря наполнению полимера различными частицами, значительно улучшаются потребительские свойства материала, существенно снижается стоимость материала и повышается эффективность технологии восстановления [66.. ,.70].

В настоящее время отечественные производители предлагают большой ассортимент наноразмерных частиц. Наночастицы отличаются материалом, формой, размерами, удельной поверхностью и другими параметрами. Высокая удельная поверхность наночастиц, в сравнении с микроразмерными частицами, обеспечивает в единице объема полимерной матрицы существенно большее их количество. В этой связи улучшение потребительских свойств полимерных нанокомпозитов имеет место уже при очень малых концентрациях наночастиц (до 5%) [71... 76].

В работе Демина В.Е. предлагается состав, основой которого является анаэробный герметика АН-111 [51]. Состав имеет следующий состав в процентном соотношении: анаэробный материал Анатерм-111 - 78,08; порошок акрилового лака АК-506 - 21,7; наночастицы железо-никелевого сплава - 0,22.

Прочность разработанного состава составляет 28,8 МПа (рисунок 1.3). Прочность не наполенного герметика ниже на 20% и составляет 23 МПа.

Рисунок 1,3- Прочность клеевых соединении при аксиальном сдвиге т, выполненных анаэробным герметиком АН-111 (1). нано ко миозитом

на основе АН-111 (2)

К недостаткам композита следует отнести:

1. Необходимо соблюдение повышенной точности при отборе компонентов состава. Это увеличивает трудоёмкость приготовления композита и соответственно операции восстановления;

2. Время отверждения клеевых соединений, выполненных композитом, аналогично клеевым соединениям не наполненного материала АН-111 [75].

В работе Бутина А.В. исследован вопрос эластификации «жестких» полимеров [77-83]. Установлено, что после введения в акриловый адгезив АН-105 рас-

твора эластомера Ф-40, образуется однородная фаза в виде полимерной матрицы и равномерно распределенного в ней эластомера. Такой композит следует отнести к нанокомпозиту, так как взаимодействие фаз осуществляется на молекулярном уровне. В результате исследований было определено что наибольшими параметрами обладает состав полимер-полимерного нанокомпозита: акриловый адгезив АН-105 - 100 масс.ч.; эластомер Ф-40 - 12 масс.ч. На оригинальный состав получен патент на изобретение № 2418025 РФ [77].

Благодаря эластификации полимер-полимерный нанокомпозит имеет повышенную ударную прочность н выносливость, а в подшипниковом узле с такой посадкой наблюдается пониженное теплообразование и амплитуда деформации при динамических нагрузках.

На рисунке 1.4 представлены прочность при аксиальном сдвиге г клеевых соединений акрилового адгезнва АН-105 и полимер-полимер но го нанокомпозита на его основе.

СТр, МП а -|

Рисунок 1.4 — Прочность г клеевых соединений акрилового адгезнва АН-105 и нанокомпозита на его основе [56]

Прочность не наполненного адгезива составляет 12,6 МПа, а нанокомпозита на его основе 17,1 МПа. В сравнении с не наполненным адгезивом прочность нанокомпозита повысилась на 36%.

Деформация £р клеевых соединений при аксиальном сдвиге показана на

рисунке 1.5. По сравнению с адгезивом АН-105 деформация соединений нанокомпозита увеличилась на 17,9%.

Удельная работа разрушения характеризует выносливость материала. Чем она больше, тем лучше материал сопротивляется циклическим нагрузкам [4, 44]. Этот показатель, сравнивая с не наполненным АН-105, у нанокомпозита выше на 70% (рисунок 1.6).

Рисунок 1.5 - Деформационные свойства £р клеевых соединений акрилового адгезива АН-105 и нанокомпозита на его основе

Стендовые испытания посадок подшипников при циклическом нагружении подтвердили более высокую долговечность посадок, восстановленных наноком-позитом. Если максимально допустимая толщина клеевого шва акрилового адге-

зива АН-105 составляет Ъ = 0,125мм, то аналогичный параметр у нанокомпозита на его основе увеличился до Ъ = 0,15мм. То есть нанокомпозит позволяет восстанавливать изношенные посадочные места подшипников с большим износом.

Рисунок 1.6 - Удельная работа разрушения клеевых соединений акрилового адгезнва АН-105 и нанокомпозита на его основе

Сравнительные исследования тепло во го баланса подшипниковых узлов при циклическом нагружении показали значительное уменьшение теплообразования в клеевом шве из нанокомпозита, Температура деталей подшипникового узла, восстановленного нанокомпозитом, уменьшилась до 7°С в сравнении с ненаполнен-ным адгезивом.

Благодаря увеличению упругости и уменьшению модуля механических потерь на 54% нанокомпозита, подшипниковый узел с такой посадкой имеет меньшую амлитуду вибрации до 9%, в сравнении с не наполненным адгезивом.

В подшипнике с посадкой из нанокомпозита увеличены площади пятна контакта с нагруженных тел с дорожками качения, коэффициент распределения

нагрузки и снижены контактные напряжения. Ресурс такого подшипника в 4,4 раза превысил расчетный ресурс и на 15% ресурс подшипника с посадкой из не-наполненного адгезива (рисунок 1.7).

Ь, млн. об.

180

1 2 3

Рисунок 1.7 - Долговечность Ь подшипника 209 при циркуляционном нагружении наружного кольца: 1 - расчетная: 2-е посадкой нз акрилового адгезива АН-105: 3-е посадкой из нанокомпозита

В ЛГТУ разработан оригинальный состав на основе герметика АН-111 предназначенный для фиксации обойм подшипников с деталями: анаэробный герметик АН-111 - 100 масс. ч., алюминиевые наноразмерные дисперсные частицы - 1,0 масс. ч., медные наноразмерные дисперсные частицы - 0,25 масс. ч. [75] В работе Малюгина В.А. всесторонне исследован вышеописанный нано-композит [63, 84-85]. Наполнение анаэробного герметика АН-111 алюминиевыми и медными наночастицами существенно увеличивает скорость и глубину полимеризации нанокомпозита. По сравнению с не наполненным материалом время от-

верждения нанокомпозита сокращается от 2,6 до 3 раз в диапазоне температур от 20 до 40 оС (рисунок 1.8).

1 - при температуре 40 °С: 2 - при температуре 30 3 - при температуре 20 °С Рисунок 1.8 — Зависимость удельного электрического сопротивления клеевого шва нанокомпозита на основе герметика АН-111 от

времени отверждения

Установлено, что нанокомпозит обладает более высокими потребительскими свойствами. Прочность предлагаемого состава увеличена до 1,3 раза по сравнению с ненаполненным герметиком (рисунок 1.9), а теплопроводность до 5,3 раза (рисунок 1.10).

Сравнительные исследования термостойкости показали ее увеличение у на-нокомпозита в сравнении с не наполненным материалом Коэффициенты старения по прочности увеличились в 1,08 раза, по деформации в 1,1 раза (рисунок 1.11).

