Совершенствование технологии восстановления узлов трения лесозаготовительных машин тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Бойков Павел Александрович

• Бойков Павел Александрович
• кандидат наук
• 2024

Оглавление диссертации кандидат наук Бойков Павел Александрович

ВВЕДЕНИЕ

1. АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЙ И СРЕДСТВ ВОССТАНОВЛЕНИЯ И УПРОЧНЕНИЯ КОНТАКТНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ

В УЗЛАХ ТРЕНИЯ ЛЕСОЗАГОТОВИТЕЛЬНЫХ МАШИН

1.1 Исследование материалов для восстановления и упрочнения контактных поверхностей в узлах трения лесозаготовительных машин

1.2. Анализ существующих методов обработки контактных поверхностей в узлах трения лесозаготовительных машин

1.3. Выводы

2. ТЕПЛОВЫЕ ПРОЦЕССЫ ПРИ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОМ СГЛАЖИВАНИИ КОНТАКТНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ

В УЗЛАХ ТРЕНИЯ ЛЕСОЗАГОТОВИТЕЛЬНЫХ МАШИН

2.1. Тепловые процессы и основные теоретические положения при электромеханическом сглаживании контактных поверхностей

в узлах трения лесозаготовительных машин

2.2. Методика экспериментальных исследований распространения тепла в узлах трения лесозаготовительных машин при электромеханическом сглаживании

2.3. Обработка экспериментальных данных. Соответствие

результатов экспериментов расчетным данным

2.4. Выводы

3. КАЧЕСТВО ВОССТАНОВЛЕНИЯ КОНТАКТНОГО ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ В УЗЛАХ ТРЕНИЯ

ЛЕСОЗАГОТОВИТЕЛЬНЫХ МАШИН

3.1 Методика исследования

3.2. Результаты экспериментальных исследований качества контактного поверхностного слоя деталей в узлах трения лесозаготовительных машин

3.3. Выводы

4. ИССЛЕДОВАНИЕ ИЗНОСОСТОЙКОСТИ И УСТАЛОСТНОЙ ПРОЧНОСТИ ПОДШИПНИКОВЫХ СПЛАВОВ В УЗЛАХ ТРЕНИЯ ЛЕСОЗАГОТОВИТЕЛЬНЫХ МАШИН, УПРОЧНЕННЫХ ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИМ СГЛАЖИВАНИЕМ

4.1. Методика проведения исследований на износостойкость и усталостную прочность подшипников скольжения

в узлах трения лесозаготовительных машин

4.2. Результаты сравнительных исследований бронзы

на износостойкость и усталостную прочность в узлах трения лесозаготовительных машин

4.3. Применение электромеханического метода сглаживания контактных поверхностей в узлах трения лесозаготовительных машин

4.4. Выводы

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Совершенствование технологии восстановления узлов трения лесозаготовительных машин»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. Лесная промышленность занимает важное место в общей системе экономики Российской Федерации. Валовая продукция ее составляет 6% от общего объема промышленного производства, а число работающих в ней более 10% от всего промышленно-производственного персонала [86]. Поэтому перед работниками лесной промышленности и лесного хозяйства стоят задачи по комплексному использованию древесины, по развитию производительности труда и по продуктивности лесов.

Практически вся лесозаготовительная и лесотранспортная техника, 90% лесовозных автомобилей, применяемые электростанции лесозаготовительных предприятий оборудованы дизельными двигателями внутреннего сгорания [66, 69]. В условиях санкционных ограничений увеличение срока службы контактных поверхностей в узлах трения лесозаготовительных машин, является особо актуальной задачей, требующей оперативного решения [47, 48, 53].

В дизельных двигателях, используемых в лесной промышленности, наиболее напряженным узлом является узел трения кривошипно-шатунного механизма, который в основном и определяет периодичность ремонта. С точки зрения надежности машины узлы трения являются наиболее уязвимым местом. Разрушение контактных поверхностей в узлах трения лесозаготовительной машины, нарушает не только работу сопряжений пары вал-подшипник, но вызывает нарушение работы и других деталей машины вследствие увеличения зазоров, снижения давления масла и появления динамических нагрузок [53]. Так, выход из эксплуатации из-за повреждений контактных поверхностей в узлах трения (вкладышей подшипников скольжения) от общего выхода из строя ответственных узлов в 2022 году составил 40% [48]. Изношенные узлы трения (вкладыши подшипников скольжения) дизелей, покрытые свинцовистой бронзой БрС30, в настоящее

время не подвергают ремонту (восстановлению), так как предлагаемые методы восстановления не позволяют получать деталь, по своим свойствам не уступающие новым, и требуют значительных затрат; технологический процесс заливки подшипников свинцовистой бронзой, принятый на машиностроительных заводах, сложен, и в условиях ремонтных предприятий лесной промышленности неосуществим.

В настоящее время при ремонте контактных поверхностей в узлах трения лесозаготовительных машин производят замену изношенных деталей вкладышей на новые с последующей их расточкой под ремонтные размеры

[14].

В связи с этим, повышение надежности работы узлов трения лесозаготовительных машин (подшипников скольжения дизельных двигателей внутреннего сгорания) сводятся к следующему:

- изыскание новых подшипниковых материалов;

- совершенствование конструкции подшипников скольжения;

- упрочнение деталей при их изготовлении путем специальных технологических процессов обработки (наклеп рабочих поверхностей, алмазное выглаживание и др.).

