Совершенствование технологии электролитического хромирования для восстановления деталей автомобилей, работающих при гидроабразивном изнашивании тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.22.10, кандидат наук Котомчин Алексей Николаевич

• Котомчин Алексей Николаевич
• кандидат наук
• 2022

Оглавление диссертации кандидат наук Котомчин Алексей Николаевич

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ

ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Обоснование использования восстановленных деталей автомобилей, как способ поддержания работоспособности

1.2. Анализ надёжности автомобилей при их эксплуатации в условиях Приднестровья

1.2. Анализ факторов, влияющих на надёжность гидрораспределителей

1.3. Перспективы использования электролитического хромирования, для восстановления деталей автомобилей

1.4. Выводы по главе 1. Цель и задачи диссертационной работы

ГЛАВА 2. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ И АНАЛИЗ ПРОБЛЕМЫ НАНЕСЕНИЯ ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ХРОМОВЫХ ПОКРЫТИЙ

2.1. Анализ электролитов хромирования для восстановления деталей автомобилей

2.2. Использование холодных саморегулирующихся электролитов для нанесения хромовых покрытий

2.3. Теоретические предпосылки интенсификации процесса

электроосаждения хрома

2.4. Выводы по главе

ГЛАВА 3. МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОЦЕССА РАЗМЕРНОГО НАНЕСЕНИЯ ХРОМОВЫХ ПОКРЫТИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ВЫСОКОПРОИЗВОДИТЕЛЬНОГО ЭЛЕКТРОЛИТА

3.1. Методика проведения исследований электролита хромирования

3.2. Оборудование и приборы, используемые для исследований

3.3. Математическая модель формирования покрытия из холодного саморегулирующегося электролита хромирования

3.4. Выводы по главе

ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА И ОБОСНОВАНИЕ СОСТАВА ЭЛЕКТРОЛИТА

4.1. Оптимизация состава электролита хромирования с целью получения покрытий с высокими электрофизическими свойствами

4.2. Оптимизация режимов электролиза при получении хромовых покрытий

4.3. Математическая модель оптимального состава и режимов электролиза для получения качественных хромовых покрытий

4.4. Оптимизация работы ванны с холодным саморегулирующимся электролитом хромирования при восстановлении деталей автомобилей

4.4.1 Результаты исследований оптимальной работы ванны хромирования

4.4.2 Математическая модель влияния количества Сг3+ на оптимальную работу ванны хромирования

4.5. Исследование прочности сцепления и износостойкости хромового покрытия

4.5.1 Проведение испытания хромовых покрытий на прочность сцепления

4.5.2 Исследование износостойкости хромовых покрытий

4.6. Выводы по главе

ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ АВТОМОБИЛЕЙ ХРОМИРОВАНИЕМ И ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ТЕХНОЛОГИИ

5.1. Разработка типового технологического процесса и рекомендации при использовании для восстановления деталей автомобилей хромированием

5.2. Стендовые и эксплуатационные испытания для проверки работоспособности восстанавливаемых деталей

5.3. Расчёт технико-экономической эффективности разработанной технологии

5.4. Выводы по главе

ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ А Методика проведения анализа растворов электролитов

ПРИЛОЖЕНИЕ Б Математическая обработка результатов эксперимента

ПРИЛОЖЕНИЕ В Математическая обработка результатов исследований

микротвёрдости

ПРИЛОЖЕНИЕ Г Математическая обработка полученных данных по й3+

ПРИЛОЖЕНИЕ Д Технологический процесс хромирования

ПРИЛОЖЕНИЕ Е Комплект технических документов восстановления детали

ПРИЛОЖЕНИЕ Ж Патенты

ПРИЛОЖЕНИЕ И Акты внедрения

ВВЕДЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Совершенствование технологии электролитического хромирования для восстановления деталей автомобилей, работающих при гидроабразивном изнашивании»

Актуальность темы исследования

С целью повышения надёжности узлов и агрегатов при производстве и ремонте автомобилей необходимо разработать рациональные способы упрочнения и восстановления ресурсоопределяющих деталей. Известно, что в Приднестровье и странах СНГ за последние 20-30 лет произошли большие изменения в системе технического обслуживания (ТО) и ремонта автомобильной техники. Из-за рыночных отношений практически исчезли ремонтные предприятия, которые осуществляли капитальный ремонт автомобилей и агрегатов. Эксплуатация автомобилей по лизингу имеет высокую стоимость, в которую включены операции по ТО и ремонту техники. В основном, ремонт при лизинге заключается в замене неисправных деталей или агрегатов новыми или снятыми с автомобилей-доноров. Автомобили, импортирующиеся автотранспортными предприятиями (АТП) Приднестровья и стран СНГ, обслуживаются и ремонтируются с использованием собственной производственно-технической базы, которая уже не отвечает современными требованиями на проведение ТО и ремонта. При этом ремонт автомобилей на АТП заключается в замене неисправной детали новой, зачастую не оригинальной, снижая надёжность, что увеличивает стоимость эксплуатации автомобилей в целом. Поэтому использование восстановленных оригинальных деталей, имеющих высокий остаточный ресурс, имеет важное значение.

Так высокую надёжность при эксплуатации агрегатов автомобилей, которые работают при гидроабразивном изнашивании, определяет качество упрочнения и восстановления деталей. Зачастую использование запасных частей автомобилей, не надлежащего качества снижает ресурс агрегатов и узлов, приводя к отказам чаще, чем использование восстановленных деталей с использованием прогрессивных технологий с затратами менее 50 %, чем стоимость новой детали. Использование автомобилей в Приднестровье и странах СНГ, имеющих возраст более 10 лет, составляет 50...80%, при этом интенсивность отказов сильно возрастает, а стоимость эксплуатации увеличивается в 2-3 раза по сравнению с новым автомо-

билем. Часто после снятия с производства модели автомобиля, особенно иностранного производства, поставка оригинальных запасных частей прекращается через 5 лет. Дальнейшее производство запасных частей осуществляется третьими странами (Китай, Таиланд и т.п.), где качество и ресурс деталей снижается на порядок. Поэтому восстановление оригинальных деталей, имеющих необходимый остаточный ресурс, имеет важное значение для обеспечения надежности и снижения затрат на эксплуатацию автомобилей в целом [60, 62].

В процессе эксплуатации автомобилей, использующих гидропривод, дизельную аппаратуру при возникновении неисправностей его прецизионных деталей, приводит к высоким затратам на ремонт, что в свою очередь увеличивает стоимость эксплуатации. Основная причина отказов данных деталей гидропривода, топливных насосов (золотники, плунжера и т.п.) - гидроабразивное изнашивание. Известно, что работоспособность агрегатов, работающих при гидроабразивном изнашивании, в значительной степени зависит от качества обработки, материала и способа упрочнения при изготовлении и ремонте ресурсоопределяющих деталей. Поэтому качество рабочей поверхности этих деталей в значительной части определяет безотказную работу гидроагрегатов исполнительных механизмов, топливных систем дизельной аппаратуры, а также других узлов [53].

Так в процессе эксплуатации специальных автомобилей износ золотников гидрораспределителей является причиной отказов гидравлической системы исполнительных механизмов (гидрораспределителя, гидронасоса) в 40-50% случаях всех отказов узлов и агрегатов. Это вызвано условиями работы деталей - высокие давления с недостаточно хорошо очищенной гидравлической жидкостью при попадании продуктов изнашивания и пыли. В результате продольных перемещений и высокого давления происходит интенсивное изнашивание и разрушение рабочей поверхности деталей, с потерей работоспособности гидроагрегатов и узлов в целом. Так, например, даже не значительный износ прецизионной пары золотник-корпус приводит к падению производительности и надёжности гидроагрегата с последующим выходом его из строя [41, 52].

Известно, что многие ответственные детали, такие как золотники гидроусилителей, гидрораспределителей, плунжера насосов и другие, работающие в тяжёлых условиях, изготавливают из высоколегированной конструкционной стали с малыми припусками и допусками, что откладывается на стоимости детали и узла в целом. В связи с этим к деталям при производстве и восстановлении предъявляются высокие технологические и экономические требования. Так восстановление работоспособности деталей гидропривода приведет к значительной экономии материальных затрат при ремонте агрегатов и узлов специализированной автотранспортной техники, которая широко использует гидропривод, снизит затраты на новые запасные части, имеющие зачастую пониженный ресурс.

Таким образом, использование восстановленных деталей, имеющих достаточно большой остаточный ресурс, даст возможность сократить эксплуатационные затраты предприятий, а разработка технологий упрочнения и восстановления деталей делает целесообразным их использование, но при условии, что ресурс восстановленной деталей будет не меньше 80% ресурса новой детали.

Основными способами восстановления работоспособности золотников гидроусилителей, гидрораспределителей, плунжеров насосов являются: перекомплектовка и притирка, шлифование под ремонтные размеры, намораживание, али-тирование, наплавка в жидких теплоносителях, лазерная технология, плазменное и детонационное напыление, электроискровая наплавка, формирование электролитических покрытий - хромирование [53]. Однако использование вышеперечисленных методов требует использования обязательной конечной операции - притирки с корпусом гидроусилителя, гидрораспределителя, гильзы плунжера и т.д. При этом происходит поверхностное температурное воздействие рабочую поверхность, что приводит к образованию на ней микротрещин и фреттинг-коррозии, которые являются местами концентрации остаточных напряжений, приводящих к образованию сколов и выкрашиванию рабочей поверхности деталей. Возникновение этих процессов во время работы, приводит к заклиниванию восстановленной детали - золотника, плунжера и, как следствие, полной потери работоспособности агрегата - гидроусилителя, гидрораспределителя, масляного и

топливного насоса. Кроме того нужно учесть, что воздействие температуры приводит к изменению структуры восстановленной поверхности и появлению шелушения и коробления поверхности, что в свою очередь снижает ресурс и снижает смысл использования данных методов восстановления детали.

Учитывая вышесказанное, ясно, что при выборе способа восстановления деталей, работающих при гидроабразивном изнашивании, а в частности золотников гидроусилителей, гидрораспределителей, плунжеров топливных насосов, необходимо выбирать те, что хорошо устойчивые к температурам, коррозии и разрушению поверхностей. Поэтому одним из перспективных способов является - хромирование в холодном саморегулирующемся электролите, с помощью которого получаются безтрещеноватые, износостойкие и коррозионностойкие осадки толщиной до 0,5...0,7 мм. Однако данный способ имеет недостаток - сложность использования в производстве из-за малого диапазона рабочих температур электролита (18...23°С), что требует постоянного охлаждения с увеличением энергозатрат.

Поэтому были проведены исследования с целью снижения влияния температуры с сохранением улучшенных физико-механических свойств покрытий, получаемых из холодного саморегулирующегося электролита хромирования, с сохранением положительных свойств электролита - высокая производительность при хорошем качестве покрытий. Известно, что существуют несколько способов проведения изменения качества осаждения - изменение состава электролита или способа нанесения покрытия. При этом на процесс осаждения хрома значительное влияние оказывают различные пропорции неорганических добавок, в частности сульфатов, фторидов, хлоридов и т.п. Поэтому в нашем случае был выбран оптимальный способ: усовершенствование электролита с помощью добавления неорганических добавок, которые улучшат качество и сохранят высокую производительность получения хромовых осадков при расширении диапазона рабочих температур (до 35...40оС) [6].