При износе неподвижных соединений более 0,05 мм, чтобы обеспечить заданную соосность деталейъ, склеиваемых при восстановлении посадки подшипника, следует применять центрирующие приспособления [86... 87].

ар, МПа 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0

Рисунок 1.9- Прочность при одноосном растяжении <*р пленок герметика

АН-111 и нанокомпозита на его основе

Нанокомпозит

АН-111

Л, Вт/м*К

2,5

1,5

0,5

Нанокомпозит

Рисунок 1,10- Коэффициент теплопроводности: 1 - герметик АН-111:

2 - нанокомпозит на его основе

2

1

0

АН-111 Нанокомпозит

Рисунок 1.11 - Прочность герметика АН-111 и нано композита на его основе до и

Автором в диссертации предлагается метод расчета точностных характеристик центрирующих механизмов, используемых при восстановлении посадочных поверхностей подшипников в узлах автомобилей адгезивами. Предложена конструкция центрирующего приспособления для сборки деталей

клеевого соединения «ведущий в ал-подшипник» коробки передач автомобиля ГАЗ-3307. Центрирующее приспособление конструктивно выполнено как четырехступенчатая втулка, которую изготавливают из стали 10 ГОСТ 1050-88. Составлена сборочная размерная цепь, проведены расчеты и определены точностные х ар актер истики центрирующего приспособления, обеспечивающие заданное значение соосности ведущего вала и подшипника (рисунок 1,12).

1 - центрирующее приспособление: 2 - подшипник: 3 - ведущий вал Рисунок 1,12- Сборочная размерная цепь центрирующего приспособления [70]

После приготовления нанокомпозит наносят кистью на внутреннее кольцо подшипника 2. Затем последний устанавливают в посадочное гнездо центрирующего приспособления. На посадочное место подшипника на валу 3 кистью наносят слой нанокомпозита, после чего его устанавливают хвостовой частью в посадочное отверстие центрирующего приспособления. В завершении вал проворачивают в обе стороны на по л оборота относительно внутреннего кольца подшипника. Это позволяет устранить возможный перекос деталей и обеспечивает равномерное распределение адгезива и заполнение зазора в сопряжении деталей.

При центрировании деталей соединения «вал-подшипник» центрирующие приспособления конструктивно отличаются простотой, операция центрирования не сложная и эффективно обеспечивает заданную соосность деталей.

Однако задача центрирования существенно усложняется, если в отверстие корпусной детали вклеивают наружное кольцо подшипника. На рисунке 1.13 показана принципиальная схема сборки вала с подшипниками 304 и 305 с корпусом водяного насоса с использованием центрирующего приспособления. Посадки подшипников в корпусе восстанавливают адгезивом [88, 44]. Для обеспечения равномерного распределение адгезива и заполнения зазора в сопряжении, склеиваемые детали устанавливают вертикально.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Быконя Андрей Николаевич, 2022 год

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Черноиванов, В. И. Голубев, И. Г. Восстановление деталей машин [Текст] (Состояние и перспективы). -М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2010. - 376

2. Ли, Р. И. Технологии восстановления и упрочнения деталей автотракторной техники [Текст]: учеб. пособие / Р. И. Ли - Липецк: Изд-во ЛГТУ, 2014. -379 с.

3. Бобович Б.Б. Утилизация автомобилей и автокомпонентов [Текст]: учеб. пособие / Б.Б. Бобович. - М.: Форум, 2011. - 167 с.

4. Курчаткин, В. В. Восстановление посадок подшипников качения сельскохозяйственной техники полимерными материалами [Текст]: дис ... док. техн. наук. / Курчаткин В.В. - М.,1989, - 407 с.

5. Ли, Р.И. Полимерные композиционные материалы для фиксации подшипников качения в узлах машин [Текст]: монография / Р.И. Ли. - Липецк: Изд-во Липецкого государственного технического университета, 2017. - 224 с.

6. Ли, Р.И. Технология и оснастка для высокоточного восстановления полимером посадочных отверстий в корпусных деталях автотракторной техники / Р. И. Ли, Ф. А. Кирсанов, М. Р. Киба // Клеи. Герметики. Технологии - 2016. -№3. - С. 28-33.

7. Кирсанов, Ф. А. Оптимальный режим термической обработки модификации эластомера Ф-40С для восстановления корпусных деталей [Текст] / Ли Р. И., Кирсанов Ф. А. // Вестник МичГАУ. - 2013. - № 3. - С. 80-83.

8. Кирсанов, Ф. А. Повышение эффективности восстановления посадочных отверстий корпусных деталей сельскохозяйственной техники при модификации эластомеров [Текст] / Ли Р. И., Кирсанов Ф. А., Машин, Д. В., Колесников А. А. // Труды ГОСНИТИ. - М.: Изд-во ГОСНИТИ, 2013. - Т. 111. - Ч. 2. - С. 134136.

9. Кирсанов, Ф. А. Технологические аспекты повышения эффективности восстановления корпусных деталей автотракторной техники эластомерами

[Текст] / Ли Р. И., Кирсанов Ф. А. // Труды ГОСНИТИ. - М.: Изд-во ГОСНИТИ, 2014. - Т. 114. -С. 100-103.

10. Колесников, A.A. Параметры ультразвукового диспергирования растворов полимерных композиционных материалов / Ли Р. И., Колесников A.A., Ки-ба М.Р. // Все материалы. Энциклопедический справочник. - М.: Изд-во ООО Наука и технологии, 2016. - №9. - С. 23-28.

11. Колесников, A.A. Повышение эффективности восстановления корпусных деталей автомобильной техники полимерными композитами после ультразвуковой обработки [Текст] / Р. И. Ли, A.A. Колесников // Научное обозрение -2017. - №2.-С. 58-64.

12. Малюгин, В.А. Полимерный нанокомпозит для восстановления посадок подшипников качения автомобилей [Текст] / В.А. Малюгин, Д.Н. Псарев,

A.B. Бутин // Мир транспорта и технологических машин. - 2018. - №3 (62). - С. 34-40.

13. Малюгин, В.А. Технологическое обеспечение восстановления посадок подшипников качения автомобилей полимерным нанокомпозитом [Текст] /

B.А. Малюгин, Р.И. Ли, Д.Н. Псарев // Мир транспорта и технологических машин. -2018. -№4(63). - С. 28-34.

14. R. I. Li, D. N. Psarev, М. R. Kiba. Promising Nanocomposite Based on Elastomer F-40 for Repairing Base Members of Machines. ISSN 1995_4212, Polymer Science, Series D. Glues and Sealing Materials, 2019, Vol. 12, No. 2, pp. 128-132.

15. Курчаткин, В. В., Тельнов, Н. Ф., Ачкасов, К. А., Батищев, А. Н. Надежность и ремонт машин / под ред. В. В. Курчаткина. - М.: Колос, 2000. 776 с.