Применительно к лесозаготовительному ремонтному производству таким требованиям в значительной мере соответствует электромеханическая обработка (ЭМО), предложенная в начале 60-ых годов прошлого столетия Борисом Моисеевичем Аскинази (1911-1988). ЭМО, являясь дальнейшим развитием термомеханической обработки (ТМО), относится к наиболее перспективным современным технологиям, как восстановления, так и упрочнения деталей машин. Сущность способа ЭМО заключается в одновременном «сочетании пластической деформации металлов в аустенитном состоянии с закалкой [129]. Принципиальным отличием процессов ЭМО от ТМО является сочетание в электромеханическом воздействии одновременного упрочнения (за счет изменения структуры

материалов) и отделочной обработки (за счет изменения показателей макро-и микрогеометрии поверхности).

Использование электромеханического сглаживания для упрочнения подшипниковых материалов при их изготовлении представляет значительный интерес для производства и открывает перспективы к более широкому внедрению этого метода в ремонтной практике лесозаготовительных машин.

Использование различных технологий 3MO при изготовлении или восстановлении деталей узлов трения лесозаготовительной техники позволяет на несложном металлорежущем станочном оборудовании с помощью силового модуля для 3MO и специальной инструментальной оснастки выполнять: операции холодной и горячей поверхностной пластической деформации (ППД), поверхностной термомеханической (ТМО) и поверхностной термической обработки (ТО)» [130].

Степень разработанности темы. Большой вклад в разработку вопросов электромеханического сглаживания для упрочнения подшипниковых материалов внесли ведущие специалисты в области ремонта: Б.М. Аскинази [5-11], В.П. Багмутов [13-15], Н.А. Буше [22, 23], Е.А. Горшков [34, 35], А.М. Дальский [53], М.Н. Ерохин [58, 59], В.К. Ильин [63], Г.Ф. Мучник [79], И.И. Новиков [82], Ю.Г. Проскуряков [94], Е.А. Пучин [96-97], С.К. Федоров [111-121], С.А. Яковлев [131-132] и многие другие, из иностранных исследователей A. Jutas [143, 144], D. Kalish [145], Lee, Sunggyu [146], а также научные коллективы: Научно-исследовательского тракторного института (НАТИ), Московского автомобильно-дорожного государственного технического университета (МАДИ), Воронежского государственного лесотехнического университета имени Г. Ф. Морозова, Брянского государственного инженерно-технологического университета, Вятского государственного агротехнологического университета, Московского государственного технического университета им. Н.Э. Баумана (МГТУ им. Н.Э. Баумана), Всероссийского научно-исследовательского

института железнодорожного транспорта (ВНИИЖТ), Южно-Уральского государственного университета (ЮУрГУ), Ставрапольского государственного аграрного университета и другие.

Выполненные исследования создали предпосылки для дальнейшего совершенствования этой технологии и применяющегося при этом оборудования и оснастки, а также разработки новых способов электромеханического воздействия при восстановлении контактных поверхностей в узлах трения лесозаготовительных машин, с целью повышения надежности.

Объект исследования: процесс электромеханической обработки контактных поверхностей в узлах трения лесозаготовительных машин.

Предмет исследования: закономерности улучшения

эксплуатационных свойств восстанавливаемых контактных поверхностей в узлах трения лесозаготовительных машин.

Цель работы: повышение эксплуатационных свойств лесозаготовительных машин при ремонте, путем совершенствования средств восстановления контактных поверхностей электромеханической обработкой, а также оптимизации их конструкционных параметров и режимов работы.

Для достижения поставленной цели были сформулированы следующие задачи:

- выполнить анализ существующих методов восстановления контактных поверхностей в узлах трения лесозаготовительных машин;

- теоретически обосновать теплообразование при электромеханической обработке в точечном контакте электрода-инструмента с деталью (подшипником скольжения) узла трения лесозаготовительных машин;

- обосновать закономерности влияния технологических параметров электромеханической обработки на структуру, механические и эксплуатационные свойства контактных поверхностей в узлах трения лесозаготовительных машин;

- экспериментально установить закономерности изменения усталостной прочности поверхностного слоя детали узла трения (подшипника скольжения) лесозаготовительных машин, электромеханическим сглаживанием для чистовой обработки.

Научная новизна. Результатами диссертационной работы, обладающими научной новизной, являются:

- технологические параметры восстановления и поверхностного упрочнения контактных поверхностей в узлах трения (подшипника скольжения) лесозаготовительных машин, отличающиеся применением метода электромеханической обработки поверхностного слоя;

- зависимость изменения усталостной прочности поверхностного слоя детали узла трения (подшипника скольжения) лесозаготовительных машин, отличающаяся технологическими параметрами электромеханического сглаживания, обеспечивающие необходимую микротвердость поверхностного слоя;

- закономерности физико-механических свойств восстановленных и упрочненных контактных поверхностей в узлах трения (подшипник скольжения) лесозаготовительных машин, отличающиеся существенным преимуществом электромеханического сглаживания взамен операций по гальваническому покрытию рабочих поверхностей вкладышей свинцом;

- зависимости влияния технологических параметров электромеханической обработки на структуру, фазовый состав, точность, механические и эксплуатационные свойства деталей, отличающиеся режимами электромеханической обработки.

Теоретическая значимость работы заключается в установлении закономерностей формирования номинальных геометрических параметров бывших в эксплуатации деталей узлов трения лесозаготовительных машин с ликвидацией микротрещин и получением благоприятной текстуры волокон металла и оптимальной шероховатости; теоретические основы электромеханического сглаживания контактных поверхностей в узлах трения

лесозаготовительных машин, позволяющие производить отделочно-упрочняющую обработку внутренних поверхностей и обеспечить при этом необходимую микротвердость поверхностного слоя и шероховатость.

Практическая значимость работы заключается в совершенствовании технологии, оборудования, инструмента, оснастки, позволяющих производить отделочно-упрочняющую обработку, дорнование и восстановление контактных поверхностей в узлах трения лесозаготовительных машин электромеханическим методом.