Снижению влияния температуры электролита на качество и производительность получения хромовых осадков посвящена данная работа. Разработанный но-

вый состав электролита хромирования при высокой производительности обеспечит возможность формировать безтрещеноватые хромовые покрытия с высокой износостойкостью и микротвёрдостью. Данный состав даст возможность использования при восстановлении золотников гидроусилителей, гидрораспределителей, плунжеров гидроагрегатов, топливных и др. деталей, работающих в тяжёлых условиях, при отсутствии смазки, высокой температуре и давлениях жидкостей. В данной работе разработана технология восстановления деталей, на примере золотников гидрораспределителей с проведением эксплуатационных испытаний.

Степень разработанности темы. Вопросам разработки высокопроизводительных электролитов хромирования и технологий восстановления деталей, работающих при гидроабразивном изнашивании, посвящены труды Андреева А.В., Ковбасюка А.И., Краснова А.И., Корнейчука И.Н., Кравченко И.Н., Лялякина В.П., Москвичёвой Е.В., Стратулат М.П., Кабиной А.Н., Лабарова Д.Б., Шишури-на С.А. и многих других отечественных ученых. Проведённый анализ работ и исследований показывает, что восстановление деталей автомобилей хромированием имеет сложный и иногда трудно внедряемый в производство способ.

Существующий разработанный высокопроизводительный холодный саморегулирующийся электролит хромирования в Кишинёвском сельскохозяйственном институте им. М.В. Фрунзе (1972 г), имеет ряд недостатков, которые усложняют его использование и внедрение в производство (малый диапазон рабочих температур - 18...23°С). Поэтому автором работы в научно-исследовательской лаборатории (НИЛ) «Реновация автомобилей и оборудования» (РМиО) Приднестровского государственного университета (ПГУ) им. Т.Г. Шевченко разработан новый состав и способ высокопроизводительного хромирования, который позволил получать хромовые покрытия с высокой производительностью и качеством в широком диапазоне рабочих температур электролита 18...35оС. При этом сократились затраты на химикаты, что даст возможность внедрить его в производство.

Цель работы - повышение надёжности и эффективности использования автомобилей за счёт усовершенствования существующего холодного саморегули-

рующегося электролита хромирования и разработки технологии восстановления деталей, работающих при гидроабразивном изнашивании.

С целью достижения цели работы необходимо решить следующие задачи исследования:

1. Выполнить обоснование целесообразности восстановления деталей агрегатов и узлов в процессе эксплуатации автомобилей, эксплуатирующихся предприятиями коммунального хозяйства и дорожно-строительного производства.

2. Обосновать использование электролитического хромирования, как способа восстановления деталей автомобилей, работающих при гидроабразивном изнашивании с целью улучшения качества и долговечности работы деталей на примере гидрораспределителей.

3. Выполнить анализ литературы и провести патентный поиск существующих электролитов хромирования, которые используют для получения износостойких покрытий при восстановлении деталей автомобилей

4. Обосновать предмет исследования - высокопроизводительный холодный саморегулирующийся электролит хромирования, выявить его недостатки и наметить пути его совершенствования.

5. Разработать методику исследований с целью совершенствования холодного саморегулирующегося электролита хромирования. Разработать математическую модель формирования покрытия с помощью исследуемого электролита хромирования.

6. Провести оптимизацию состава электролита и режимов осаждения хромовых осадков, с целью получения покрытий с необходимыми физико-механическими свойствами с высокой производительностью.

7. На основе разработанного нового способа получения хромового покрытия предложить новую технологию восстановления золотников гидрораспределителей.

8. Для подтверждения целесообразности внедрения в производство провести ускоренные стендовые и эксплуатационные испытания золотников гидрорас-

пределителей и расчёт технико-экономических показателей использования разработанного электролита хромирования при восстановлении деталей автомобилей.

Объект исследований. Детали автомобилей, подверженные гидроабразивному изнашиванию.

Предмет исследования. Усовершенствованный холодный саморегулирующийся электролит хромирования, с новым составом электролита и расширением диапазона рабочих температур, с целью восстановления работоспособности деталей автомобилей.

Методика исследования. Исследования в диссертационной работе велись с использованием анализа существующих электролитов хромирования, с выбором предмета исследований - холодного саморегулирующегося электролита хромирования, разработанного учёным А.И. Ковбасюком. С использованием теории получения электролитических покрытий при получении необходимого качества и производительности процесса осаждения было исследовано влияние неорганических добавок на производительность и качество получаемых осадков. Экспериментальные, лабораторные исследования и изучение полученных результатов проводились с использованием необходимого современного оборудования и методик. Систематизацию и обработку результатов исследований производились с применением методов математического моделирования и программирования.

Научная новизна работы:

1. Произведено обоснование применения электролитического хромирования для восстановления деталей автомобилей, работающих при гидроабразивном изнашивании, повышающего надёжность в целом автомобиля при его эксплуатации.

2. Выполнены необходимые теоретические исследования, результаты которых подтверждены экспериментально. Доказано, что использование разработанного нового состава холодного саморегулирующиеся электролита хромирования позволит повысить физико-механические свойства и производительность получаемых хромовых покрытий при соблюдении рекомендованных режимов осаждения.

3. Разработаны математические модели формирования покрытия и влияния неорганических добавок на качество покрытий с помощью холодного саморегулирующегося электролита хромирования, описывающие процессы влияния режимов осаждения и состава электролита на микротвёрдость и качество покрытия.

4. Разработана технология восстановления прецизионных деталей, работающих при гидроабразивном изнашивании, в частности золотников гидрораспределителей. Полученные результаты стендовых, эксплуатационных испытаний и последующих исследований золотников после эксплуатации, показали повышение износостойкости и долговечности на 30-40%. Это позволяет восстанавливать золотники, плунжера топливных и масляных насосов и другие детали автомобилей, работающие при гидроабразивном изнашивании, ранее подлежавшие замене.

Теоретическая значимость работы заключается в обосновании использования гальванических покрытий при восстановлении и упрочнении деталей автомобилей, разработке нового состава высокопроизводительного электролита хромирования и математических моделей формирования покрытия с помощью холодного саморегулирующегося электролита хромирования, описывающие процессы влияния режимов осаждения и состава электролита на микротвёрдость и качество покрытия. А также разработка технологического процесса нанесения хромовых покрытий с использованием усовершенствованного электролита на изношенные поверхности деталей, работающих при гидроабразивном изнашивании, в частности золотников гидрораспределителя, с целью увеличения его долговечности и работоспособности. Полученные результаты стендовых и эксплуатационных испытаний доказывают целесообразность использования электрохимических способов при восстановлении деталей автомобилей методом хромирования.

Практическая значимость работы. Разработанная технология хромирования при восстановлении золотников гидрораспределителя позволяет получить безтрещеноватые, беспористые и износостойкие покрытия, которые обладают достаточно высокими физико-механическими и эксплуатационными свойствами. Разработанный способ обеспечивает возможность восстановления наружных цилиндрических поверхностей (способ прошёл патентование), в результате его ис-

пользования сократится трудоёмкость технологического процесса восстановления детали до 40-50% при увеличении ресурса детали до 30-40% при нанесении хромового покрытия толщиной до 500 мкм на сторону. Безтрещеноватые покрытия позволят повысить коррозионную стойкость и исключить растрескивание рабочих поверхностей деталей в процессе эксплуатации.

Совокупность полученных результатов исследований хромовых покрытий из нового электролита хромирования убедительно доказывает возможность повышения эксплуатационной работоспособности восстановленных деталей, особенно золотников, плунжеров и др. деталей, подверженных гидроабразивному изнашиванию и фреттинг-коррозии.

Положения, выносимые на защиту:

- теоретические предпосылки обоснования способа восстановления деталей автомобилей и характеристики электролитов хромирования, в частности холодного саморегулирующегося электролита хромирования;

- математические модели формирования покрытия с помощью холодного саморегулирующегося электролита хромирования, описывающие процессы влияния режимов осаждения и состава электролита на микротвёрдость и качество покрытия;

- результаты экспериментальных и лабораторных исследований физико-механических и эксплуатационных характеристик хромовых покрытий, нанесенных новым составом электролита и способом осаждения;

- разработанная технология восстановления золотников гидрораспределителей гидропривода специальных автомобилей хромированием, с использованием нового состава электролита, с применением предварительной и последующей обработки;

- технико-экономическое обоснование восстановления деталей электролитическим хромированием с помощью разработанного электролита и технологического процесса.

Достоверность научных результатов, полученных в диссертационной работе обеспечена: обоснованным выбором способа восстановления деталей, работа-

ющих при гидроабразивном изнашивании, в частности золотников гидрораспределителей и плунжеров специальных автомобилей, которые соответствуют конкретным условиям эксплуатации техники, конструктивным и техническим требованиям к деталям, которые используются в узлах и агрегатах автомобилей; теоретическими предпосылками усовершенствования состава электролита хромирования и его использования при восстановлении деталей автомобилей; совпадением результатов экспериментальных исследований образцов, покрытых хромом с помощью нового состава электролита, и способов, которые обладают достаточно хорошими физико-механическими свойствами, с результатами эксплуатационных испытаний покрытых золотников гидрораспределителей; апробацией полученных результатов исследований на внутривузовских, международных и всероссийских конференциях, а также в виде публикаций в научных изданиях различного уровня, в том числе и журналах, рецензируемых ВАК РФ.

Апробация работы. Основные результаты и выводы, выполненные в диссертационной работе, обсуждены и доложены на научных конференциях, семинарах и круглых столах профессорско-преподавательского состава, научных работников, магистров, докторантов и аспирантов: X-XIII Республиканских научно-практических конференциях «Современное строительство и архитектура. Энергосберегающие технологии», г. Бендеры, в 2017 -2021 гг.; XIV Международной научно-технической конференции «Автоматизация и энергосбережение машиностроительного и металлургического производства: технология и надежность машин, приборов и оборудования», Вологда, 10 декабря 2019 года; Международной научной конференции «Высокие технологии и инновации в науке» ГНИИ «НАЦРАЗВИТИЕ» г. Санкт-Петербург 2020 г.; XV- XVI Международных научно-технических конференциях «Автоматизация и энергосбережение в машиностроении, энергетике и на транспорте», Вологда, 8 декабря 2020-2021 гг.; 79-80 Международных научно-методических и научно-исследовательских конференциях МАДИ 26-28 января 2021-2022 гг.; Международной конференции «Наука и техника в дорожной отрасли» с участием молодых ученых 18 марта 2021 г.; VII международной научно-практической конференции «Научно-технические аспекты

развития автотранспортного комплекса» в рамках 7-го Международного научного форума Донецкой Народной Республики «Инновационные перспективы Донбасса: Инфраструктурное и социально-экономическое развитие» 25 мая 2021 г.

Публикации. Основные научные результаты диссертации опубликованы в 35 печатных работах. Из них 10 статей в изданиях, рекомендованных ВАК РФ, 3 патента ПМР (Приднестровская молдавская республика) и 1 патент РФ. Патенты сделаны на усовершенствование состава электролита хромирования и необходимую установку для проведения исследований с высокой достоверностью, которую используют в ваннах, работающих под током.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы и приложений. Работа изложена на 198 страницах машинописного текста, содержит 50 рисунков, 10 таблиц, 8 приложений и библиографию из 152 наименования, в том числе 19 на иностранных языках.

Благодарности. Особая благодарность профессору, к.т.н. Корнейчуку Николаю Ивановичу за предоставленное оборудование и консультирование в области получения гальванических покрытий.