16. Применение электроосажденного FE-NI-P покрытия для восстановления деталей сельскохозяйственных машин [Текст] / Астанин В. К., Пухов Е. В., Стекольников Ю.А., Емцев В.В. // Труды ГОСНИТИ. 2018. Т. 132. С. 196-200.

17. Бурумкулов, Ф. X. Совершенствование методов и средств оценки работоспособности и долговечности восстанавливаемых соединений и деталей машин (на примере автотракторных двигателей) [Текст]: автореф. дис...докт. техн. наук. / Бурумкулов Ф.Х. -М., 1986. - 38 с.

18. Бугаев, В. Н. Восстановление деталей и повышение ресурса топливной аппаратуры тракторных и комбайновых дизелей [Текст]: автореф. дис... докт.техн. наук. / Бугаев В.Н. - М., 1987. - 32с.

19. Авдеев, М. В. Повышение эффективности восстановления деталей сельскохозяйственной техники [Текст]: автореф. дис... докт. техн. наук. / Авдеев М.В.-Челябинск, 1987.-46 с.

20. Поляченко, А. В. Увеличение долговечности восстанавливаемых деталей контактной приваркой износостойких покрытий в условиях сельскохозяйственных ремонтных предприятий [Текст]: автореф. дис...докт. техн. наук / Поляченко A.B. - М., 1984. - 44 с.

21. Сидоров, А. И. Восстановление деталей сельскохозяйственной техники плазменной наплавкой [Текст]: автореф. дис... докт. техн. наук. / Сидоров А.И. -М., 1989.-34 с.

22. Мошенский, Ю. А. Технологические основы повышения надежности автотракторных валов при восстановлении их наплавкой и термической обработкой [Текст]: автореф. дис... докт. техн. наук. / Мошенский Ю.А. - Пушкин, 1990. -43 с.

23. Черновол, М.И. Технологические основы восстановления деталей сельскохозяйственной техники композиционными покрытиями [Текст]: автореф. дис... докт. техн. наук. / Черновол М.И. - М., 1992. - 35 с.

24. Зазуля, А. Н. Справочник инженера по техническому сервису машин и оборудования в АПК [Текст]: / под редакцией д.с.-х. наук, профессора С. М. Бунина - М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2003. - 604 с.

25. Кузнецов, Ю. А. Восстановление и упрочнение деталей машин и оборудования АПК микродуговым оксидированием [Текст]: автореф. дис... докт. техн. наук. /Кузнецов Ю. А. - М., 2006. - 35 с.

26. Казанцев, С. П. Разработка комбинированной технологии получения железоборидных покрытий при восстановлении и упрочнении деталей сельскохозяйственной техники [Текст]: автореф. дис... докт. техн. наук. / Казанцев С. П. -М., 2006.-32 с.

27. Фархшатов, М. Н. Ресурсосберегающие технологии восстановления деталей сельскохозяйственной техники и оборудования электроконтактной приваркой коррозионностойких и износостойких материалов [Текст]: автореф. дис... докт. техн. наук. / Фархшатов М. Н. - Саранск., 2007. - 32 с.

28. Коломейченко, A.B. Технология восстановления с упрочнением деталей машин на основе применения микродугового оксидирования [Текст] / Коломейченко A.B., Кравченко И.Н., Пузряков А.Ф., Логачёв В.Н., Титов Н.В. Строительные и дорожные машины. 2014. № 10. С. 16-21.

29. Жачкин, С.Ю. Моделирование механического воздействия инструмента при получении гальванических композитных покрытий [Текст] / Жачкин С.Ю., Краснова М.Н., Пеньков H.A., Краснов А.И. Труды ГОСНИТИ. 2015. Т. 120. С. 130-134.

30. Анализ износостойкости функционального покрытия в условиях абразивного изнашивания сложнопрофильной детали трения [Текст] / Жачкин С. Ю., Пухов Е. В., Трифонов Г. И., Комаров Ян. В., Загоруйко К. В. // Вестник Воронежского государственного аграрного университета. 2019. Т. 12. № 3 (62). С. 3231. Уотерхауз, Р. Б. Фреттинг-коррозия [Текст] / Уотерхауз Р. Б.; - Л.:

Машиностроение. 1976.-271 с.

32. Оноприенко, В. П. Исследование влияния некоторых физико-механических и химических факторов на изнашивание металлов при фреттинг-коррозии [Текст]: дис. ... канд. техн. наук / Оноприенко В. П. - Киев, 1973. - 174 с.

33. Айбиндер, С. Б. Влияние полимерных покрытий на развитие фрет-тинг-коррозии [Текст] / Айбиндер С.Б., Жеглов О.С., Либерман Л.М. // Физико-химическая механика контактного взаимодействия и фреттинг-коррозия: Тез. докл. - Киев, 1973. - С. 143-144.

34. Щербина, Д. А. Исследование структурно-энергетических особенностей изнашивания металлов при фреттинг-коррозии [Текст]: дис. ... канд. техн. наук / Щербина Д. А. - Киев, 1975. - 248 с.

35. Гаркунов, Д. Н. Триботехника (износ и безызносность): Учебник. -

М.: «Изд-во МСХА», 2001 .-616с.

36. Шубин, А. Г. Повышение долговечности посадочных отверстий корпусных деталей сельскохозяйственной техники, восстановленных герметиком 6Ф / Автореф. дис.... канд. техн. наук. - М., 1980. - 16 с.

37. Ибилдаев, Б. А. Долговечность подшипников качения сельскохозяйственной техники с посадками, восстановленными герметиком 6Ф [Текст]: дис. ... канд. техн. наук / Ибилдаев Б. А. -М., 1986. - 159 с.

38. Аязбаев, М. Д. Долговечность неподвижных соединений типа вал -подшипник качения, восстановленных герметиком 6Ф в условиях сельскохозяйственных ремонтных предприятий [Текст]: дис. ... канд. техн. наук / Аязбаев М. Д. -М., 1984.- 193 с.

39. Сиднина, Т. И. Восстановление посадок подшипников в щитах асинхронных электродвигателей на ремонтных предприятиях Госагропрома СССР [Текст]: дис. ... канд. техн. наук / Сиднина Т. И. - М., 1986. - 159 с.

40. Аль-Ассех Рашад Фахад Обоснование выбора полимерного материала для восстановления и повышения долговечности неподвижных соединений подшипников качения сельскохозяйственной техники [Текст]: дис. ... канд. техн. наук / Аль-Ассех Рашад Фахад. - М., 1989. - 181 с.

41. Тоиров, И. Ж. Восстановление неподвижных соединений подшипников качения сельскохозяйственной техники анаэробными герметиками [Текст]: дис. ... канд. техн. наук / Тоиров И. Ж. - М., 1990. - 172 с.