Методология и методы исследования. Теоретическое исследование проведено на основе методов обработки поверхностей, математического моделирования, термодинамики, теории управления. Лабораторный эксперимент поставлен на основе апробированных методик, для его проведения разработаны программно-управляемая установка и оригинальная методика. Измерения проводили сертифицированными и поверенными приборами. При проведении расчетов и обработке результатов эксперимента использовали современные компьютеры и применяли лицензированное программное обеспечение.

Положения, выносимые на защиту:

- процесс восстановления и поверхностного упрочнения контактных поверхностей в узлах трения лесозаготовительных машин, позволяющий использовать метод электромеханической обработки;

- зависимости изменения усталостной прочности поверхностного слоя узлов трения лесозаготовительных машин, позволяющие обеспечить необходимую микротвердость поверхностного слоя;

- закономерности физико-механических свойств восстановленных и упрочненных контактных поверхностей узлов трения лесозаготовительных машин от режимов их обработки, позволяющие взамен операций по гальваническому покрытию использовать электромеханическую обработку;

- зависимости влияния технологических параметров электромеханической обработки, позволяющие в 1,5 раза уменьшить общий

износ контактных поверхностей в узлах трения (вал-подшипник) лесозаготовительных машин, а также увеличить в 1,5-2 раза усталостную прочность поверхностного слоя свинцовистой бронзы.

Степень достоверности и апробация результатов. Достоверность результатов обеспечена применением методов математической статистики при планировании эксперимента и обработке результатов, подтверждена сравнением результатов моделирования и экспериментальных исследований. Исследования в реальных эксплуатационных условиях проводились на лесозаготовительных машинах с дизельным двигателем модели Д-245 Минского моторного завода и двигателем CAT C9 ACERT производства Caterpillar (США).

Результаты работы обсуждались на международных и национальных научно-практических конференциях: «Теория и практика инновационных технологий в АПК», г. Воронеж, 2023; «Инновационные технологии в агропромышленном комплексе», г. Воронеж, 2023; «Прикладные вопросы физики (к 120-летию со дня рождения академиков И.В. Курчатова и А.П. Александрова)», г. Воронеж, 2022; «Энергоэффективность и энергосбережение в современном производстве и обществе», г. Воронеж, 2022; «Тенденции развития технических средств и технологий в АПК», г. Воронеж, 2022; «Антропоцентрические науки: инновационный взгляд на образование и развитие личности», г. Воронеж, 2017; «Современные научно-практические решения XXI века», г. Воронеж, 2016 и др.

Результаты работы внедрены в: ООО «Дубрава» (Кировского района, Калужской области, 2023 г.), что подтверждается результатами опытно-производственной проверки, внедренная технология позволяет восстанавливать номинальные геометрические параметры бывших в эксплуатации подшипников скольжения двигателя внутреннего сгорания, с ликвидацией микротрещин, и получением благоприятной текстуры волокон металла и оптимальной шероховатости; теоретические основы и разработанная технология электромеханического сглаживания подшипников

скольжения, позволяют производить отделочно-упрочняющую обработку внутренних поверхностей и обеспечить, при этом, необходимую микротвердость поверхностного слоя и шероховатость; ООО «Центрлес» (Медынского района, Калужской области, 2023 г.), что подтверждается результатами опытно-производственной проверки, внедрение результатов исследований дало возможность предприятию получить технико-экономический эффект за счет применения метода электромеханической обработки в процессе восстановления и поверхностного упрочнения подшипников скольжения двигателя внутреннего сгорания лесозаготовительных и лесотранспортных машин; обеспечить необходимую микротвердость поверхностного слоя восстанавливаемых деталей; в 1,5 раза уменьшить общий износ пары вал-подшипник, а также увеличить в 1,5-2 раза усталостную прочность поверхностного слоя свинцовистой бронзы БрС30.

Разработанные математические модели и программы для ЭВМ, используются в учебном процессе: ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова»; ФГБОУ ВО «Воронежский государственный аграрный университет имени императора Петра I».

Личный вклад соискателя заключается в постановке цели, задач исследований, выборе методов исследований, разработке программы и методики экспериментальных исследований, совершенствовании технологии восстановления и поверхностного упрочнения контактных поверхностей в узлах трения лесозаготовительных машин, обработке результатов эксперимента, выполненных при участии автора, подготовке публикаций по выполненной работе.

Публикации. По результатам исследований опубликовано 22 работы общим объемом 9,7 п.л. (авторский вклад - 3,8 п.л.), в том числе 9 статей в рецензируемых научных изданиях (авторский вклад - 1,02 п.л.), из них 3 статьи в изданиях, определенных ВАК Минобрнауки России, одна

монография, одно свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех разделов, заключения, списка литературных источников, включающего 146 наименования. Работа представлена на 154 страницах, содержит 36 рисунков, 22 таблицы, приложения.

1. АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЙ И СРЕДСТВ ВОССТАНОВЛЕНИЯ И УПРОЧНЕНИЯ КОНТАКТНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ В УЗЛАХ ТРЕНИЯ ЛЕСОЗАГОТОВИТЕЛЬНЫХ МАШИН

Основные характеристики поверхностного слоя: структура, твердость, внутренние напряжения, износоустойчивость поверхности во многом зависят от тепловых явлений и внешних условий, которые имеют место быть при обработке металлов. Нагревание или охлаждение принадлежит к одним из самых мощных средств воздействия на вещество в желательном для нас направлении. Если нагреть материал до 800 0С, то предел прочности при растяжении для Ст1 уменьшится в 8-10 раз, для Ст3 - в 2-3 раза, а ударная вязкость твердого сплава С-2, близкого по своим свойствам к сплаву Т15К6, увеличивается почти в 3 раза по сравнению с комнатной температурой [10]. По данным В.Ф. Кузнецова: «путем регулирования режимов нагрева и тепловых состояний различных металлов, можно достичь одинаковой их сопротивляемости обработке» [71]. Следовательно, надо ожидать повышения производительности при резании с искусственным подогревом деталей их различных материалов. Опыты Б.М. Аскинази [5-11], Д.В. Амелина [3], В.П. Багмутова [14], А.Ф. Бражюнаса [20], В.А. Горохова [32], Ю.И. Густова [51], В.О. Надольского [80], С.Н. Паршева [84], А.В. Поляченко [91], М.В. Сторожева [102], Л.В. Федорова [120], С.Ю. Элькина [130], L.J. Ebert [138] и др. авторов показывают, что при обработке металлов с подогревом снимаемого слоя имеет место резкое понижение мощности и повышение производительности труда по сравнению с обработкой металлов в неподогретом состоянии.