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ

ИССЛЕДОВАНИЙ

1.1. Обоснование использования восстановленных деталей автомобилей, как способ поддержания работоспособности

В настоящее время в Приднестровье и странах СНГ увеличилась разнообразие марок и моделей автомобилей. При этом в Приднестровье, как и в России, плохо развита производственно-технологическая база предприятий, эксплуатирующих специальный автотранспорт, с целью обеспечения качественного ремонта автомобилей и их агрегатов. Поэтому данная ситуация привела к увеличению расходов на эксплуатацию автомобильной техники, так как проведение ремонта осуществляется на устаревшем, не отвечающем современным требованиям оборудовании. Кроме того используются запасные части, которые не всегда являются оригинальными (заводскими). В результате этого снижается ресурс автомобиля и их агрегатов, что ведёт к большим простоям в ремонте, при этом увеличивается себестоимость грузовых и пассажирских перевозок [60].

Для повышения эффективности использования автомобилей необходимо содержать их в работоспособном состоянии. Это требует использования хорошо оснащённой ремонтно-обслуживающей базы, за счёт увеличения возможностей и развития сети современных предприятий по ремонту как отечественных, так и иностранных автомобилей. Кроме того будет востребованность по восстановлению работоспособности их оригинальных ресурсоопределяющих деталей [60].

В результате анализа литературных источников было выявлено, что количество используемых новых запасных частей при проведении капитального ремонта автомобилей достигает до 48^70%. При этом их количество может увеличиваться при повышении конструктивной сложности автомобилей (Например, для самосвалов КамАЗ - 60,6% и ГАЗ-3309 - 61,1%, а для мусоровоза на базе автомобиля Мерседес Бенц - 66,2%) [60]. Восстановление изношенных деталей автомобилей

и оборудования — технико-экономическое оправданное мероприятие, которое позволяет автотранспортным предприятиям сократить время простоя из-за устранения неисправностей техники, а также повысить качество технического обслуживания и ремонта. Также эти мероприятия положительно влияют на показатели надежности автомобилей в целом при технической эксплуатации автомобилей [30, 45, 81, 82].

Мероприятия по поддержанию в работоспособном состоянии автомобилей, можно достичь за счёт организации работы по восстановлению деталей, за счёт чего будет снижаться себестоимость ремонта агрегатов в целом. Кроме того будет повышаться ресурс отремонтированных агрегатов, которое можно произвести за счет сокращения затрат на новые запасные части [60], при которых будут снижаться расходы на эксплуатацию автомобилей на предприятиях в целом.

Проведённые академиком В.И. Черноивановым исследования по определению качества деталей автомобилей, которые восстанавливают и используют повторно, позволили получить, что наиболее часто доля однотипных деталей, которые годны для дальнейшего использования без ремонта, составляет 20-45%. При этом подлежащие ремонту и восстановлению составляет - 40-60%, а не пригодных для восстановления 9-20% [117].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Котомчин Алексей Николаевич, 2022 год

// т

----

I °С

¿¿7 35 30 15

2 4 6 8 10 12 Т час

Рисунок 4.20 - Изменение коэффициента трения - 1 и температуры - 2 в процессе приработки хромовых покрытий, полученных в электролите с добавкой

плавиковой кислоты в количестве 0,8 г/л при Дк=120 А/дм при внешней нагрузке

2

15 кг/см

Результаты полученные при исследованиях показали, что наиболее лучше процесс приработки пары трения ролик-колодка происходит при внешней нагрузке 10^15 кг/см (Рисунок 4.20). Исследуемые хромовые покрытия не повреждаются, с характерным выравниванием шероховатости до К^=0,04^0,16 мкм (Рисунок 4.22 а и б). Благодаря чему коэффициент трения и температура в зоне трения снижаются до минимального значения за короткое время.

1 ь__< ___< ) 3

2

/ / / 1 " т>

—--е>

0 2 4 6 8 10 12 К Т, час Рисунок 4.21 - Изменение коэффициента трения в процессе приработки хромовых покрытий, полученных в электролитах: 1 - с добавкой ОТ в количестве 0,8 г/л при Дк=120 А/дм , 2 - универсальном, 3 - без добавки ОТ при Дк=120

А/дм2 при внешней нагрузке 20 кг/см2

При внешней нагрузке 20 кг/см2 условия приработки пар трения ролик-колодка в большей степени зависит от качества и вида покрытия, получаемого из различных электролитов хромирования (Рисунок 4.21). При этом ролики, покрытые хромом, которые получены из электролита без добавок плавиковой кислоты, обладает нестабильным моментом трения, а также температурой в месте контакта пары трения и со временем проведения приработки (Рисунок 4.21, кривая 3). При этом на поверхности ролика в месте контакта с колодкой наблюдались одиночные повреждения в виде небольшого количества задиров (Рисунок 4.22 в). В процесс приработки происходило незначительное понижение коэффициента трения и температуры в месте контакта поверхности ролика с колодкой.

У покрытий, полученных в разработанном электролите хромирования с добавлением плавиковой кислоты (ИР) (Рисунок 4.21, кривая 1) и универсальном (Рисунок 4.21, кривая 2) при нагрузке 20 кг/см повреждения поверхностей пар трения не выявлены. При этом время приработки поверхностей у этих пар трения дольше, чем при нагрузке 10-15 кг/см .

а б в г

Рисунок 4.22 - Фото поверхности отпечатка хромированных роликов-

образцов после приработки при нагрузке, кг/см2: а - 10, б - 15, в - 20, г - 25

з Х- ^ 1 1-« 1-■<>

>- »- 1 1

2^6 8 10 12 % Т, час Рисунок 4.23 - Изменение коэффициента трения в процессе приработки хромовых покрытий, полученных в электролитах: 1- с добавкой ОТ в количестве 0,8 г/л при Дк=120 А/дм , 2 - универсальном; 3 - без добавки ОТ, при внешней

нагрузке 25 кг/см2

Одиночные повреждения трущихся поверхностей без развития патологической формы изнашивания появляются у пар с покрытием (Рисунок 4.23, кривая 1), полученным в электролите с добавкой ИБ при начальной нагрузке 25 кг/см2 (Рисунок 4.22 г). В таких условиях приработки хромовое покрытие, полученное в электролите без добавки ИБ (Рисунок 4.23, кривая 3), переходит на режим патологической формы изнашивания. Хромовое покрытие, полученное в универсальном электролите (Рисунок 4.23, кривая 2), по-прежнему - без повреждений. Внешняя

нагрузка в процессе приработки более 30 кг/см2 является недопустимой для всех исследуемых покрытий.

После приработки пар трения путем ступенчатого повышения внешней нагрузки установлен верхний ее предел, допускающий нормальный процесс окислительного изнашивания. Наилучшие показатели процесса трения обнаружены у покрытий, приработанных при нагрузке 10 кг/см2. Приработка при внешних нагрузках более 20 кг/см2 значительно ухудшает эти показатели: коэффициент трения и интенсивность изнашивания покрытий увеличивается, а верхний предел допустимых нагрузок снижается (таблица 4.3).

Таблица 4.3 - Характеристики процесса изнашивания хромовых покрытии

2

при внешней нагрузке Р=100 кг/см

Покрытия из электролита Нагрузка при приработке кг/см2 Показатели п роцесса трения

Р 1 шах, кг/см2 Интенсивность изнашивания, мг/час Коэффициент трения Температу ра, Т, оС

С добавкой ОТ в количестве 0,8 г/л при Дк=120А/дм2 15 100 0,0075 0,0278 55

Без добавки ИР, при Дк=120А/дм2 15 100 0,0110 0,0325 60

Универсального 30 100 0,0092 0,0290 55

При повышении внешней нагрузки (в пределах допустимой) коэффициент трения стабилизируется и начинает снижаться (Рисунок 4.23).

Анализ полученных результатов позволил выявить некоторые преимущества хромовых покрытий, полученных предлагаемым способом. Так, после приработки при внешней нагрузке до 20 кг/см2 интенсивность изнашивания покрытий и контртела наименьшая.

При изменении внешней нагрузки в пределах от 50 до 125 кг/см коэффициент трения пары также наименьший (Рисунок 4.23), что свидетельствует о повы-

шенных антифрикционных свойствах осадков. Значительным преимуществом этих покрытий является и то, что изменение катодной плотности тока от 75 до 200 А/дм практически не влияет на показатели изнашивания (Рисунок 4.23).

Однако, для покрытий, полученных в предложенном растворе, допускается менее широкий интервал внешних нагрузок, обеспечивающих окислительное изнашивание (Рисунок 4.24). Кроме того, при появлении патологической форы изнашивания их износостойкость становится в большей степени, по сравнению с осадками из универсального электролита (Таблица 4.2).

Ш'2, мг/час 2.5

2.0

50 75 100 125 150 175 200 225 йк. А/дм2

Рисунок 4.24 - Влияние катодной плотности тока на интенсивность изнашивания хромовых покрытий, полученных в электролите с добавкой ОТ в количестве 0,8 г/л - 1, контртела - 2 и коэффициент трения - 3, при внешней нагрузке -

100 кг/см2

При продолжительных испытаниях, интенсивность изнашивания хромовых покрытий, полученные с помощью разработанного электролита по сравнению с покрытиями полученные в универсальном электролите имеют лучшие показатели, превышающие на 20-30 %, в то время, как у покрытий, осажденных в электролите без добавки ИБ после 100 часов работы пары - значительно возрастает (Рисунок

4.24). Поэтому наилучшими показателями по износостойкости обладают хромовые покрытия, которые получены в разработанном электролите с добавкой НБ. Несмотря на снижение микротвердости с 11000 до 7500 МПа, покрытия обладают высокой износостойкостью при внешней нагрузке до 100 кг/см2.

Следует отметить, что изменение внешней нагрузки незначительно влияет на интенсивность изнашивания всех исследуемых хромовых покрытий.

I, мг 3

Ш 2

3 У У У У ' 1

У У У /

У у / / > к -

/ />

С 7 10 0 15 0 20 0 т,

\ \ \ \> \ < *

\ \ \ \ N---- , N 1 к ч

# 3 / \ \ 2 \ \

\ \ N \ \ ч N

2

Ь

4

5

Рисунок 4.25 - Влияние износа пар трения ролик-колодка при испытаниях различных покрытий: 1 -ролик, покрытый в универсальном электролите (Дк=50 А/дм2, 1эл=50°С), 2 - ролик, покрытый в разработанном электролите (Дк=100 А/дм2, 1эл=30оС, с концентрацией НБ 0,8 г/л), 3 - ролик, без покрытия (эталонный)

В результате исследований износа пар трения ролик-колодка (Рисунок 4.25) было установлено, износ в зависимости от времени носит линейный характер. При этом установлено, что покрытие, полученное из разработанного электролита с добавкой плавиковой кислоты (НБ), обладает износостойкостью выше покрытия, полученного из универсального электролита почти в 1,6 раза. Однако износо-

стойкость колодки по сравнению с покрытием, полученным из универсального электролита ниже на 10%. При этом общая износостойкость пары трения с роликом покрытым хромом из разработанного электролита хромирования с добавкой плавиковой кислоты превышает в 1,2 раза износостойкости пары трения покрытого ролика из универсального электролита.

Обнаруженные экспериментально закономерности изнашивания хромовых покрытий удовлетворительно объясняются с точки зрения изложений теории внешнего трения и износа.