42. Мельниченко, И. М. Восстановление и повышение долговечности подшипниковых узлов сельскохозяйственной техники с использованием композиционных материалов и покрытий / Дис. ...докт. техн. наук. - Гомель, 1991. - 370

43. Котин, А. В. Восстановление точности размерных цепей сборочных единиц применение не жестких компенсаторов износа / Дис. ...докт. техн. наук. -Саранск, 1998. - 358 с.

44. Ли, Р. И. Восстановление неподвижных соединений подшипников качения сельскохозяйственной техники полимерными материалами [Текст]: дис

... докт. техн. наук. / Ли Р. И. - М., 2001, - 340 с.

45. Башкирцев, В. Н. Восстановление деталей машин и оборудования ад-гезивами [Текст]: дис ... докт. техн. наук. / Башкирцев В. Н. - М., 2004, - 397 с.

46. Гаджиев, А. А. Технологическое обеспечение долговечности подшипниковых узлов машин применением полимерных материалов [Текст]: авто-реф. дис... докт. техн. наук. / Гаджиев А. А. - М., 2005. - 35 с.

47. Гвоздев, А. А. Технология повышения долговечности узлов трения при ремонте сельскохозяйственной техники с использованием модифицированных полимерных композиций [Текст]: дис ... докт. техн. наук. / Гвоздев А. А. -М., 2011,-377 с.

48. Кононенко А. С. Повышение надежности неподвижных фланцевых соединений сельскохозяйственной техники использованием наноструктурирован-ных герметиков [Текст]: дис ... докт. техн. наук. / Кононенко А. С. - М., 2012, -405 с.

49. Ли, Р. И. Технологии восстановления деталей металлургических машин и оборудования [Текст]: учеб. пособие для вузов / Ли Р. И., Жильцов А. П.; М-во образования и науки РФ, Липецк, гос. техн. ун-т - Липецк: Изд-во ЛГТУ, 2007. -315с.

50. Купреев, М. П. Повышение долговечности соединений подшипниковых узлов отремонтированной сельскохозяйственной техники [Текст]: дис. ... канд. техн. наук / Купреев М. Г1. - М., 1988. - 212 с.

51. Демин, В. Е. Совершенствование технологии восстановления сопряжений опор корпусных деталей с подшипниками качения применением композиционных анаэробных материалов (на примере корпуса КП трактора Т-150К) [Текст]: автореф. дис... канд. техн. наук. / Демин В. Е. - Саратов, 2007. - 16 с.

52. Щетинин, М. В. Восстановление неподвижных соединений подшипников качения сельскохозяйственной техники адгезивом Анатерм-105 [Текст]: дис. ... канд. техн. наук: 05.20.03: / Щетинин М. В. - Мичуринск, 2008. - 146 с.

53. Кондрашин, С. И. Восстановление неподвижных соединений подшипников качения сельскохозяйственной техники анаэробными герметиками с

дисперсными минеральными наполнителями [Текст]: дис. ... канд. техн. наук: 05.20.03: / Кондрашин С. И. - Мичуринск, 2009. - 118 с.

54. Бочаров, А. В. Повышение эффективности восстановления неподвижных соединений подшипников качения сельскохозяйственной техники адге-зивами, наполненными дисперсными металлическими порошками [Текст]: дис. ... канд. техн. наук: 05.20.03: / Бочаров А. В. - Мичуринск, 2009. - 150 с.

55. Шипулин, М. А. Неразрушающий контроль качества неподвижных соединений подшипников качения сельскохозяйственной техники, восстановленных полимерными композиционными материалами [Текст]: дис. ... канд. техн. наук: 05.20.03: / Шипулин М. А. - Мичуринск, 2012. - 141 с.

56. Бутии, А. В. Повышение эффективности восстановления неподвижных соединений подшипников качения сельскохозяйственной техники полимер-полимерными композициями [Текст]: дис. ... канд. техн. наук: 05.20.03: / Бутии А. В. - Мичуринск, 2012. - 127 с.

57. Кузнецов, М. М. Повышение эффективности восстановления неподвижных соединений «вал-подшипник» в узлах сельскохозяйственной техники цианакрилатным клеем ТК-200 [Текст]: дис. ...канд. техн. наук: 05.20.03: / Кузнецов, М. М. - Мичуринск, 2013. - 142 с.

58. Машин, Д. В. Повышение эффективности восстановления посадочных отверстий в корпусных деталях автотракторной техники композицией на основе эластомера Ф-40 [Текст]: дис. ... канд. техн. наук: 05.20.03: / Машин Д. В. -Мичуринск, 2013. - 149 с.

59. Кирсанов, Ф. А. Восстановление посадочных отверстий в корпусных деталях трансмиссии сельскохозяйственной техники эластомером Ф-40С [Текст]: дис. ... канд. техн. наук: 05.20.03: / Кирсанов Ф. А. -Мичуринск, 2015. - 181 с.

60. Псарев, Д. Н. Технология нанесения полимерных покрытий на подшипники качения для восстановления посадок в корпусных деталях сельскохозяйственной техники: дис. ...канд. техн. наук [Текст]: 05.20.03: / Псарев Д. Н. -Мичуринск, 2015. - 178 с.

61. Колесников, А. А. Повышение качества восстановления корпусных

деталей автомобилей полимерными композиционными материалами после ультразвуковой обработки [Текст]: дис. ... канд. техн. наук: 05.22.10: / Колесников А. А.-Орел, 2017.-179 с.

62. Мироненко, А. В. Повышение долговечности роликоподшипниковых узлов в корпусных деталях автомобилей, восстановленных композицией адгезива АН-110 [Текст]: дис. ... канд. техн. наук: 05.22.10: / Мироненко А. В. - Орел, 2017. - 179 с.

63. Малюгин, В. А. Восстановление посадок подшипников качения автомобилей нанокомпозитом на основе анаэробного герметика АН-111 [Текст]: дис. ...канд. техн. наук: 05.20.03: / Малюгин В. А. - Мичуринск, 2019. - 169 с.

64. Киба, М.Р. Восстановление посадочных отверстий в корпусных деталях сельскохозяйственной техники нанокомпозитом на основе эластомера Ф-40 [Текст]: дис. ... канд. техн. наук /Киба М.Р. - Мичуринск, 2020. - 164 с.

65. Баурова, Н.И. Применение полимерных композиционных материалов при производстве и ремонте машин: учеб. пособие / Н.И. Баурова, В.А. Зорин. -М.: МАДИ, 2016.-264 с.

66. R. I. Li, D.N. Psarev, A.V. Mironenko, M. R. Kiba. A promising polymer material for repairing Body Parts of Machines. ISSN 1995_4212, Polymer Science, Series D. Glues and Sealing Materials, 2017, Vol. 10, No. 4, pp. 318-321.

67. R. I. Li, D. N. Psarev, M. R. Kiba. Teoretical Concerns in Selection of Metall Nanosized Fillers for the F-40 Elastomer Composition. ISSN 1995_4212, Polymer Science, Series D. Glues and Sealing Materials, 2019, Vol. 12, No. 1, pp. 15-19.