Все способы искусственного нагрева обрабатываемого материала при обработке на станках можно подразделить на три основные группы:

1. Использование тепла предыдущих операций [28, 29].

2. Сплошной нагрев деталей в печках.

3. Поверхностный нагрев обрабатываемого слоя непосредственно на станке [17, 23, 25, 27].

Оценивая метод поверхностного нагрева обрабатываемых деталей на станке В.Ф. Кузнецов указывает: «Шагом вперед по сравнению со способом предварительного нагрева обрабатываемого изделия в данном случае будет отсутствие печей, меньшие непроизводительные потери тепла, т.к. нагрев до высокой температуры производится не по всей массе болванки, причем температура болванки уменьшается к центру» [72].

Указанные выше работы производились с учетом снятия стружки. Б.М. Аскинази [7] производились различные эксперименты, в результате которых удалось разработать необходимые условия, которые позволили применить для обработки деталей электромеханический метод обработки металлов без снятия стружки. Если электромеханическое точение, увеличивая производительность, снижая износ резца, способствовало повышению твердости поверхностного слоя до 40% (Ст45), то глубина проникновения этой твердости была незначительная - электромеханическое сглаживание позволило более эффективно воздействовать на качество поверхностного слоя и позволило отнести его к одному из методов электромеханического упрочнения. Дальнейшие работы Б.М. Аскинази [511] были направлены на изучение явлений при электромеханическом сглаживании и высаживании сталей 45, 40Х и др., серого чугуна и нашли широкое практическое внедрение на предприятиях и заводах нашей страны.

Сущность метода электромеханического сглаживания заключается в том, что в процессе обработки детали (рис. 1.1) через место контакта инструмента 2 с изделием 1 проходит ток большой силы и низкого напряжения, вследствие чего выступающие гребешки 3 поверхности подвергаются сильному нагреву и под давлением инструмента деформируются и сглаживаются 4, а поверхностный слой металла упрочняется. Принципиальная схема электромеханического сглаживания приведена на рисунке 1.2.

Рисунок 1.1. Процесс обработки детали

Рисунок 1.2. Электрическая схема установки

Сила тока и вторичное напряжение регулируется в зависимости от величины контакта, исходной чистоты поверхности и требований к качеству поверхностного слоя. В качестве сглаживающего инструмента используются пластины из твердых сплавов: Т15К6, ВК6 и др.

Однако, несмотря на большую историю и положительную оценку, данную электромеханической обработке рядом отечественных и зарубежных исследователей, этот метод не является широко внедренным на современных машиностроительных и ремонтных заводах. Это объясняется тем, что теоретических работ по электромеханическому сглаживанию недостаточно, а это затрудняет управление тепловыми процессами при обработке. Совершенно не подвергались исследованию электромеханическое упрочнение других металлов и сплавов, в частности подшипниковых сплавов. Решение этого вопроса может открыть новые резервы в улучшении эксплуатационных качеств деталей, обрабатываемых электромеханическим методом.

1.1 Исследование материалов для восстановления и упрочнения контактных поверхностей в узлах трения лесозаготовительных машин

Долговечность и надежность двигателей внутреннего сгорания лесозаготовительных машин, а также многие другие важнейшие технические и технико-экономические характеристики в значительной мере определяются качеством материалов, используемых для изготовления коренных и шатунных подшипников [2].

Материалы для подшипников коленчатых валов лесозаготовительных машин должны обладать основными свойствами:

1. Антифрикционными (сопротивление задирам, прирабатываемость, способность поглощать абразивные частицы, высокая износостойкость и способность вызывать низкий износ вала, способность удерживать граничную смазку при повышенных температурах, низкий коэффициент трения и низкий износ при отсутствии смазки).

2. Прочностью (сопротивлением пластическим деформациям, сопротивлением выкрашиванию при переменной и ударной нагрузке, небольшим разупрочнением с повышением температуры).

3. Физическими (теплопроводность, теплоемкость, коэффициент теплового расширения, температура плавления, плотность), а также коррозийной стойкостью.

4. Технологическими.

Рассмотрим кратко отмеченные свойства и характеристику отдельных антифрикционных сплавов.

Сопротивление выкрашиванию, или выносливость, является важнейшей характеристикой подшипников коленчатого вала. Выносливость подшипников обычно характеризуется максимальными удельными давлениями, при которых наступает усталостное разрушение после заданного числа часов работы [15, 24, 49, 59, 64, 67, 74, 77, 84, 89].

В таблице 1.1 и на рисунке 1.3 приведены результаты испытания на выносливость подшипников скольжения из различных материалов и различной конструкции.

Таблица 1.1 - Результаты испытания на выносливость подшипников

скольжения.