В результате полученных данных испытания хромовых покрытий на износостойкость, было установлено, что получаемые в электролите с добавкой ИБ при электролизе постоянным током, обладают повышенной стабильностью и по физико-механическим свойствам практически не уступают аналогичным покрытиям, осаждаемых из универсального электролита и являются пригодными для восстановления автотракторных деталей.

4.6. Выводы по главе 4

В результате исследований нового состава электролита было выполнено следующее:

1. Установлен оптимальный состав и режимы осаждения хромовых покрытий. Проведены исследования и установлены закономерности влияния состава и концентрации добавок в холодном саморегулирующегося электролите хромирования, его температуры и катодной плотности тока на выход хрома по току, микротвёрдость и морфологию покрытий. Получено, оптимальным сочетанием в электролите является соли сульфата никеля и кобальта с дополнительной неорганической добавкой плавиковой кислоты, при котором обеспечивается устойчивая производительность и качество покрытий при температуре электролита 18-35оС и катодной плотности 75-200 А/дм2. Поляризационными исследованиями выявлена степень влияния состава электролита на кинетику процесса осаждения хромовых покрытий.

3. Установлено, что для нанесения качественных хромовых покрытий из холодного саморегулирующегося электролита при повышенных температурах в качестве постороннего аниона целесообразно использовать сочетание двух посторонних анионов Б042- и F-.

4. Разработаны математические модели влияния химического состава и концентрации компонентов электролита, режимов получения хромовых покрытий (катодная плотность тока и температура электролита) на производительность формирования покрытия (выход по току), микротвёрдость и качество получаемых хромовых покрытий.

5. Исследованы условия электролиза и предложен способ высокопроизводительного хромирования в разработанном электролите, состава г/л: хромовый ангидрид -420-450; карбонат кальция - 50-70, сульфат никеля - 10, сульфат кобальта - 10 и плавиковая кислота - 0,65-0,9, обеспечивающий осаждение качественных покрытий толщиной более 200 мкм со скоростью 100-400 мкм/ч, с выходом по току 46-50% и микротвёрдостью 8500-11500 МПа, при температуре электролита 18-35°С и катодной плотности тока 75-200 А/дм .

6. Выполнены исследования работоспособности и стабильности работы ванны хромирования, которые показали, что при правильной эксплуатации ванны хромирования будут получаться качественные хромовые покрытия с высокой произв одительностью.

7. Проведены испытания получаемых хромовых покрытий из разработанного электролита хромирования на прочность сцепления и износостойкость, подтвердившие возможность использования для восстановления деталей автомобилей, работающих при гидроабразивном изнашивании - золотники гидрораспределителей, плунжеры гидравлических и топливных насосов и др.

ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ АВТОМОБИЛЕЙ ХРОМИРОВАНИЕМ И ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ТЕХНОЛОГИИ

5.1. Разработка типового технологического процесса и рекомендации при использовании для восстановления деталей автомобилей хромированием

Для практического использования результатов исследований, которые были проведены в диссертационной работе, возникла необходимость выполнить разработку типового технологического процесса восстановления деталей, работающих при гидроабразивном изнашивании с использованием разработанного ХСЭХ. Данные по рекомендованному составу представлены в выводах Главы 4.

При проведении исследований, результаты которых показаны в Главе 4, доказано, что хромовые покрытия, получаемые из разработанного электролита, обладают высокими физико-механическими свойствами при высокой производительности получения хромовых покрытий. Поэтому разработка технологии восстановления для практического использования на ремонтных предприятиях имеет важное технико-экономическое обоснование [57, 117].

Полученные данные позволяют рекомендовать к применению данный электролит при восстановлении и упрочнении деталей автомобилей, подвергающихся в процессе работы воздействию больших знакопеременных нагрузок, низких и высоких температур, а также коррозионно-активной среды.

Для внедрения данного электролита в производство необходимо разработать типовой технологический процесс и рекомендации, соблюдение которых позволит обеспечить высокий уровень технологической надёжности и осаждение качественных покрытий с заданными физико-механическими свойствами.

При разработке типового технологического процесса и производственных рекомендаций нами использовался опыт полученных результатов исследований и

разработок в организации ремонтного производства при использовании технологии нанесения хромовых покрытий из разработанного электролита.

Электролитическое хромирование является один из способов гальванического производства, который используется для осаждения покрытия с необходимыми свойствами. Для этого требуется выполнение целого ряда операций в определённой технологической последовательности в зависимости от состава электролита и требований, предъявляемых к наносимому покрытию.

Для обеспечения высокой прочности сцепления перед нанесением хромовых покрытий необходимо проводить тщательное химическое или электрохимическое обезжиривание, исключающее остатки жировых и других отложений, а также электрохимическое травление, обеспечивающее качественное удаление с покрываемой поверхности окисной плёнки и формирование защитной (предохранительной) плёнки от окисления поверхности при выполнении межоперационных промывок [59].

На основании исследований было установлено, что для обеспечения высокой адгезионной прочности сцепления с поверхностью покрываемой поверхности наиболее рационально использовать электрохимическое травление в электролите из 30% серной кислоты и 15 г/л сульфата железа. Режимы травления зависят от химического состава и способа упрочнения детали. Нами было установлено, что анодную обработку хромируемой поверхности стальных деталей следует проводить при анодной плотности тока Да=60...150 А/дм , в течении 1,5-2 мин, при рабочей температуре электролита 20±2о С. При этом травление деталей автомобилей, изготовленных из высокоуглеродистых сталей, а также подверженных химико-термической обработке и поверхностно- пластическому деформированию, следует проводить при более высокой плотности тока так, чтобы поверхность приобрела равномерный светло-серый или матовый цвет без видимых черных и блестящих пятен [59].

Известно, что на прочность сцепления покрытий не в меньшей степени влияют следующие факторы: последующая, после травления и промывки, анодное активирование в основном электролите хромирования и начальные условия оса-

ждения покрытий. Также установлено, что пассивная защитная пленка успешно удаляется в разработанном электролите хромирования при анодной плотности тока Да=50...60 А/дм2 в течение 30-50 с [152].

Хромирование осуществляется при Дк=75...200 А/дм в зависимости от технических требований на каждую конкретную деталь. Осаждение покрытия следует начинать при катодной плотности тока в 1,5.2 раза больше оптимальной в течение 1,5...2 мин. с плавным снижением до рабочей плотности тока.

Кроме того, исследованиями установлено, что в процессе электролиза рабочая температура электролита хромирования должна находиться в пределах 18...35оС. Отклонение от установленных значений приводит к существенному снижению качества покрытий. Для этого необходимо чтобы объёмная плотность находилась в пределах 1,5.2 А/л. При этих условиях, как показали наши исследования, исключается полностью необходимость охлаждения электролита. Исходя из этих условий, можно легко рассчитать объём ванны для электролитического хромирования, применительно к конкретным условиям производства. Данные результаты, полученные в процессе исследований, и их обобщения, легли в основу разработки типового технологического процесса хромирования деталей при стационарных условиях электролиза.

Разработка типового технологического процесса выполнялся на основе результатов исследований и рекомендаций для нанесения качественных покрытий из разработанного электролита в соответствии с требованиями ГОСТ 3.1129-93, стандартов ЕСКД и ЕСТД, а также с учетом дополнений, разъяснений и ограничений, изложенных в руководящих технических материалах и отраслевых стандартах [102].

В основу разработки типового технологического процесса хромирования деталей при восстановлении деталей автомобилей были положены результаты исследований, выполненные в соответствии с диссертационными исследованиями по разработке холодного, более стабильного, саморегулирующегося электролита хромирования, обеспечивающего осаждение качественных покрытий с высокими

физико-механическими свойствами в достаточно широком диапазоне температур электролита [68].

Исходя из технологических особенностей процесса нанесения хромовых покрытий из разработанного электролита, типовой технологический процесс хромирования будет содержать следующие необходимые технологические операции [68, 120]:

- моечная

- дефектовочная;

- шлифовальная;

- монтажная

- электрохимическое обезжиривание;

- промывочная(в горячей, а затем холодной воде) ;

- электрохимическое травление;

- промывочная (в холодной воде);

- хромирование (активирование с последующим хромированием)

- промывочная (в ванне улавливания, а затем в холодной воде);

- демонтажная (демонтаж деталей с подвесного устройства);

- сушильная;

- контрольная;

- шлифовальная (доводочная);

- моечная;

- контрольная

При выполнении технологических операций используется соответствующее оборудование, необходимая технологическая оснастка, инструменты, приборы и материалы. Приведенное описание операций и оборудования для каждой операции, при этом могут быть использованы другие модели оборудования при условии соблюдения требований ТУ и ГОСТ [18]. Подробное описание операций технологического процесса приведено в приложении Д.

Корректировку и контроль ванны хромирования осуществляют согласно данным исследований, приведенным в подпункте 4.1.

Разработанный типовой технологический процесс восстановления детали хромированием с использованием предложенного электролита на примере золотников гидрораспределителей Р-80 3/1-444 показан в Приложении Е.

Для подтверждения полученных результатов лабораторных испытаний, необходимо было провести эксплуатационную проверку деталей, покрытых хромом по разработанной технологии, чтобы подтвердить целесообразность использования её в производстве.

С этой целью был выбран наиболее распространённый и наиболее загруженный агрегат гидропривода - гидрораспределитель, используемый на автомобилях предприятий Приднестровья. Для этого предварительно из МУП «Комму-налДорСервис» г. Бендеры Приднестровье были взяты три неисправных гидрораспределителя модели Р-80 3/1-444, произведена их разборка, мойка и дефекта-ция основных базовых деталей, а именно золотников и корпуса. На основании дефектации были сделаны выводы, что износ золотниковой пары превышает предельный, распределители не пригодны к дальнейшей эксплуатации и требуют ремонта.

Для этого на специализированном предприятии по ремонту гидроагрегатов в ООО «АЩеЬгерагайе», была произведена предварительная подготовка золотниковой пары к восстановлению, а именно произведено хонингование отверстий корпуса и шлифование поясков золотников с шероховатостью Яа=0,32.0,63 мм до выведения следов износа.

Для приготовления электролита хромирования использовались химические реактивы квалификации ХЧ. Пересчитанное количество компонентов согласно разработанному составу электролита, следующее: хромовый ангидрит - 2,78 кг, углекислый кальций - 0,45 кг, сульфат кобальта семи водного - 0,09 кг, сульфат никеля семи водного - 0,09 кг, плавиковая кислота - 0,0076 кг. Электролит после приготовления настаивался 8-10 часов, для стабилизации состава по объёму и температуре раствора до 18-20оС, плотность раствора при этом составляла 1,306.1,310 г/см . Далее прорабатывался в течении 8-10 часов для выделения необходимого количества

Сг (2.15 г/л) [63].

Внешний вид подготовленных для хромирования и покрытых хромом золотников показан на рисунке 5.1.

а Б

Рисунок 5.1 - Внешний вид золотников: а - подготовленных для хромирования, б - покрытых хромом

Рисунок 5.2 - Подвеска для хромирования золотников

Для осуществления процесса хромирования золотников была изготовлена универсальная, одноместная подвеска (см. Рисунок 5.2), которая может быть использована при хромировании золотников различных гидрораспределителей и гидроусилителей с диаметром от 23 до 40 мм.

Перед началом восстановления золотников, был произведен микрометраж размеров изношенных поверхностей, которые необходимо восстановить хромом.