68. R. I. Li, D. N. Psarev, M. R. Kiba. Promising Nanocomposite Based on Elastomer F-40 for Repairing Base Members of Machines. ISSN 1995 4212, Polymer Science, Series D. Glues and Sealing Materials, 2019, Vol. 12, No. 2, pp. 128-132.

69. R. I. Li, D. N. Psarev, V. A. Malyugin. A Polymeric Nanocomposite for Fixing Bearings during Assembly and Repair of Equipment. ISSN 1995 4212, Polymer Science, Series D, 2019, Vol. 12, No. 3, pp. 261-265.

70. R. I. Li, D. N. Psarev, V. A. Malyugin. Modification of Anaerobic Sealants by Metal Nanoparticles. ISSN 1995_4212, Polymer Science, Series D, 2019, Vol.

12, No. 4, pp. 376-380.

71. Помогайло, A. Д. Наночастицы металлов в полимерах / А. Д. Помо-гайло, А. С. Розеиберг, И. Е. Уфляид. - Москва : Химия, 2000. - 672 с.

72. Кособудский, И. Д. Наноразмерные металлические частицы в полимерных матрицах: I. Синтез, механизмы образования и стабилизации / И. Д. Кособудский // Известия высших учебных заведений. - 2000. - Т. 43 (4). - С. 3-18.

73. Михайлюк, А. Е. Разработка эластомерных материалов на основе этиленпропиленовых каучуков, модифицированных высокодисперсными частицами металлов [Текст]: дис. ... канд. техн. наук / Михайлюк А.Е. - Волгоград, 2014.- 140 с.

74. Козлов Г.В. Структура и свойства дисперсно-наполненных полимерных нанокомпозитов. Успехи физических наук. - 2015 - т. 185. - №1. - С. 35-64.

75. Малюгин, В. А. Композиция для склеивания металлических изделий [Текст]: Патент на изобретение РФ № 2678063. Заявл. 09.01.2018. / Ли Р. И., Псарев Д. Н., Киба М. Р., Малюгин В. А., Быконя А. Н. // Опубл. 22.01.2019. - Бюл. №3.

76. Быконя, А. Н. Композиция для покрытия металлических изделий [Текст]: Патент на изобретение РФ № 2757271. Заявл. 19.10.2020. / Ли Р. И., Псарев Д. Н., Киба М.Р., Быконя А. Н., Мельников А.Ю., Ерохин В.Е. // Опубл. 12.10.2021. - Бюл. №29.

77. Ли, Р.И. Клей для соединения однородных изделий из металла, стекла, пластмасс и керамики [Текст]: Патент на изобретение РФ №2418025. Заявл.

29.05.2009. / Ли Р. И., Кондрашин С. И., Бутии А. В., Шипулин М. А. // Опубл.

10.12.2010. - Бюл. № 34.

78. Бутии, A.B. Увеличение деформационно-прочностных свойств акрилового адгезива АН-105 при введении эластификатора Ф-40 [Текст] / Ли Р. И., Бу-тин А. В. // XIII международная научно-производственная конференция: Проблемы сельскохозяйственного производства на современном этапе и пути их решения. - Белгород, 2009. - Изд-во Белгородской ГСХА. С. 199.

79. Бутии, A.B. Повышение деформационно-прочностных свойств акри-

лового адгезива АН-105 при введении эластификатора [Текст] / Ли Р. И., Бутии А. В., // XV международная научно-практическая конференция: Повышение эффективности использования ресурсов при производстве сельскохозяйственной продукции - Новые технологии и техника для растениеводства и животноводства. ГНУ ВИИТИН. - Тамбов.: Изд-во Першина Р. В., 2009. С. 587-591.

80. Бутии, A.B. Повышение деформационно-прочностных свойств жестких полимеров при введении эластификатора [Текст] / Ли Р. И., Бутии A.B. // Инженерное обеспечение инновационных технологий в АПК: сб. науч. тр. Между-нар. науч.практ. конф. 4-5 мая 2009 г. - Мичуринск: Изд-во Мичуринского ГАУ. -2009.-С. 40-44.

81. Бутин, A.B. Деформационно-прочностные свойства полимер-полимерной композиции для восстановления неподвижных соединений подшипников качения сельскохозяйственной техники [Текст] / Ли Р. И., Бутин A.B. // Инженерное обеспечение инновационных технологий в АПК: сб. науч. тр. Между-нар. науч.практ. конф. 13-14 мая 2010 г. - Мичуринск: Изд-во Мичуринского ГАУ.-2011.-С. 169-174.

82. Бутин, A.B. Технология восстановления неподвижных соединений подшипников сельскохозяйственной техники полимер-полимерной композицией на основе адгезива АН-105 [Текст] / Ли Р. И., Бутин А. В., Шипулин М. А. // XVI международная научно-практическая конференция: Повышение эффективности использования ресурсов при производстве сельскохозяйственной продукции -Новые технологии и техника для растениеводства и животноводства. ГНУ ВИИТИН. - Тамбов.: Изд-во Першина Р. В., 2011. С. 230-232.

83. Бутин A.B. Перспективные полимер-полимерные и нано-полимерные композиционные материалы для соединений деталей при изготовлении и ремонте машин [Текст] / Ли Р.И., Кондрашин A.B., Бутин A.B., Шипулин М.А. // XV международная научно-производственная конференция: Проблемы сельскохозяйственного производства на современном этапе и пути их решения. - Белгород.: Изд-во Белгородской ГСХА, 2011. С. 207.

84. Малюгин, В.А. Исследование деформационно-прочностных свойств

полимерного композиционного материала при введении нанопорошка алюминия [Текст] / Р.И. Ли, В. А. Малюгин // Инженерное обеспечение инновационных технологий в АПК: матер. Междунар. науч. практ. конф. 15-17 октября 2015 года. -Мичуринск: Изд-во Мичуринского госагроуниверситета, 2015. - С. 231-236.

85. Малюгин, В.А. Когезионная прочность полимерных композиционных материалов при введении наноразмерных наполнителей [Текст] / Р.И. Ли, В. А. Малюгин // Научно-технический прогресс в АПК проблемы и перспективы: сборник науч. статей по материалам Междунар.науч. -практ. конф. в рамках XVIII Международной агропромышленной выставки мАгроуниверсал-2016", 30 марта -1 апреля 2016 г., г. Ставрополь: АГРУС Ставропольского государственного аграрного университета, 2016. - С. 333-340.

86. Малюгин, В.А. Технологическое обеспечение восстановления посадок подшипников качения автомобилей полимерным нанокомпозитом [Текст] / В.А. Малюгин, Р.И. Ли, Д.Н. Псарев // Мир транспорта и технологических машин. -2018. - №4 (63). - С. 28-34.