Материал подшипников Максимальные удельные давления в кг/см3, вызывающие усталостные разрушения после 100-часовых испытаний Максима льные давления в кг/см3 Среднее отношение выносливости с высокобловистыми баббитами (при толщине слоя последнего 0,5мм)

1 2 3 4

Биметаллические и монометаллические подшипники

Оловянистый баббит Б83 по стали: 74, сурьмы 3%, меди, остальное олово (0,5)* 120 56-103 1

Свинцовистый баббит, залитый по стали: 15%, сурьмы (0,5)* 155 - 1,1

Продолжение таблицы 1.1

1 2 3 4

Оловянистый баббит Б83, залитый по стали (0,1)* 190 - 1,6

Оловянистый баббит Б83, залитый по стали (0,075)* - 140-280 2,6

Свинцовистый баббит Б16, залитый по стали: (0,1)* 190 - 1,6

Бинарная свинцовистая бронза, залитая по стали: 30% свинца, остальное медь (0,5)* 350 105-173 2,3

Свинцовистая бронза с добавками олова или серебра, залитая по стали - 210-280 3,0

Свинцовистая бронза с 30% свинца, изготовленная металлургами порошковой металлургии - - 1,8

Свинцовистая бронза с 40% свинца, изготовленная металлургами порошковой металлургии - - 1,6

Алюминиевые сплавы, нанесенные на сталь 560 280-350 3,9

Монометаллические вкладыши из алюминиевого сплава SAE 770 460 - 3,5

Серебро, нанесенное на сталь - 350 4,35

Оловянистые бронзы - 700 8,7

Триметаллические подшипники

Сталь- свинцовистая бронза- сплав свинца с10% олова или сплав свинца с 5% индия (37)** - - 2,2

То же (25)** 525 - 4,35

Окончание таблицы 1.1

1 2 3 4

Сталь-алюминиевый сплав 8ЛБ 780 - сплав свинца с 10% олова (25)** 560 - 4,65

Сталь - серебро - сплав свинца с 10% олова (25)** 525 - 4,35

*- толщина антифрикционного слоя в мм ** - толщина покрытия в мм

2000 4000 6000 8000

Рисунок 1.3. Сравнение усталостной прочности подшипниковых материалов: 1 - оловянистый баббит Б83; 2 -свинцовистый баббит Б16; 3 - кадмий; 4 - медно-свинцовый сплав; 5 - алюминий; 6 - свинцовая бронза; 7 - серебро

Для характеристики подшипникового сплава большое значение имеет выносливость при повышенной температуре (табл. 1.2). Из таблиц видно, что при повышенной температуре выносливость свинцовистой бронзы является наибольшей. Сравнительные испытания подшипниковых материалов на сопротивление износу при плохой начальной смазке показывают, что лучшей сопротивляемостью обладает бронза и тефлон (рис. 1.4).

Таблица 1.2 - Характеристики подшипникового сплава.

Наименование сплава Модуль нормальной упругости в кг/мм2 Предел выносливости при базе испытания 105 циклов

в кг/мм2 в относительных деформациях *105

Оловянистый баббит Б83 при 120 0С 5600 2,4 43

Баббит свинцовистый БМ при 120 0С 3200 1,7 53

Свинцовистая бронза при 140 0С 7300 4,9 67

Рисунок 1.4. Сравнительное сопротивление износа различных подшипниковых материалов при плохой начальной смазке: 1 - нейлон, кадмий; 2 - фенольный пластик; 3 - серебро; 4 - свинец, баббит; 5 - оловянный баббит; 6 - алюминий; 7 - свинец, бронза; 8 - тефлон.

С повышением степени сжатия в новых двигателях и в двигателях с V-образной компоновкой лесозаготовительных машин, при которой ограничиваются возможности увеличения ширины вкладышей, напряжения в последних гораздо больше.

Так, основным материалом для вкладышей дизелей лесозаготовительных машин являлся сплав АСМ, которым покрывали тонкостенные вкладыши [1].

Из опытов длительной эксплуатации лесозаготовительных машин следует, что подшипники из сплава АСМ плохо выдерживают давления Ртах > 200 кг/см2. Разрушение вкладышей выражаются в выкрашивании антифрикционного слоя в зоне действия наибольших усилий от давления газов. Разрушение происходит после 1000-2000 часов работы двигателя лесозаготовительной машины и носит локальный характер. Разрушается верхний вкладыш, основной причиной выхода из строя которого являются контактные напряжения, поэтому для форсированных двигателей лесозаготовительных машин с высокими давлениями требуются новые подшипниковые сплавы с более высокой контактной прочностью.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Бойков Павел Александрович, 2024 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. A.c. № 1657785 РФ. Биметаллический материал для подшипников скольжения / С. П. Косырев, Ф. Г. Ким, В. М. Гребнев, В. Ф. Козлов // Б. И. -1991. № 23. - С.49.

2. Александров Ю.Д. Исследование качественных показателей автомобильных деталей, обработанных электромеханическим способом. Автореф. канд. дис., Ульяновск, 1968.-21 с.

3. Амелин Д.В., Новые способы восстановления и упрочнения деталей машин электроконтактной наваркой / Д.В. Амелин, Е.В. Рыморов, М.: Агропромиздат, 1987.- 151 с.

4. Аналитическое обоснование параметров сопла плазменной горелки для восстановления деталей / П.А. Бойков, А.С. Безрук, Ю.И. Мельников, [и др.] // Системы. Методы. Технологии. - 2023. - № 4(60). - С. 43-47. - DOI: 10.18324/2077-5415-2023-43-47.

5. Андронов В. В. Сухое трение в задачах механики / В. В. Андронов, В. Ф. Журавлёв. — Москва, Ижевск: Регулярная и хаотическая динамика, Ижевский институт компьютерных исследований, 2010. — 184 c. — ISBN 978-5-93972-856-0.

6. Аскинази Б. М. Упрочнение и восстановление деталей машин электромеханической обработкой. — 3-е изд., перераб. и доп.— М.: Машиностроение, 1989. — 200 с.: ил.