£ I

Б

Рисунок 5.3 - Схема микрометража изношенных золотников

Таблица 5.1 - Результаты микрометража золотников

№ золотника Плоскость измерения Номер пояска

1 2 3 4 5 6

1 А-А 25,01 25,01 25,01 25,01 25,01 25,00

Б-Б 25,01 25,01 25,01 25,01 25,01 25,00

2 А-А 25,01 25,01 25,01 25,01 25,01 25,01

Б-Б 25,00 25,00 25,00 25,00 25,00 25,00

3 А-А 25,00 25,00 25,00 25,00 25,00 25,00

Б-Б 25,00 25,00 25,00 25,00 25,00 25,00

4 А-А 24,98 24,98 24,98 24,98 24,98 24,98

Б-Б 24,99 24,99 24,99 24,99 24,99 24,99

5 А-А 24,98 24,98 24,98 24,98 24,98 24,98

Б-Б 24,99 24,99 24,99 24,99 24,99 24,99

6 А-А 24,95 24,95 24,95 24,95 24,95 24,95

Б-Б 24,97 24,97 24,97 24,97 24,97 24,97

Микрометраж проводился с помощью микрометра МК 0-25 ГОСТ 868-80 в двух взаимно перпендикулярных плоскостях (см. Рисунок 5.3 и таблицу 5.1)

I I I

I I I

I I

I I

После того как золотник был установлен и закреплен на подвеску были проведены работы по изоляции поверхности, которая не будет покрываться хромом, для этого использовалась изоляционную ленту ПХВ.

Нанесение покрытий проводили в ванне с объёмом электролита 9 л (Согласно рекомендациям подпункта 4.4).

Для приготовления электролита травления использовался водный раствор 30% серной кислоты (365 г/л) с добавлением 15-20 г/л сульфата железа, плотность раствора была в пределах 1,21.1,22 г/см3 при температуре 20оС.

Для проведения обезжиривания поверхности использовалась «Венская» известь, которая состояла из 50% оксида кальция и 50 % оксида магния. В смесь добавлялась дистиллированная вода и 5% к количеству оксида магния и кальция калиевой щёлочи. После обезжиривания золотники промывали горячей, холодной дистиллированной водой с последующей промывкой.

Процесс нанесения покрытия проводился при следующих режимах: электролитическое травление проводили при Да=150 А/дм , температуре электролита 20оС в течении 1,5..2 мин.

22

Декапирование Да=80 А/дм в течении 45 с. Хромирование Дк=100 А/дм

при температуре электролита от 20 до 32оС в течении 75-80 мин, при этих условиях толщина наносимого покрытия составляла 0,35.0,4 мм.

После хромирования, производилась предварительная промывка в ванне с дистиллированной водой, а после удаления изоляционной ленты с не покрываемых поверхностей, тщательно промывали золотники в проточной воде.

Для удаления атомарного водорода из хромовых покрытий золотники подвергали сушке в муфельной печи собственного изготовления при температуре 200.220оС в течение 1..1,5 часов. Необходимость сушки хромированных золотников вызвана тем, что в процессе электролиза наряду с восстановлением ионов хрома восстанавливаются ионы водорода, что способствует одновременному формированию покрытий с ОЦК и метастабильной ГПУ кристаллической решеткой, которые со временем переходят в ОЦК решетку. Нагрев ускоряет процесс

экстрагирование атомарного водорода, который может находиться в слое хрома и может являться причиной образования трещин и пор, если его не удалить.

После просушки золотников, проводился микрометраж для определения необходимой механической обработки. Микрометраж золотников после покрытия хромом осуществлялся по той же схеме, что и изношенных (см. Рисунок 5.3) и результаты, которых показаны в таблице 5.2.

Таблица 5.2 - Результаты микрометража покрытых золотников

№ золотника Плоскость измерения Номер пояска

1 2 3 4 5 6

1 А-А 25,62 25,62 25,62 25,62 25,62 25,61

Б-Б 25,62 25,62 25,62 25,62 25,62 25,61

2 А-А 25,63 25,63 25,63 25,62 25,62 25,62

Б-Б 25,63 25,63 25,63 25,62 25,62 25,62

3 А-А 25,63 25,64 25,64 25,64 25,64 25,62

Б-Б 25,54 25,54 25,54 25,54 25,54 25,53

4 А-А 25,52 25,52 25,53 25,52 25,52 25,52

Б-Б 25,53 25,53 25,53 25,52 25,52 25,52

5 А-А 25,52 25,53 25,52 25,52 25,53 25,52

Б-Б 25,53 25,53 25,52 25,52 25,53 25,52

6 А-А 25,52 25,54 25,53 25,50 25,52 25,56

Б-Б 25,55 25,55 25,54 25,54 25,54 25,53

После хромирования золотники подвергались дальнейшей механической обработке - шлифованию и притирке к соответствующим посадочным местам в корпусах гидрораспределителей после соответствующего комплектования по размерным группам. По результатам шлифования была произведена оценка качества обработки, при этом сколы, и отслаивание не выявлены, что подтвердило целесообразность использования разработанной технологии, с использованием разработанного ХСЭХ при восстановлении деталей автомобилей, которые работают при гидроабразивном изнашивании, в частности золотников, плунжеров др.

5.2. Стендовые и эксплуатационные испытания для проверки работоспособности восстанавливаемых деталей

Критерием оценки целесообразности применения разработанной технологии восстановления, с использованием разработанного ХСЭХ для восстановления деталей автомобилей, работающих при гидроабразивном изнашивании, явились результаты ускоренных стендовых и эксплуатационных испытаний золотниковых пар, восстановленных по новой технологии. Ускоренные стендовые испытания гидрораспределителей Р-80 3/1-444 проведены на базе частного предприятия ООО «А^еЬгерагайе», находящегося в г. Оргеев республики Молдова (Приложение И).

Для сравнительной оценки способа восстановления золотников гидрораспределителей Р-80 3/1-444 производились испытания деталей серийного выпуска, восстановленных перекомплектованием, хромированием в универсальном и холодном саморегулирующемся электролитах.

В результате испытаний было установлено, что износостойкость золотников гидрораспределителей, восстановленных хромированием в холодном саморегулирующемся электролите равнозначна износостойкости серийных, выше, чем у перекомплектованных и никелированных, и не уступает плунжерным парам, восстановленным хромированным в универсальном электролите.

Проведенные испытания подтвердили перспективность применения холодного саморегулирующегося электролита даже для таких деталей, как плунжерные пары, которые, как известно, являются прецизионными, сверхточными деталями.

Для проверки работоспособности деталей, восстановленных по разработанной технологии в эксплуатационных условиях нами были укомплектованы гидрораспределители Р-80 3/1-444 (3 шт) золотниками гидрораспределителя одной серии выпуска, один с комплектом деталей, восстановленных хромированием в универсальном электролите, и два комплекта - в холодном саморегулирующемся электролите. Гидрораспределители были установлены на специализированном автотранспорте - мусоровозах КО-440 на базе автомобиля КамАЗ-53215, выполня-

ющих работы по вывозу бытовых отходов в условиях МУП «КоммуналДорСер-вис» г. Бендеры, Приднестровье. После окончания проводимого объёма работ гидрораспределители были доставлены в лабораторию (Приложение И).

Осмотр внешнего вида золотников показал, что на хромированных деталях в самых уязвимых местах видимых следов износа не оказалось в то время, как у серийных на головках были четко видны риски. Измерения показали, что износ хромированных поверхностей у торца головки не превышал 1 мкм, а у серийных 3-4 мкм.

Таким образом, золотники, восстановленные по новой технологии с помощью разработанного электролита хромирования, по ресурсу превышают серийные (новые) в несколько раз.

Дополнительно были проведены исследования восстановленных золотников гидрораспределителей Р-80 3/3-444 на ООО «Агромеханизм» г. Тирасполь, Приднестровье, Молдавия, где были выполнены и внедрены следующие разработки: типовой технологический процесс восстановления золотников гидрораспределителей Р-80 3/3-444 с использованием разработанного нового состава электролита износостойкого хромирования саморегулирующегося типа. Разработана методика контроля и поддержания необходимого состава электролита при работе гальванической ванны. Разработан комплект технологических документов - технологические и маршрутные карты для восстановления золотников гидрораспределителей Р-80 3/3-444 (см. Приложение Е).

Результаты испытаний, проведённых в ООО «Агромеханизм» подтвердили целесообразность восстановления деталей гидроаппаратуры, работающих при гидроабразивном изнашивании. При этом долговечность золотников гидрораспределителей увеличилась на 30% по сравнению с новыми золотниками, что дало возможность повысить работоспособность агрегатов в целом с необходимой надёжностью.

В ходе внедрения технологии восстановления, решалась задача внедрения в ремонтное производство разработанной установки по поддержанию заданного ра-

бочего температурного режима при проведении износостойкого хромирования с использованием разработанного состава электролита [89].

При внедрении результатов исследований установлено, что разработанная технология восстановления с использованием нового холодного саморегулирующегося электролита хромирования позволяет восстановить золотники с увеличением межремонтного срока службы гидрораспределителей и снизить трудоёмкость проведения ТО и ремонта на 50%.

5.3. Расчёт технико-экономической эффективности разработанной

технологии

С целью обобщения результатов расчёта технико-экономической эффективности восстановления деталей автомобилей электролитическими способами целесообразно производить относительную оценку на 1 дм2 покрываемой площади, так как подбор необходимого объёма ванны, приготовление раствора электролита, выбор режимов электролиза производится в зависимости от покрываемой площади поверхности, что в свою очередь зависит от количества одновременно загружаемых деталей. Количество деталей зависит от объёма производства восстановления деталей автомобилей.

Согласно рекомендациям, использование разработанной технологии восстановления с помощью нового состава электролита, выбираем для технико-экономического расчёта ремонта золотника гидрораспределителя Р-80 3/1-444, который подвержен гидроабразивному изнашиванию. Согласно данным предприятий Приднестровья, использующих гидрораспределители Р-80 3/1-444, при отказе их не ремонтируют, а заменяют новыми. Это приводит к повышению стоимости эксплуатации автомобилей в целом, что увеличивает себестоимость транспортной работы. Поэтому при расчётах будем производить сравнение традиционной технологией восстановления золотников с разработанной. При этом также

произведём сравнение затрат на ремонт со стоимостью новых золотников с целью обоснования целесообразности использования разработанной технологии.

Согласно результатам проведённых исследований предельный износ, при котором золотник необходимо восстановить или заменить новым составляет 0,02.0,05 мм. Поэтому выбираем площадь поверхности 0,16 дм одного золотника его рабочих поясков, которые подвержены изнашиванию и которые необходимо восстановить до номинальных размеров с целью восстановления работоспособности гидрораспределителя в целом. С целью упрощения расчёта будем производить расчёт на 1 дм2, из соображений одновременного восстановления шести золотников на одной навеске для двух гидрораспределителей одновременно. Далее произведём перерасчёт для одного золотника.

После восстановления золотника необходимо произвести притирку золотника с корпусом гидрораспределителя (золотниковая пара).

Окончательный вывод о целесообразности широкого внедрения в ремонтное производство процесса восстановления золотников гидрораспределителей автомобилей хромированием разработанным способом (существующим и предлагаемым) можно сделать только после определения его экономической эффективности.