87. Малюгин, В.А. Расчет точностных характеристик технологической оснастки при восстановлении посадок подшипников качения в узлах автомобилей адгезивами [Текст] / В.А. Малюгин, Р.И. Ли // Наука в Центральной России. -2019. -№3 (39). - С. 36-43.

88. Ли, Р. И. Неразрушающий контроль качества неподвижных соединений подшипников качения сельскохозяственной техники, восстановленных анаэробными герметиками. - дис. ... канд. техн. наук. - М., 1990. - 220 с.

89. Ли, Р.И. Композиция для покрытия металлических изделий [Текст]: Патент на изобретение РФ № 2537864. Заявл. 04.02.2013 / Ли Р. И., Бутии А. В., Машин Д. В., Колесников А. А., Сафонов В. Н., Мироненко А. В. // Опубл. 10.08.2014.-Бюл. №22.

90. Ли, Р.И. Композиция для покрытия металлических изделий [Текст]: Патент на изобретение РФ № 2757271. Заявл. 19.10.2020. / Ли Р. И., Псарев Д. Н., Киба М.Р., Быконя А. Н., Мельников А.Ю., Ерохин В.Е. // Опубл. 12.10.2021. -Бюл. №29.

91. Кирсанов, Ф. А. Деформационно-прочностные и адгезионные свойства эластомера Ф-40С [Текст] / Ли Р. И., Кирсанов Ф. А. // Бюллетень научных работ. Вып. 34. - Белгород : Изд-во БелГСХА, 2013. - С. 93-97.

92. Машин, Д. В. Повышение эффективности восстановления посадочных отверстий корпусных деталей сельскохозяйственной техники при модификации эластомеров [Текст] / Ли Р. И., Машин Д. В., Кирсанов Ф. А., Колесников А. А., // - Труды ГОСНИТИ. М.: Изд-во ГОСНИТИ, т. 111, ч. 2, 2013. - С. 134-136.

93. Машин, Д. В. Новый полимерный композиционный материал для восстановления корпусных деталей автотракторной техники [Текст] / Машин Д. В., Ли Р. И. // Особенности технического оснащения современного с.х. производства: [сборник]. Материалы к международной научно-практической конференции 04 - 05 апреля 2013 г. - Орел: Изд-во ОрелГАУ, 2013 г. С. 319-322.

94. Промышленные полимерные композиционные материалы. Под ред. М. Ричардсона. Пер. с англ. / Под ред. П. Г. Бабаевского. - М.: Химия, 1980. - 472 с.

95. https://nordberg.гu/catalog/product/?cat_id=2198

96. https://wiederkraft.rLl/shop/okrasoclmoe-oboшdovame/infrakrasnye-8ш11к1/

9 7. ЫГря: // гаражное. pф/products/ustanovki-infrakrasnoy- эивМа^127874/

98. Справочник по триботехнике: В 3 т. Т. 2: Смазочные материалы, техника смазки, опоры скольжения и качения / Под общ. ред. М. Хебды, А.В.Чичинадзе. - М.: Машиностроение, 1990. - 416 с.

99. Либерман Б.Я. Машины для испытаний подшипников качения. М.: Машиностроение. 1965.-152 с.

100. Ли, Р.И. Стенд для испытания подшипников качения на долговечность [Текст]: Патент на изобретение РФ № 2344399. Заявл. 22.01.2007 / Ли Р. И., Щетинин М. В., Кондрашин С. И., Бочаров А. В. // Опубл. 20.01.2009. - Бюл. №

101. Быконя, А.Н. Математическая модель терморадиационной обработки полимерных покрытий при восстановлении корпусных деталей автомобилей. Ли Р.И., Псарев Д.Н., Быконя А.Н., Киба М.Р. Клеи. Герметики. Технологии. 2021.

№2. С. 29-35.

102. Псарев, Д.Н. Математическая модель инфракрасного нагрева корпусных деталей при восстановлении полимерным материалом. Ли Р.И., Псарев Д.Н., Быконя А.Н. Клеи. Герметики. Технологии. 2019. №9. С. 38-43.

103. Кузовлев, В. А. Техническая термодинамика и основы теплопередачи / под ред. Л. Р. Стоцкого. - М.: Высшая школа, 1983. 680 с.

104. Сивухин, Д. В. Общий курс физики. Том 2: Термодинамика и молекулярная физика - М, 2005. 551 с.

105. Михеев С.В. Основы инфракрасной техники. - СПб: Университет ИТМО, 2017.- 127 с.

106. Быконя, А.Н. Метод расчета параметров установки терморадиационной обработки полимерных покрытий при восстановлении корпусных деталей автомобилей. Ли Р.И., Ризаева Ю.Н., Псарев Д.Н., Быконя А.И., Киба М.Р. Клеи. Герметики. Технологии. 2021. №5. С. 38-43.

107. R. I. Ti, D. N. Psarev, А. N. Bykonya. A Mathematical Model of Infrared Heating of Auto Body Parts during Restoration by a Polimer Material. ISSN 1995 4212, Polymer Science, Series D, 2020, Vol. 13, No. 2, pp. 172-176.

108. R. I. Ti, Yu. N. Rizaeva, D. N. Psarev and A. N. Bykonya. Calculation of Structural and Operational Parameters of a Facility for Infrared Heating of Base Parts during Restoration with a Polymer Material. ISSN 1995_4212, Polymer Science, Series D, 2020, Vol. 13, No. 4, pp. 387-390.

109. R. I. Li, D. N. Psarev, A. N. Bykonya and M. R. Kiba. A Mathematical Model of Thermal Irradiation Processing of Polymer Coatings during Restoration of Automobile Body Parts. ISSN 1995_4212, Polymer Science, Series D, 2021, Vol. 14, No. 3, pp. 376-380.

110. R. I. Li, Yu. N. Rizaeva, D. N. Psarev, A. N. Bykonya, and M. R. Kiba. A Method for Calculating the Parameters of a Unit for Thermoradiation Treatment of Polymer Coatings in the Restoration of Car Body Parts. ISSN 1995_4212, Polymer Science, Series D, 2021, Vol. 14, No. 4, pp. 517-521.

111. Быконя, A. H. Стенд для испытания подшипников качения на долго-

вечность [Текст]: Патент на изобретение РФ № 2719624. Заявл. 08.07.2019. / Ли Р. П., Псарев Д. Н., Ризаева Ю.Н., Пчельников A.B., Быконя А. П., Мельников А.Ю. //Опубл. 21.04.2020. -Бюл. №12.

112. Lee, R., Pchelnikov, A., Bykonya, A. Stand for Research of Contact Stresses and Durability of Cars Bearing Units. Proceedings - 2019 1st International Conference on Control Systems, Mathematical Modelling, Automation and Energy Efficiency, SUMMA 2019, pp. 614-616.

113. http ://instplast.ru/

114. www.nanosized-powders.com.

115. ГОСТ 14236-81. Пленки полимерные. Метод испытания на растяжение. - М.: Изд-во стандартов, 1982. - 10 с.