7. Аскинази Б. М. Упрочнение и восстановление деталей машин электромеханической обработкой Текст. /Б.М. Аскинази. 3-е изд. перераб. и дополн. - М.: - Машиностроение - 1989. - 197с. - Библиогр.: с. 195 — 198. — 500 экз.

8. Аскинази Б.М. Исследование методов упрочнения и восстановления деталей машин электромеханической обработкой (применительно к условиям ремонтных предприятий сельского хозяйства). Автореф. докт. дисс. - Ленинград-Пушкин, 1965. - 35 с.

9. Аскинази Б.М. Повышение износостойкости резьбовых сопряжений Текст. /Б.М. Аскинази, С.К. Федоров //Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1988. -№12. - С. 46.

10. Аскинази Б.М. Упрочнение деталей с наружной резьбой электромеханической обработкой Текст. / Б.М. Аскинази, В.О. Надольский, С.К. Федоров // Сб. научных трудов. Ульяновск: изд-во УСХИ, 1988. - С. 112. 116.

11. Аскинази Б.М. Электромеханическая обработка как один из способов улучшения качества резьбовых соединений Текст. / Б.М.Аскинази,

B.О. Надольский, С.К. Федоров // Сб. научных трудов. М.: ВИСХОМ: 1988.-

C.75-76.

12. Аскинази Б.М. Электромеханическая обработка резьбы Текст. / Б.М. Аскинази, В.О. Надольский, С.Б. Наумчев, С.К. Федоров //Автомобильный транспорт. 1989. - № 3. - С. 43-44.

13. Багмутов В. П. Интегрированная концепция технологии поверхностного упрочнения изделий электромеханической обработкой. Перспективы горнометаллургической индустрии Текст. /В.П. Багмутов, С. Н. Паршев -Новокузнецк: Сибирские огни 1999. - с. 78.86.

14. Багмутов В. П. Электромеханическая обработка Текст. /В.П. Багмутов, С. Н. Паршев, Н. Г. Дуркина, И. Н Захаров Новосибирск: Наука -2003. -318 с.- Библиогр.: с. 120 - 128. - 500 экз. - ISBN 5-02-031735-7.

15. Багмутов В.П. Электромеханическая обработка: технологические и физические основы, свойства, реализация / В.П. Багмутов, С.Н. Паршев, Н.Г. Дудкина, И.Н. Захаров. - Новосибирск: Наука, 2003. - 318 с.

16. Белый А.В. Структура и методы формирования износостойких поверхностных слоев. / А.В. Белый, Г.Д. Карпенко, Н.К. Мышкин. - М.: Машиностроение, 1991. - 208 с.

17. Богодухов С.И. Обработка упрочненных поверхностей в машиностроении и ремонтном производстве Текст. / С.И. Богодухов, В.Ф.

Гребенкж, А.Д. Проскурин М.: - Машиностроение - 2005. - 256 с. - ISBN 5217-03257-Х.

18. Бойцов А.Г Упрочнение поверхностей деталей комбинированными способами / А.Г. Бойцов, В.Н. Машков, В.А. Смоленцев, Л.А. Хворостухин. - М.: Машиностроение, 1991. - 144 с.

19. Боудэн Ф.П. Трение и смазка твердых тел Текст. /Ф.П. Боудэн, Д. Тейбор — М.: — Машиностроение — 1986. — 543с.

20. Бражюнас А. Ф. Тепловое состояние инструмента при электромеханической обработке Текст. /А.Ф. Бражюнас, И. И. Колпакас, С. С. Маркаускас //Вестникмашиностроения 1972. — № 12. -С. 55-57.

21. Бражюнас А.Ф. Исследование износостойкости сталей, упрочненных электромеханическим методом. Сб. Исследование и применение обработки металлов. Т. 17, выпуск 1, Ульяновск, 1970. с. 63-71.

22. Буше Н. А. Повышение долговечности изделий из сплавов цветных металлов / Н. А. Буше, Г. А. Мудренко, В. А. Двоекина // Тр. ВНИИЖТ. — 1972. Вып. 473. - С. 74-77.

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

24. Веретенников Н.В. Исследование процесса электромеханической обработки цилиндров двигателей в условиях ремонтного производства. Дисс. на соискание ученой степени к.т.н., Ульяновск, 1972. - 166 с.

25. Веретенников, И.В. Исследование процесса электромеханической обработки цилиндров двигателей в условиях ремонта. Дисс. канд. тех. наук. -Ульяновск, 1972. -166 с.

26. Викулин И. А. Анализ экономической эффективности применения уточненных тормозных кривых при проектировании левосторонних съездов транспортных развязок / И. А. Викулин, Д. Г. Козлов, П. А. Бойков // Энергоэффективность и энергосбережение в современном производстве и обществе: материалы международной научно-практической

конференции, Воронеж, 06-07 июня 2022 года. Том Часть I. - Воронеж: Воронежский ГАУ, 2022. - С. 265-273.

27. Виноградов В.Н. Изнашивание при ударе Текст. /В.Н. Виноградов, Г.М. Сорокин, А.Ю. Албагачиев- М.: — Машиностроение. 1983. - 192 с.

28. Влияние механического воздействия на толщину осадка при восстановлении корпусных деталей / В. Ю. Букреев, В. Г. Козлов, А. В. Скрыпников, П. А. Бойков // Тенденции развития технических средств и технологий в АПК: материалы международной научно-практической конференции, Воронеж, 25 февраля 2022 года. - Воронеж: Воронежский ГАУ, 2022. - С. 202-207.