Годовой экономический эффект процесса электролиза без учёта эксплуатационных издержек определяется по формуле [92]:

Э=[(Су+ЕнКу)-а-(Сх+ЕнКх)] •А, (5.1)

где Су, Сх - себестоимость восстановления 1 дм поверхности при хромировании в универсальном или холодном саморегулирующемся электролите, у.е. (1 у.е.=4 руб. РФ);

Ен - нормативный коэффициент эффективности для ремонтных предприятий (Ен=0,12);

а - коэффициент повышения качества (а=1);

2

А - программа ремонта в единицах покрываемой поверхности, дм ;

Ку, Кх - удельные капиталовложения, соответственно при хромировании в универсальном и холодном электролитах, у.е./м2.

Расчеты показывают, что капитальные затраты на организацию участка хромирования в универсальном электролите на площадь 1000 дм покрываемой поверхности составляют 14368 у.е. Себестоимость хромирования 1дм поверхности Су (без учёта механической обработки) равна 350 у.е.

Организация такого участка хромирования в холодном саморегулирующемся электролите требует капитальных затрат 16484 у.е. При этом в таких же условиях работы гальванического участка можно будет покрывать поверхность при использовании нового электролита 7500 м2 в год.

Ку=143,63 у.е./м2

Кх=13,20 у.е./м2

Анализ структуры себестоимости хромирования в универсальном и холодном электролитах показал, что все элементы ее в обоих случаях практически равны, исключая затраты на электроэнергию, расходы на химреактивы и заработную плату. Исходя из этого, себестоимость холодного хромирования определяется на основании себестоимости хромирования в универсальном электролите с учетом стоимости потребляемой (в обоих случаях) электроэнергии, химреактивов и заработной платы [6].

Стоимость электроэнергии определяется по формулам:

1) при хромировании в универсальном электролите:

Су1 = (ф + Qэl)•Сэ; (5.2)

2) при хромировании в холодном электролите с добавкой сульфата кобальта или никеля:

Сх2 = ^о + Qэ2)•Сэ, (5.3)

где Qн, Qо - расход электроэнергии на нагрев, охлаждение, а также на поддержание установленной температуры электролита при хромировании 1 дм на толщину 5; кВт-ч;

Qэ1, Qэ2 - расход электроэнергии на восстановление катодной поверхности, соответственно, при хромировании в универсальном и из разработанного электролита на толщину 5, кВт- ч;

Сэ - себестоимость 1 кВт-ч электроэнергии, (0,89 у.е./1 кВт).

Известно, что у большинства золотников гидрораспределителей, используемых на специальных автомобилях значение износа находится в пределах от 0,02 до 0,05 мм, поэтому в качестве расчетной принята толщина покрытия, равная 0,2 мм, что достаточно припуску на последующую механическую обработку и притирку с корпусом гидрораспределителя.

Мощность электронагревателей для разогрева электролита до рабочей температуры определяется из расчета кВт на каждые 10 л его объема (при двухчасовом разогреве). Для поддержания рабочей температуры электролита требуется 4050 % этой мощности. Исходя из этого и учитывая применяемые на практике нормы загрузки ванны и режимы хромирования в универсальном электролите, для нагрева и поддержания температуры электролита при хромировании 1 дм2 поверхности на толщину 0,2 мм требуется около 1,80 кВт-ч электроэнергии, а при хромировании из разработанного электролита 0,40 кВт-ч.

Расход электроэнергии на электролиз определяется по формуле

, (5.4)

где и - напряжение источника тока, В;

I - сила тока в цепи, А;

I;- продолжительность электролиза, час;

у - удельный вес хрома (у=6,9 г/см3);

5 - толщина покрытия, мм;

С - электрохимический эквивалент хрома, 0,324 (г/А-ч)

Б - площадь поверхности, подлежащей покрытию, дм2;

П - выход хрома по току, %;

Пи - КПД источника тока, Пи = 0,7.

Напряжение применяемых источников тока в нашем случае равно 12 В.

Исследования показали, что хромирование в холодном электролите значительно отличается от существующего способа выходом хрома по току, который характеризует экономичность процесса. Так, в универсальном электролите выход хрома по току составляет всего 8-16 % (среднее значение 12 %), а в холодном саморегулирующемся электролите - 47,5±2,5 % (среднее значение 47,5 %)

Подставляя соответствующие значения в формулу 5.4, получим: Qэ1=6,10 кВт-ч Qэ2=1,83 кВт^ч

Тогда стоимость электроэнергии, израсходованной на 1 дм2 покрываемой поверхности составит:

1) при хромировании в универсальном электролите: Су1=(1,80 + 6,10)^0,89 = 7,03 у.е.;

2) при хромировании из разработанного электролита: Су2 = (0,40 + 1,83)0,89 = 1,98 у.е.

Стоимость материалов на 1 дм2 покрываемой поверхности рассчитывается по формуле:

Сн=£Ск^к-К, (5.5)

где Ск - стоимость 1 кг компонента электролита, у.е.; gк - расход компонента в кг/дм2 (покрываемой поверхности); К - нормативный коэффициент, учитывающий наценку на стоимость единицы материала (К= 1,1) [6].

Для нанесения покрытия площадью поверхности 1 дм2 на толщину 0,2 мм необходимо затратить:

а) при хромировании в универсальном электролите gк(CrOз) = 0,0305 кг/дм2-Ск=85 у.е./кг, gк(Н2SО4) = 0,00003 кг/дм2-Ск=50 у.е./кг,

тогда Сн1=(0,0305-85+0,00003-50)-1,1=2,85 у.е./дм2;

б) при хромировании из разработанного электролита: gкCrO3 = 0,0305 кг/дм2-Ск = 85 у.е./кг,

gкСаСОз = 0,001 кг/дм2С = 16,25 у.е./кг, gкNiSО4 = 0,00015 кг/дм2-Ск = 97 у.е./кг, gкСоSО4 = 0,00015 кг/дм2Ск=540 у.е./кг, gкHF = 0,000012 кг/дм2Ск=160 у.е./кг, тогда

Сн2=(0,0305^5+0,00Ы6,25+0,00015^7+0,00015-540+0,000012-160>1,1=2,97 у.е./дм2.

Как отмечалось ранее, наблюдается существенная разница в оплате труда обслуживающего персонала, работающего по действующей технологии и предлагаемой нами. Заработную плату можно определить по следующей формуле:

Зп=Т-Ст , (5.6)

где Т - затраты труда для нанесения покрытия площадью S=1 дм2 и толщиной 5=0,2 мм, в чел-час.

При этом Т=м-Кр, (5.7)

где ^ - норма времени на покрытие 1 дм2 поверхности; Кр - коэффициент использования рабочего времени.

, (Со'"ВП

1м - ^ , (5.8) где tо - основное время электролиза, мин

60000-У-5 „ч

1;о--—, мин (5.9)

где у - удельный вес осаждённого хрома; 5 - толщина покрытия, мм;

С - электрохимический эквивалент осаждаемого металла, г/А-ч; П - выход хрома по току, %;

Цвп - сумма вспомогательного не перекрываемого времени (на декапирование, травление и др.);

Ппз - коэффициент, учитывающий подготовительно-заключительное время; Цд - дополнительное время (на очистку анодов, корректировку электролита и др.), мин;

2

ь - площадь поверхности, покрываемой в одном электролизёре, дм ; Пи - коэффициент использования электролизёра;

Ст - тарифная ставка заработной платы работника (гальванические работы оцениваются по 4 разряду в Приднестровье), Ст = 50 у.е./час Тогда:

а) при хромировании в универсальном электролите:

1о1=425 мин,

Т1=м1-Кр1=850 мин/дм2 (5.10)

Тх=14 чел-ч/дм2

б) при хромировании из разработанного электролита: ^2=51,1 мин

2=^м2-Кр2

Т2=1м2-Кр2=102,2 мин/дм2 (5.11)

Т2=1,70 чел-ч/дм2.

Следовательно: Зп1=Т:-Ст=14-50=700 у.е.; Зп2=Т2-Ст=1,7-50=85 у.е. В итоге:

Себестоимость способа в универсальном электролите:

Сх1= Су1+ Сн1+ Зпз=7,03+2,85+700=709,88 у.е. (5.12) А себестоимость нового способа хромирования поверхности площадью 1 дм2 на толщину 0,2 мм из разработанного электролита составляет:

Сх2=Сх1-[(СУ1-СУ2)+(См1-См2)+(Зп1-Зп2)]=709,88-[(7,03-1,98)+(2,85-

2,97)+(709,88-85)]=80,07 у.е. (5.13) Благодаря полученным данным при расчёте трудоёмкости восстановления с помощью ХСЭХ, можно определить суммарную площадь поверхности (К, дм ), подлежащую хромированию из разработанного электролита на толщину 0,2 мм в течение года:

к=Ф*лц=1тоо=1000 дм2 , (5.14)

где Фобщ- действительный фонд времени при односменной работе гальванического участка, в часах.

Годовой экономический эффект от применения холодного саморегулирующегося электролита на предприятии при программе 1000 дм2 покрываемой поверхности на толщину 0,2 мм составит:

Гэ =[(709,88+0,12-143,63)-1-(80,07+0,12 13,20)]-1000=645462 у.е. (2581848

руб.)

То есть в расчете на один дм2 покрываемой площади составит 645,462 у.е. Это объясняется значительным снижением времени проведения операции, что существенно экономит электроэнергию и расходы на заработную плату, что являются главными статьями расходов для получения покрытия.

Исходя из полученных данных, себестоимость восстановления одного золотника гидрораспределителя Р-80-3/1-444 хромированием из разработанного электролита составит:

Сх2 80,07

С~ =13,34 у.е. (5.15)

п - количество одновременно покрываемых деталей, шт.

Рассчитаем далее механическую обработку одного золотника для определения окончательной стоимости восстановления детали до состояния новой.

Цена расходных материалов, затраченных на ремонт 1 золотника, представлены в таблице 5.3.

Таблица 5.3 - Цена используемых расходных материалов на один восстановленный золотник

№ п/п Наименование расходного материала Стоимость, у.е.

1 Абразивный шлифовальный инструмент 15

2 СОЖ 15

Всего 30

Затраты на электрическую энергию:

Сэ= РобФр.Цэ, (5.16)

где Роб - потребляемая мощность оборудования, кВт (для кругло-шлифовального станка Роб =10 кВт);

Фр - рабочее время использования оборудования, ч.;

Цэ - цена 1 кВтч электрической энергии, у.е. (по данным ООО «Агромеха-низм» Цэ=0,89 у.е./1 кВт-ч)

Рабочее время использования оборудования при восстановлении одного золотника Фр=0,2 ч.

Сэ= 100,20,89=1,78 у.е. Себестоимость восстановления одного золотника без учета амортизации оборудования:

Срз = 13,34+30+1,78=45,12 у.е. Рассчитаем экономию от восстановления 1 золотника гидрораспределителя по формуле:

Э=Сн - Срз = 150 - 45,12 = 104,88 у.е. (5.17)

где Сн - стоимость нового золотника (по данным ООО «Агромеханизм» Сн=150 у.е.), у.е.