116. Быконя, А.Н. Повышение деформационно-прочностных свойств полимеров после инфракрасной обработки [Текст] / Р.И. Ли, А.Н. Быконя, В.Е. Еро-хин // Современное состояние садоводства Российской Федерации, проблемы отрасли и пути их решения. Материалы науч. -практ. конф. 17-18 сентября 2020 года в г. Мичуринске Тамбовской области. - Мичуринск-наукоград РФ, 2020. -Тамбов: ООО «ТИС», 2020 - с. 204-208.

117. ГОСТ 12423-66. Пластмассы. Условия кондиционирования и испытания образцов (проб) [Текст]. -М.: Изд-во стандартов, 1989. -6 с.

118. Аскадский, А. А. Деформация полимеров [Текст] / Аскадский A.A.; -М.:Химия, 1973.-448 с.

119. Крассовский Г.И., Филаретов Г.Ф. - Планирование эксперимента. -Мн.: Изд-во БГУ им. Ленина, 1982 - 302 с.

120. Основы научных исследований [Текст] : Учеб. пособие / Р.И. Ли // Липецк : Изд-во ЛГТУ, 2013. - 190 с.

121. ГОСТ 9550-81. Пластмассы. Методы определения модуля упругости при растяжении, сжатии и изгибе (проб) [Текст]. - М.: Изд-во стандартов, 1981. -

122. ГОСТ 21981-76. Метод определения прочности связи с металлом при отслаивании (проб) [Текст]. - М.: Изд-во стандартов, 1976. - 7 с.

123. ГОСТ 9.407-84. Покрытия лакокрасочные. Метод оценки внешнего вида [Текст]. - М.: Изд-во стандартов, 1984. - 8 с.

124. Методы определения теплопроводности и температуропроводности. Под ред. А. В. Лыкова - М.: Энергия, 1973. - 336 с.

125. Михеев, В. А. Исследование теплопроводности композиционных материалов на основе силикона с наполнителями / Михеев В. А., Сулаберидзе В. Ш., Мушенко В. Д. //Изв. вузов. Приборостроение. 2015. Т. 58, № 7. С. 571-575.

126. ГОСТ 859-2014. Медь. Марки [Текст]. - М.: Изд-во стандартов, 2014. -

127. Подшипники качения: Справочное пособие / Под ред. H.A. Спицына, А.И. Сприщевского. - М.: Машгиз, 1961, - 828 с.

128. Перель Л.Я. Подшипники качения : Расчет, проектирование и обслуживание опор : Справочник. - М.: Машиностроение, 1983. - 543 с.

129. Беляев Н.М. Сопротивление материалов. - М.: Наука, 1976. - 607 с.

130. Вибраторы электромеханические общего назначения ИВ-98Б, ИВ-98Н, ИВ-99Б, ИВ-99Н, ИВ-99Б-П, ИВ-105-2.2, ИВ-107А, ИВ-107Н, ИВ-107А-П, ИВ-107А-1.5 [Текст]: Руководство по эксплуатации 2-1.003 РЭ. - Ярославль, 2003

131. Быконя, А.Н. Долговечность подшипников качения с посадкой в корпусной детали автомобиля, восстановленной эластомерным нанокомпозитом [Текст] / А.Н. Быконя, Р.И. Ли // ТЕХНИКА И ТЕХНОЛОГИИ: ПУТИ ИННОВАЦИОННОГО РАЗВИТИЯ: Сборник научных трудов 10-й Международной научно-практической конференции (30 июня 2021 года)/ редко л.: Горохов

A.A. (отв. Ред.); Юго-Зап. гос. ун-т.,- Курск: Юго-Зап. гос. ун-т, 2021, - с. 40-43.

132. Шпилько, А. В. Методика определения экономической эффективности технологий и сельскохозяйственной техники [Текст] / Шпилько A.B., Драгайцев

B.И., Тулапин П.Ф. и др.; - М.: Издательство журнала «Аграрная наука», 1998. -127 с.

133. Сергеев, И. В. Экономика предприятия [Текст]/ Сергеев И. В.; - М.: Финансы и статистика, 2000. - 297 с.

134. Конкин, Ю. А. Экономическое обоснование внедрения мероприятий научно-технического прогресса в АПК [Текст] / Конкин Ю. А., Пацкалев А. Ф., Осипов В. И. и др.; - М.: МИИСП, 1992. - 47с.

135. Кравченко, И. Н. Технико - экономическое обоснование инженерных решений по эксплуатации и ремонту машин [Текст] / Кравченко И. Н., Шилина Н. В., Попова Л. Н., Карцев С. В., Пучин Е. А., Карев А. М.; - МИздательство УМЦ «Триада», 2006. - 144с.

ПРИЛОЖЕНИЯ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА восстановления посадочных отверстий в корпусных деталях

нанокомпозитом на основе эластомера Ф-40С

№ п/п Содержание операции Оборудование, приспособления, инструмент, материалы Технические условия

1 Измерить посадочные отверстия подшипников и определить значения износа Нутромер индикаторный Диаметральный износ не должен превышать допустимого значения 0,24 мм

2 Очистить поверхность посадочных отверстий от следов коррозии Верстак слесарный ОРГ 1468А, шкурка шлифовальная Э5М1А №16 Обработать поверхности до металлического блеска

3 Обезжирить поверхность посадочных отверстий Стол с вытяжным шкафом ОП-2038, технический ацетон, тампон ватный, обернутый марлей На посадочных местах не должно быть следов масла, грязи и коррозии. Выдержать на воздухе в течение 10 мин.

4 Приготовить нанокомпозит на основе эластомера Ф-40С Лак Ф-40С (ТУ 6-06-246-92), нанопорошок алюминия (ТУ 1791-003-36280340-2008), весы ВК 3000.1 Состав наномпозита: эластомер Ф-40С - 100 масс. ч., нанопорошок алюминия - 0,075 масс. ч.

5 Провести ультразвуковое диспергирование (УЗД) раствора нанокомпозита Ультразвуковая ванна «GRAD 0,5 HOME STYLE» Время обработки t = 4 мин. Мощность УЗД, W = 55 Вт. Уровень раствора в ванне h < 14 мм.

6 Нанести послойно покрытие из нанокомпозита на посадочные отверстия в корпусной детали Кисть волосяная №4...5, раствор нанокомпозита на основе эластомера Ф-40С Каждый слой сушить 5.. .10 минут

6 Провести термическую обработку нанесенных полимерных покрытий Излучатели QTS, и отражатели марки QTSR Термическую обработку проводить при температуре 140оС в течение 3,0 ч

7 Калибровать отверстия с полимерным покрытием Технологическая оснастка для калибрования Размер отверстия после калибрования должен обеспечивать посадку подшипника с натягом 0,03 мм

8 Провести контроль качества полимерных покрытий в корпусной детали Лупа 8 -10 кратного увеличения Визуальный осмотр

«УТВЕРЖДАЮ» Директор ПХ ОКА МОЛОКО - Южное Оф «ОКА МОЛОКО» чоноко,, t Крупский С.И.