29. Влияние скорости вращения анода (катода) на предельно допустимую плотность тока при восстановлении корпусных деталей / В. Ю. Букреев, В. Г. Козлов, А. В. Скрыпников, П. А. Бойков // Тенденции развития технических средств и технологий в АПК: материалы международной научно-практической конференции, Воронеж, 25 февраля 2022 года. -Воронеж: Воронежский ГАУ, 2022. - С. 193-202.

30. Влияние технологических факторов на предельно-допустимую плотность тока и толщину осадка при восстановлении корпусных деталей / В. Ю. Букреев, В. Г. Козлов, А. В. Скрыпников [и др.] // Строительные и дорожные машины. - 2022. - № 1. - С. 40-48.

31. Гаркунов Д.Н. Триботехника Текст. / Н.Л. Гаркунов М.: -Машиностроение - 1985, - 424 с.

32. Гаркунов Д.Н. Триботехника. Водородное изнашивание деталей машин. Текст. / Н.Л. Гаркунов, Г.И. Суранов, Ю.А. Хрусталев — Ухта: УГТУ, — 2007, - 260 с. - ISBN 978-5-88179-449-1.

33. Горохов В.А. Способы отделочно-упрочняющей обработки материалов Текст. /В.А. Горохов, Н.В. Спиридонов Мн.: УП Технопринт. 2003. — 96 с.

34. Горшков Е. А. Совершенствование технологии изготовления подшипников скольжения на основе комплексного применения дифференцированного гидродробеструйного упрочнения и композиционных материалов: Дисс. на соискание ученой степени к.т.н. - Саратов, 2008. - 139 с.

35. Горшков Е. А. Совершенствование технологии изготовления подшипников скольжения на основе комплексного применения дифференцированного гидродробеструйного упрочнения и композиционных материалов: специальность 05.02.08 "Технология машиностроения": диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Горшков Евгений Александрович. - Саратов, 2008. - 153 с.

36. ГОСТ 18321-73. Статистический контроль качества. Методы случайного отбора выборок штучной продукции. - М.: Стандартинформ, 2008. - 11 с.

37. ГОСТ 20736-75 (СТ СЭВ 1672-79). Статистический приемочный контроль по количественному признаку. Планы контроля. - М.: Издательство стандартов, 1982. - 126 с.

38. ГОСТ 23.224-86. Обеспечение износостойкости изделий. Методы оценки износостойкости восстановленных деталей. - М.: Издательство стандартов, 1986. - 28 с.

39. ГОСТ 23360—78. Основные нормы взаимозаменяемости. Соединения шпоночные с призматическими шпонками. Размеры шпонок и сечений пазов. Допуски и посадки. - М.: ИПК Издательство стандартов, 2005. - 23 с.

40. ГОСТ 25.502-79. Методы механических испытаний металлов. Методы испытаний на усталость. - М.: Издательство стандартов, 1980. - 32 с.

41. ГОСТ 25.504-82. Расчеты и испытания на прочность. Методы расчета характеристик сопротивления усталости. - М.: Стандартинформ, 2005. - 94 с.

42. ГОСТ 2789-73. Шероховатость поверхности. Параметры и характеристики. - М.: Стандартинформ, 2018, - 9 с.

43. ГОСТ 28.502-83. Надежность в технике. Система сбора и обработки информации. Планирование наблюдений. - М.: Издательство стандартов, 1984. - 23 с.

44. ГОСТ 5639-82. Методы выявления и определения величины зерна. - М.: ИПК Издательство стандартов, 2003. - 32 с.

45. ГОСТ 5640-2020 Сталь. Металлографический метод оценки микроструктуры проката стального плоского - М.: Стандартинформ, 2021. -28 с.

46. ГОСТ 8233-56. Эталоны микроструктуры - М.: ИПК Издательство стандартов, 2004. - 11 с.

47. ГОСТ 9.908-85. Металлы и сплавы. Методы определения показателей коррозии и коррозионной стойкости. - М.: Стандартинформ, 2007. - 37 с.

48. Григорьев В. Г. Испытание автомобильных двигателей: учебное пособие / В. Г. Григорьев, В. Н. Степанов. — Санкт-Петербург: Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет, ЭБС АСВ, 2012. — 112 c. — ISBN 978-5-9227-0341-3.

49. Григорьев М. А. Обеспечение надежности двигателей / М. А. Григорьев, В. А. Долецкий. М.: Изд-во стандартов, 1978. - С. 301.

50. Гусенков, А. П. Методы и средства упрочнения поверхностей деталей машин Текст. /А.П. Гусенков -М.: Наука, 1992. -405 с.

51. Густов Ю.И. Упрочнение и восстановление деталей строительной техники электромеханической обработкой Текст. /Ю.И. Густов, С.С. Федорова, С.К. Федоров // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. -2006. -№9. С. 47-49.

52. Густов Ю.И., Электромеханическая закалка исполнительных поверхностей длинномерных цилиндрических деталей Текст. / Ю.И.Густов,

С.К. Федоров, JI.B. Федорова // Строительные материалы, оборудование, технологии XXI века. 2007. - №1. С. 42-43.

53. Дальский A.M. Технологическое обеспечение надежности высокоточных деталей машин /A.M. Дальский. М.: - Машиностроение - 1975.

- 222 с.

54. Денисов А. С. Анализ причин эксплуатационных разрушений шатунных вкладышей двигателя КамАЗ-740 / А. С. Денисов, А. Т. Кулаков // Двигателестроение. 1981. - № 9. - С. 37-40.

55. Дудкина Н. Г. Влияние структуры неоднородного поверхностного слоя на физико-механические и эксплуатационные свойства стали 45, подвергнутой электромеханической обработке Текст. Автореферат канд. дисс. — Волгоград, 1992. 18 с.

56. Дьяков А. К. Подшипники скольжения жидкостного трения / А. К. Дьяков. М.: Машгиз, 1955. - 320 с.