При производственной программе 500 гидрораспределителей в год, экономия составит:

Э500=500-3-104,88=157320 у.е. (629280 руб. РФ) При восстановлении золотников гидрораспределителей себестоимость восстановления одного золотника в среднем уменьшается практически в 10 раз по сравнению с применением универсального электролита для восстановления за счет понижения трудоемкости восстановления, пониженного расхода электролита и электроэнергии. Кроме того, при сравнении со стоимостью нового золотника расходы на восстановление золотника новым электролитом меньше в несколько раз. И даже при использовании дополнительных работ, связанных с притиркой с корпусом гидрораспрелителя и другими необходимыми ремонтными работами на 50-60% дешевле нового гидрораспрелителя. Также необходимо учесть, что согласно данным эксплуатационных испытаний (Приложение И) гидрораспределителей Р-80-3/1-444 и Р-80-3/3-444 работоспособность и надёжность эксплуатации увеличивается на 20-30%, что приводит к дополнительной экономии на обслуживание и расход запасных частей.

5.4. Выводы по главе 5

Результаты исследований разработанного нового электролита хромирования показывают:

1. Использование разработанного электролита хромирования и технологии восстановления обеспечивает нанесение качественных покрытий с толщиной 0,20,5 мм, которые обладают высокой прочностью сцепления с покрываемой поверхностью детали.

2. Разработанный электролит целесообразно использовать при восстановлении деталей машин, работающих при гидроабразивном изнашивании - золотники гидрораспределителей, штоки гидроцилиндров, плунжера насосов высокого давления, и т.д.

3. Приведённые рекомендации по производственному использованию разработанного электролита с целью получения качественных покрытий с высокими физико-механическими свойствами позволят использовать его в условиях предприятий Приднестровья для восстановления деталей автомобилей.

4. С целью подтверждения целесообразности внедрения технологии с использованием разработанного электролита были выбраны золотники гидрораспределителя Р-80 3/1-444, которые используют на специализированном автотранспорте и являются наиболее загруженными узлами. Поэтому были постановлены на эксплуатационные испытания золотники, покрытые хромом из разработанного электролита, которые показали целесообразность его внедрения в производство.

5. Экономическая эффективность от применения разработанного холодного саморегулирующегося электролита хромирования при нанесении покрытий толщиной 0,2 мм составляет 645,462 у.е./дм , стоимость восстановления 1 золотника гидрораспределителя Р-80-3-1-444 - 45,12 у.е., что по курсу составляет 180 руб. РФ., при стоимости нового золотника 600 руб. РФ

ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Выполнено обоснование целесообразности восстановления деталей агрегатов и узлов специальных автомобилей, которые эксплуатируются предприятиями коммунального хозяйства и дорожно-строительного производства. Выяснено, что большое количество ресурсоопределяющих деталей имеют предельный износ менее 0,5 мм, что даёт экономические предпосылки использования восстановления деталей с целью повышения работоспособности агрегатов и автомобилей в целом.

2. Обоснован выбор использования электролитического хромирования в качестве способа восстановления деталей автомобилей, работающих при гидроабразивном изнашивании, с целью улучшения качества и долговечности работы деталей специальных автомобилей. Так на примере гидрораспределителей, ресурсо-определяющими деталями, которых являются золотники, было выявлено, что использование электролитического хромирования, даёт возможность добиться ресурса не менее 80% от новой детали, а в некоторых случаях и больше ресурса новой, что открывает перспективы его применения при восстановлении деталей автомобилей, работающих при гидроабразивном изнашивании.

3. Выполнен анализ литературных источников и произведен патентный поиск существующих электролитов хромирования, которые используются для получения износостойких покрытий при восстановлении деталей автомобилей. Данные покрытия обладают рядом преимуществ: высокая производительность, высокая микротвёрдость и износостойкость, возможность получения покрытий толщиной до 0,7 мм.

4. Выбран предметом исследований - холодный саморегулирующийся электролит хромирования следующего состава, г/л: хромовый ангидрид (Сг03) -420+450, карбонат кальция (СаС03) - 67^75, сульфат кобальта (СоБ0^7Н2О) -18^20, при рабочем интервале температур электролита 18^23°С. Недостатком существенным, которого является малый диапазон рабочих температур электролита (18^23оС) для получения качественных хромовых покрытий с высокой произво-

дительностью, что усложняло внедрения его при восстановлении деталей автомобилей, работающих при гидроабразивном изнашивании.

5. Разработана методика проведения исследований и выбрано необходимое оборудование, с определением необходимых параметров и характеристик растворов электролитов хромирования, с заданной точностью, достоверностью и с учётом существующих методик. Кроме того разработана математическая модель формирования хромового покрытия. Полученная математическая модель показала влияния плотности тока, количества плавиковой кислоты и температуры электролита на формирование хромового покрытия - выход по току.

6. Выполнена оптимизация состава электролита и режимов получения покрытий. С этой целью проведены исследования влияния неорганических добавок плавиковой кислоты и сульфата никеля на качество покрытий и производительность в рабочем температурном диапазоне 18.35оС. В результате оптимизации получен новый состав холодного саморегулирующегося электролита хромирования, г/л: Сг03 - 420-450, №Б04-7Н2О - 10, СоБ04-7Н2О - 10 и ИБ - 0,7-0,8, обеспечивающий нанесение качественных покрытий толщиной от 200 до 500 мкм, с выходом по току 47,5±2,5% при рабочей температуре электролита 18-35оС, катодной плотности тока 75-200 А/дм с микротвердостью осадков 8500-11500 МПа и износостойкостью получаемых хромовых покрытий в 2,5-3,0 раза выше эталонной пары трения. Разработана математическая модель оптимизации формирования хромового покрытия с заданной микротвёрдостью.

7. Разработан типовой технологический процесс восстановления золотников гидрораспределителей Р-80, используемых на специальных автомобилях в коммунальных и дорожно-строительных хозяйствах, который был внедрён на предприятии ООО «Агромеханизм» г. Тирасполь.

8. Выполнены мероприятия по проведению стендовых и эксплуатационных испытаний гидрораспределителей Р-80 3/1-444 и Р-80 3-3-444, установленных на них восстановленных золотников, с помощью разработанной технологии на предприятии МУП «КоммуналДорСервис» г. Бендеры Приднестровье и ООО «Л^еЬ-

герагайе» г. Оргеев Молдовы. Результаты испытаний показали увеличение работоспособности восстановленных по сравнению с новыми золотниками на 30-40%.

9. Выполнен технико-экономический анализ эффективности применения разработанной технологии нанесения хромовых покрытий при восстановлении деталей автомобилей, который показал целесообразность внедрения разработанной технологии. При этом экономический эффект от применения разработанного холодного саморегулирующегося электролита хромирования при нанесении покрытий толщиной 0,2 мм составит 2581848 руб. /1000 дм , стоимость восстановления 1 золотника 180 руб. РФ., при стоимости нового 600 руб. РФ.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Агеенко, Н.С. Условия получения и свойства никелевых композиционных электрохимических покрытий с оксидом хрома различной дисперсности / Н.С. Агеенко, Н.А. Поляков // Сборник материалов Всероссийской научно-практической конференции. - Пенза. - 2003. - С. 40-43.

2. Ажогин, Ф.Ф. Гальванотехника. Справочник / Ф.Ф. Ажогин, М.А. Беленький, И.Е. Галль. - М.: Металлургия, 1987. - 736 с.

3. Азарко, О.Е. Электроосаждение толстых твердых хромовых покрытий из электролитов на основе трёхвалентного хрома / О.Е. Азарко, В.В. Кузнецов [и др.] // Гальванотехника и обработка поверхности. - 1997. - Т.5. - №4. - С. 26-27.

4. Алексеев, Г.И. Твердое хромирование с добавкой «Лимеда Х-2» / Г.И. Алексеев, Ю.Н. Колокольцев, Э.А. Кузнецов // Экономия металла в гальванотехнике. Материалы краткосрочного семинара. - 1989. - С. 49-51.

5. Батищев, А.Н. Интенсификация электроосаждения хромовых покрытий при использовании органических добавок / А.Н. Батищев, И.Н. Корнейчук // Применение прогрессивных технологий, композиционных материалов и покрытий с целью повышения долговечности, сборочных единиц при изготовлении и ремонте. машин. Тез. докл. Республиканской научно-технической конф. - Саранск. - 1994. - С. 8.

6. Батищев, А.Н. Восстановление деталей гальваническими покрытиями : Учеб. пособие / А.Н. Батищев. - М. : Всесоюзн. с.-х. ин-т заоч. образования, 1991. - 72 с.

7. Батищев, Д.П. Влияние комплексообразующего вещества на производительность хромирования / Д.П. Батищев, Н.И. Корнейчук, И.Н. Корнейчук // ВСХИЗО-агропромышленному комплексу. Сборник научных трулоп. - Всероссийск. сель-хоз. ин-т. заоч. обучения. - 1995. - С. 249-250.

8. Бирюков, Н.Д. К вопросу о тетрохроматных электролитах для хромирования / Н.Д. Бирюков // Журн. прикл. химии. - 1971. - Т.44. - № 9 - С. 1971-1975.

9. Бондаренко, И.Г. Применение органических соединений для улучшения технологических характеристик электролитов хромирования / И.Г. Бондаренко, И.А Ткаченко, Н.И. Левченко // Тез. докл. 9 Всес. н.-т. конф. по электрохимическим технологиям., Гальванотехника. - Казань. - 1987. - С. 157158.

10. Бондарь, В.В. Электроосаждение аморфного хрома и сплавов на его основе / В.В. Бондарь, Е.Г. Винокуров, В.Н. Кудрявцев // Итоги науки и техники. Сер. Электрохимия / ВИНИТИ. М. - 1990. - Т.33. - С. 37-49.

11. Ващенко, С.В. Влияние добавки «CK» на электроосаждение хрома при разных температурах / С.В. Ващенко, Л.Н. Солодкова, 3.А. Соловьева [и др.] // Гальванотехника и обработка поверхности. - 1997. - Т.5. - №3. - С. 16-21.

12. Ващенко, С. В. Электроосаждение хрома с повышенным выходом по току из хромовокислых электролитов с органической добавкой. / С.В. Ващенко, Л.Н. Солодкова, 3.А. Соловьев // Гальванотехника и обработка поверхности. -1993. - Т.2. - №4. - С. 15-18.

13. Ващенко, С.В. О некоторых физико-механических свойствах хромовых покрытий, полученных из хромовокислых электролитов с органическими добавками / С.В. Ващенко, И.Н. Солодкова, В.Н. Кудрявцев // Гальванотехника и обработка поверхности. - 2000. - Т.8. - №3. - С. 25-28.

14. Виноградов, С.С. Экологически безопасное гальваническое производство / С.С. Виноградов. М: Глобус, 1998. - Выпуск 3. - 298 с.

15. Винокуров, Е.Г. Электроосаждение модифицированных дисперсными частицами хромовых покрытий и их физико-механические свойства / Е.Г. Винокуров, A.M. Арсенкин [и др.] // Защита металлов. - 2006. - Т.42. - №3. - С. 312-316.

16. Вячеславов, П.М. Высокопроизводительные электролиты для нанесения металлических покрытий / П.М. Вячеславов, А.М. Плескач // Материалы краткосрочного семинара. Л.: ЛДНТП, 1975. - 63 с.

17. Гаджов, И. Ускорение твердого хромирования./ И. Гаджов, И. Ненов // М: Машиностроение. - 1987. - Т.36. - №6. - С. 266-268.

18. Гамбург, Ю. Д. Гальванические покрытия. Справочник по применению / Ю.Д. Гамбург. - М.: Техносфера, 2006. - 216 с.

19. Горшунова, В.П. Хромовые покрытия из малоконцентрированных электролитов хромирования / В.П. Горшунова, Б.А. Спиридонов // 1 международная научная конференция «Современные методы в теоретической и экспериментальной электрохимии», Тез. докл. - Плес, Ивановская область. -2008. - С. 108.