ж

10 марта 2020 г.

АКТ XSggggP

на проведение производственных испытаний

10 марта 2020 г. п. Каширин, Алскеандро-Нсвекий район, Рязанская область

Мы, нижеподписавшиеся представители предприятия ПХ ОКА МОЛОКО - Южное ООО «ОКА МОЛОКО» главный инженер Зайцев В.В. с одной стороны и представители ФГБОУ ВО Мичуринский ГАУ д.т.н., профессор Ли Р.И., к.т.н., доцент, докторант Псарев Д.Н., инженер Быконя А.Н. с другой, составили настоящий акт о том. что на предприятии I1X ОКА МОЛОКО -Южное ООО «ОКА МОЛОКО» проведена производственная проверка технологии восстановления посадочных отверстий под подшипники качения в корпусных деталях автомобилей KAMA3-68901Е, KAMA3-4S143, УАЗ-Э74195 и тракгоров МТЗ-1221.2, МТЗ-82/1 полимерным композитом на основе эластомера Ф-40С.

Восстановлены посадочные отверстия под подшиппики качения в следующих деталях: картер коробки передач автомобилей KAMA3-68901F. и KAMA3-45143 (141701015) - 4 шт.. картер раздаточной коробки КАМАЗ-68901Е и KAMA3-45143 (65111-1802010) - 3 шт.. картер коробки передач автомобиля УАЗ-Э74195 (3741-1700010) - 3 шт., картер коробки передач трактора МТЗ-1221.2 (80-1701025-А) - 4 шт.. картер коробки передач трактора МТЗ-82Л (50-1701025-А) - 3 шт. В результате собраны четыре опытных коробки передач автомобилей КАМАЗ-68901Е и KAMA3-45143, три опытных раздаточных коробки автомобилей KAMA3-68901E и КАМАЗ-45143, три опытных коробки передач автомобиля УАЗ-374195, четыре опытных коробки передач трактора МТЗ-1221.2, три опытных коробки передач трактора МТЗ-82Л.

Наблюдения за опытными узлами будут осуществляться специалистами ПХ ОКА МОЛОКО - Южное ООО «ОКА МОЛОКО» и ФГБОУ ВО Мичуринский ГАУ.

Гл. инженер Д.Т.И., профессор к.т.н, доцент, докторант инженер

Зайцев В В. Ли Р.И.

«УТВЕРЖДАЮ» Директор ПХ ОКА МОЛОКО - Южное ООО " ОКА молоко»

"°вл ,: Крупский С.И.

^ Октября 2021 г.

АКТ

эксплуатационных испытаний

18 октября 2021 г.

п. Каширин, Александро-Невский район. Рязанская область

Мы, нижеподписавшиеся представители предприятия ПХ ОКА МОЛОКО - Южное ООО «ОКА МОЛОКО» главный инженер Зайцев В.В. с одной стороны и представители ФГБОУ ВО Мичуринский ГАУ д.т.н., профессор Ли Р.И., к.т.н.. доцент, докторант Псарен Д.Н., инженер Ьыконя А.Н. с другой, составили настоящий акт об эксплуатационных испытаниях опытных агрегатов трансмиссии автомобилей и тракторов, у которых посадочные отверстия под подшипники качения восстановлены полимерной композитом на основе эластомера Ф-40С.

Таблица - Опытные агрегаты тт тансмиссии с восстановленными отверстиями пол по;1шипн

Хоз.номер автомобиля, трактора Марка автомобиля, трактора Наработка объекта за период испытаний, мото-ч, км Наименование узла

18 КАМ АЗ-68901Е 94540 км Коробка передач, раздаточная коробка

19 КАМАЗ-68901Е 108750 км Коробка передач, раздаточная коробка

29 КАМАЗ-45143 104240 км Коробка передач, раздаточная коробка

30 КАМАЗ-45ИЗ 92850 км Коробка передач

1 УАЭ-374195 52630 км Коробка передач

10 УАЗ-374195 15-;71) км Коробка передач

11 УАЭ-374195 60150 км Коробка передач

32 БЕЛА РУС-1221.2 4280 мото-ч Коробка передач

33 БЕЛАРУС-1221.2 4270 мото-ч Коробка передач

168 Ы-:;1АРУСМ221.2 3800 мото-ч Коробка передач

169 БЕЛАРУС-1221.2 4190 мото-ч Коробка передач

34 БЕЛАРУС-82/1 3740 мото-ч Коробка передач

35 БЕЛАРУС-82/1 3980 мото-ч Коробка передач

170 БЕЛАРУС-82/1 3710 мото-ч Коробка передач

Время (календарная продолжительность) эксплуатации с марта 2020 года по октябрь 2021

года.

За период эксплуатации отказов и простоев по причине недостаточной долговечности испытуемых соединений не наблюдалось.

Посадки подшипников качения, восстановленные композитом на основе эластомера Ф-40С. находятся в работоспособном состоянии и пригодны для дальнейшей эксплуатации.

Гл. инженер д.т.н., профессор к.т.н, доцент, докторант инженер

V

Зайцев В.В. Ли Р.И. Псарев Д.Н. Ьыконя АЛ!.

«УТВЕРЖДАЮ» Дирс*тйрПХОКА МОЛОКО - Южное КА МОЛОКО» Крупский С.И.

; • ' .• ' \У * 18 октября 2021 г.

Акг внедрения (реализации) результатов НИР

Мы, нижеподписавшиеся представители предприятия ПХ ОКА МОЛОКО - Южное ООО «ОКА МОЛОКО» главный инженер Зайцев В.В. с одной стороны и представители ФГБОУ ВО Мичуринский ГАУ xlt.h., профессор Ли Р.И., к.т.н., доцент, докторант Псарев Д.Н., инженер Быконя A.H. с другой, составили настоящий акт о том, что результаты научной работы по теме «Исследование долговечности и разработка технологии восстановления корпусных деталей автотракторной техники композитом на основе эластомера Ф-40С» внедрены (реализованы) на предприятии.

Технические преимущества разработки: повышение долговечности посадок подшипников качения, снижение себестоимости ремонта корпусных деталей автотракторной техники.

Экономия материальных ресурсов: экономия запасных частей.

Практическое использование результатов НИР: внедрена технология восстановления посадочных отверстий нод подшипники качения в корпусных деталях автотракторной техники композитом на основе эластомера Ф-40С.

Результаты исследований используются на предприятии ИХ ОКА МОЛОКО -Южное ООО «ОКА МОЛОКО».

Годовой экономической эффект от использования результатов НИР составляет 430 ООО (четыреста тридцать шч) рублей.

Гл. инженер д.т.н., профессор к.т.н, доцент, докто] инженер

Зайцев В.В. Ли Р.И.

Псарев Д.Н. Быконя А.Н