20. Густов, Ю.И. Исследование конструкционно-технологических и эксплуатационных показателей строительной техники / Ю.И. Густов // Известия КГАСУ. - 2014. - №4(30). - С. 470-475.

21. Демин, А. А. Малотоксичный электролит хромирования «ДТХИ-трихром» / А.А. Демин, Е.Р. Попов [и др.] // Технологический прогресс и вопросы экологии в гальванотехнике. / Тез. доклад. - Пенза. - 1990. - С. 11-12.

22. Долматов, В.Ю. Получение износостойких хромовых покрытий с применением наноалмазов различной природы / В.Ю. Долматов, Т. Фуджимура, Г.К. Буркат [и др.] // Сверхтвёрдые материалы. - 2002. - №6. - С. 16-21.

23. Едигарян, А.А. О возможности замены стандартных ванн хромирования на сульфатно-оксалатные растворы Сг (III) / А.А. Едигарян, Ю.М. Полукаров // Журнал прикладной химии. - 2003. - Т.76. - №2. - С. 333-334.

24. Едигарян, А.А. Электроосаждение хрома и его сплавов из сульфатных растворов Сг (III) / А.А. Едигарян, Ю.М. Полукаров // Гальванотехника и обработка поверхности. - 2001. - Т.9. - №3. - С. 17-18.

25. Елинек, Т.В. Успехи гальванотехники. Обзор мировой специальной литературы за 2016-2017 годы / Т.В. Елинек // Гальванотехника и обработка поверхности. - 2018. - Т.26. - №1. - С. 4-10.

26. Елинек, Т.В. Успехи гальванотехники. Обзор мировой специальной литературы за 2017-2018 годы // Гальванотехника и обработка поверхности. -2019.- Т.27. - №3. - С. 4-14.

27. Ефимов, Е.А. Кинетические параметры реакции электровосстановления хромовой кислоты до металлического хрома / Е.А. Ефимов, Л.Д. Ток // Электрохимия. - 1991. - Т.27. - №1. - С. 111-116.

28. Ефимов, Е.А. Совместное осаждение хрома и кобальта / Е.А. Ефимов,

B.В. Черных // Гальванотехника и обработка поверхности. - 1992. - Т.1. - №5-6. -

C. 30-32.

29. Жачкин, С.Ю. Холодное восстановление деталей машин методом гальваноконтактного осаждения покрытий / С.Ю. Жачкин // Научные проблемы и перспективы развития, ремонта, обслуживания машин, восстановления и упрочнения деталей. Материалы международной, научно-технической конференции: М. - 2004. - С 34-38.

30. Зорин, В.А. Надёжность механических систем. Учебник для ВУЗов. М.: Изд. «ИНФРА-М», 2015. - 379 с.

31. Зорин, В.А. Основы работоспособности технических систем. Учебник для ВУЗов. М.: ООО «Магистр-Пресс», 2005. - 536 с.

32. Исследование трения и износа деталей при ремонте машин и оборудования : методические указания / сост. А.Т. Лебедев, П.А. Лебедев, А.В. Захарин, Р.В. Павлюк, Ю.И. Жевора, Н.П. Доронина, Н.А. Марьин. - Ставрополь : АГРУС Ставропольского гос., Аграрного ун-та, 2016. - 57 с.

33. Коломбини, К. Применение импульсных источников тока при твердом хромировании / К. Коломбини // Гальванотехника и обработка поверхности. -1993. - Т.2. - №3. - С. 58-61.

34. Корнейчук, И.Н. Влияние комплексообразующего вещества на микротвердость хромовых покрытий / И. Н. Корнейчук // ВСХИЗО -агропромышленному комплексу. Сборник научных трудов/ Всероссийск. сельскохоз. ип-г. заоч. обучения. - 1995. - С. 250-251.

35. Корнейчук, И.Н. Влияние органической добавки на электроосаждение хрома из универсального электролита / И.Н. Корнейчук, Ж.И. Бобанова, А.Н. Батишев // Электронная обработка материалов. - 1995. - №4. - С. 115.

36. Корнейчук, И.Н. Интенсификация хромирования восстанавливаемых деталей сельскохозяйственной техники : автореф. дисс. канд. техн. наук : 05.20.03 / Корнейчук Игорь Николаевич. - М. - 1996. - 17 с.

37. Корнейчук, Н.И. Влияние концентрации трехвалентных соединений хрома на некоторые параметры холодного хромирования. / Н.И. Корнейчук, А.В. Ковбасюк [и др.] // Труды Кишиневского СХИ. - 1975. - №144. - С. 17-23.

38. Корнейчук, Н.И. Гальваномеханический способ восстановления деталей машин / Н.И. Корнейчук // Новые технологические процессы восстановления деталей машин. - Кишинев:издательство «Штиинца». - 1988. - С. 10-21.

39. Корнейчук, Н.И. Детали пассажирского, грузового и специальных автомобилей, дорожно-строительных машин, восстановление которых возможно гальваническими покрытиями. Справочник / Н.И. Корнейчук, А.Н. Котомчин, Е.Ю. Ляхов [и др.] // Под общ. ред. Н.И. Корнейчука - Бендеры: издательство ГУИПП «Бендерская типография «ПОЛИГРАФИСТ», 2019. - 93 с.

40. Корнейчук, Н.И. Перспективы использования индустриальных методов восстановления изношенных деталей машин гальваническими и полимерными покрытиями в современных условиях развития агропромышленного технического сервиса / Н.И. Корнейчук, В.П Лялякин // Труды ГОСНИТИ. - 2018. - №130. - С. 254-265.

41. Косинова, М.С. Проблемы организации технического обслуживания и ремонта машин для сбора и вывоза твердых бытовых отходов / Р.В. Каргин, М.С. Косинова // Исследования в области конструирования, рабочих процессов и эксплуатации технологических машин:, сб. науч. тр./ Шахтинский ин-т (филиал) ЮРГТУ (НПИ). - Новочеркасск: УПЦ «Набла» ЮРГТУ (НПИ). - 2006. - С. 99104.

42. Котомчин, А.Н. Анализ влияния неорганических добавок на качество и производительность хромовых осадков / А.Н. Котомчин, А.Ф. Синельников // Сборник статей XII Республиканская научно-практическая конференция,

«Современное строительство и архитектура. Энергосберегающие технологии» (с международным участием) БПФ ПГУ им. Т.Г. Шевченко. - 2020. - С.178-182.

43. Котомчин, А.Н. Анализ использования гальванических покрытий в автомобилестроении Германии / А.Н. Котомчин, А.П. Ткаченко, А.И. Артёменко // Высокие технологии и инновации в науке : сборник избранных статей Международной научной конференции, Санкт-Петербург, 28 января 2020 года. - Санкт-Петербург: ГНИИ «Нацразвитие», 2020. - С. 159-165.

44. Котомчин, А.Н. Анализ отказов узлов и агрегатов специальных автомобилей, возникающих в процессе эксплуатации / А.Н. Котомчин, В.А. Зорин // Материалы VII международной научно-практической конференции, «Научно-технические аспекты развития автотранспортного комплекса» в рамках 7-го Международного научного форума Донецкой Народной Республики «Инновационные перспективы Донбасса: Инфраструктурное и социально-экономическое развитие». - 2021. - С. 72-76.

45. Котомчин, А.Н. Анализ отказов узлов и агрегатов строительных, дорожных, подъемно-транспортных машин и специальных автомобилей на примере МУП «КоммуналДорСервис» г. Бендеры / А.Н. Котомчин, Ю.Г. Ляхов // Вестник Приднестровского университета. Серия: Физико-математические и технические науки. Экономика и управление. - 2019. - №3(63). - С. 174-178.

46. Котомчин, А.Н. Анализ способов поддержания рабочей температуры при хромировании / А.Н. Котомчин // Материалы VI Международной научно-практической конференции, посвященной 90-летию БГТУ, Брянск. - 2019. - С. 55-59.

47. Котомчин, А.Н. Анализ электролитов хромирования для восстановления и упрочнения деталей машин / А.Н. Котомчин, Ю.Г. Ляхов // Вестник Приднестровского университета. Серия: Физико-математические и технические науки. Экономика и управление. - 2017. - №3(57). - С. 113-119.

48. Котомчин, А.Н. Анализ электролитов хромирования, используемых в Германии / А.Н. Котомчин // Автоматизация и энергосбережение машиностроительного и металлургического производства: технология и

надежность машин, приборов и оборудования : материалы XIV Международной научно-технической конференции. Вологда: Вологодский государственный университет. - 2020. - С. 60-67.

49. Котомчин, А.Н. Влияние неорганических добавок и условий электролиза хромирования на качество получаемых покрытий для восстановления и упрочнения деталей машин / А.Н. Котомчин, А.Ф. Синельников, Н.И. Корнейчук // Транспорт: наука, техника, управление. Научный информационный сборник. - 2021. - №7. - С. 49-56.

50. Котомчин, А.Н. Влияние содержания 3-х валентного хрома в холодном саморегулирующиеся электролите хромирования на рассеивающую способность / А.Н. Котомчин, А.П. Ткаченко, Ю.Г. Ляхов // Colloquium-journal. - 2019. -№18(42). - С. 35-39.

51. Котомчин, А.Н. Влияние состава электролита и режимов хромирования на производительность и качество осадков / А.Н. Котомчин, А.Ф. Синельников, Н.И. Корнейчук // Вестник Приднестровского университета. Серия: Физико-математические и технические науки. Экономика и управление. - 2020. - № 3(66). - С. 120-126.

52. Котомчин, А.Н. Влияние условий эксплуатации дорожно-строительных машин и специальных автомобилей на ресурс их узлов и агрегатов / А.Н. Котомчин, Н.И. Корнейчук // Технический сервис машин. - 2019. - №2(135). - С. 135-142.

53. Котомчин, А.Н. Восстановление деталей узлов и агрегатов техники, работающих при гидроабразивном изнашивании / А.Н. Котомчин, Е.Ю. Ляхов // Ремонт. Восстановление. Модернизация. - 2019. - №5. - С. 8-12.

54. Котомчин, А.Н. Интенсификация процесса хромирования при восстановлении и изготовлении деталей машин / А.Н. Котомчин, Н.И. Корнейчук // Lucrari stiinifice volumul 45, Universitatea Agrara de Stat din Moldova, Fac. De Inginerie Agrara si Transport, Auto, Chisinau: UASM. - 2015. - С. 262-268.

55. Котомчин, А.Н. Интенсификация процесса электролитического хромирования при восстановлении и упрочнении деталей машин / А.Н.

Котомчин, А.Ф. Синельников, Н.И. Корнейчук // Мир транспорта и технологических машин. - 2020. - № 3(70). - С. 22-32.

56. Котомчин, А. Н. Интенсификация хромирования при восстановлении и упрочнении деталей машин / А. Н. Котомчин // Наука и техника в дорожной отрасли: Материалы конференции, Москва, 18 марта 2021 года. - Москва: Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МА-ДИ), 2021. - С. 37-39.

57. Котомчин, А. Н. Использование износостойкого хромирования при восстановлении и упрочнении деталей автомобилей / А. Н. Котомчин, А. Ф. Синельников, Н. И. Корнейчук // Вестник Московского автомобильно-дорожного государственного технического университета (МАДИ). - 2021. - № 1(64). - С. 1117.