57. Елагина О. Ю. Технологические методы повышения износостойкости деталей машин: учебное пособие / О. Ю. Елагина. — Москва: Логос, Университетская книга, 2009. — 488 c. — ISBN 978-5-98704450-6.

58. Ерохин М.Н. Детали машин и основы конструирования Текст. / М.Н.Ерохин, A.B. Карп, Е.И. Соболев, H.A. Выскребенцев М.: КолосС, -2005.

- 243 с.

59. Ерохин М.Н. Трибологические основы повышения ресурса машин Текст./ М.Н.Ерохин, Д.Н. Гаркунов, В.В. Стрельцов, П.И. Корник, В.Н. Байкалова, И.Л. Приходько, A.M. Колокатов, В.Ф. Карпенков — М.: ФГОУ ВПО МГАУ, 2003. - 103 с.

60. Ершов Г. С. Микронеоднородность металлов и сплавов Текст. /Г.С.Ершов, Л. А. Поздняк М.: — Металлургия, - 1985. - 214 с.

61. Завестовская, И.Н. Моделирование лазерной закалки сталей с учетомтепловых, кинетических и диффузионных процессов Текст. /И.Н.

Завестов-ская, В.И. Игошин, И.В. Шишковский //Физика и химия обработки материалов. 1989. - №5. - С. 50-56.

62. Иванов В. П. Ремонт автомобилей: учебное пособие / В. П. Иванов, В. К. Ярошевич, А. С. Савич. — Минск: Вышэйшая школа, 2009. — 383 c. — ISBN 978-985-06-1539-8.

63. Ильин В.К. Восстановление и упрочнение деталей сельскохозяйственной техники методами термодиффузионного насыщения. Текст. /В.К. Ильин //Автореф. дисс. на соиск. учен, степени д.т.н., Казань, 2004 — 35 с.

64. Исследование влияния факторов организации и управления процессами поддержания работоспособности на продолжительность простоев машин / В. Ю. Букреев, В. Г. Козлов, А. В. Скрыпников, П. А. Бойков // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного университета. - 2022. - № 178. - С. 22-33. - DOI 10.21515/1990-4665-178-002.

65. Карасик П. П. Прирабатываемость материалов для подшипников скольжения / П. П. Карасик. — М.: Наука, 1975. — С. 135.

66. Клюев Ф.К. Технологии для упрочнения деталей насосно-компрессорного оборудования Текст. / Ф.К.Клюев, В.Т. Сараев, С.К. Федоров // Научно-технический вестник ОАО «НК Роснефть». — 2007. — №3. -С. 36-38.

67. Конструкции автотракторных двигателей. В 2 частях. Ч.1: практикум / А. В. Брусенков, А. И. Кадомцев, С. М. Ведищев [и др.]. — Тамбов: Тамбовский государственный технический университет, ЭБС АСВ, 2020. — 159 c. — ISBN 978-5-8265-2201-1 (ч. 1), 978-5-8265-2200-4. 20. Воронов, В. Д. Подшипники сухого трения / В. Д. Воронов. — Л.: Машиностроение, 1979. 78 с.

68. Коротков В. А. Износостойкость машин: учебное пособие / В. А. Коротков. — Саратов: Вузовское образование, 2014. — 42 c. — Текст:

электронный // Цифровой образовательный ресурс IPR SMART: [сайт]. — URL: https://www.iprbookshop.ru/20694.html (дата обращения: 20.03.2023).

69. Косырев С. П. Влияние динамических процессов в кривошипно-шатунном механизме на надежность быстроходных дизелей / С. П. Косырев // Надежность и контроль качества. 1985. —№ 8. — С. 12-17.

70. Косырев С. П. Динамическое нагружение кривошипно-шатунного механизма дизелей / С. П. Косырев // Двигателестроение. 1980. — № 11.-С. 21-23.

71. Косырев С. П. Напряженное состояние шатуна высокофорсированного дизеля в связи с технологией изготовления и условиями эксплуатации / С. П. Косырев, А. Р. Клюшин // Динамика и прочность автомобиля. М.: Ин-т проблем механики РАН, 1990. - С. 109-110.

72. Кузнецов В.Ф. Технология восстановления торсионных валов электромеханической обработкой. Текст. / В. Ф. Кузнецов // Автореф. канд.дисс. -Саратов: 2001. - 21 с.

73. Куксенова Л. И. Методы исследования поверхностных слоев при трении: учебное пособие / Л. И. Куксенова, В. Г. Лаптева, С. А. Герасимов. — Москва: Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана, 2010. — 76 c. — ISBN 978-5-7038-3330-8.

74. Лившиц, Б.Г. Физические свойства металлов и сплавов / Б.Г. Лившиц, B.C. Крапошин, Я.Л. Линецкий — М.: Металлург - 1980. — 320 с.

75. Мазурок, В.Г. Исследование качественных показателей неподвижных сопряжений, восстановленных электромеханической обработкой в сочетании с наполнителями. Текст. / В.Г. Мазурок // Автореф. канд. дисс. —Ульяновск: -1974.-25 с.

76. Математическое обоснование влияния суммарных удельных затрат на повышение надежности технологических машин / В. Ю. Букреев, В. Г. Козлов, А. В. Скрыпников, П. А. Бойков // Политематический сетевой электронный научный журнал Кубанского государственного аграрного

университета. - 2022. - № 177. - С. 321-332. - 001 10.21515/1990-4665-177021.

77. Методы определения показателей надёжности машин и основные направления их совершенствования / В. Ю. Букреев, В. Г. Козлов, А. В. Скрыпников [и др.] // Строительные и дорожные машины. - 2022. - № 2. - С. 17-22.

78. Морозов А.В. Повышение эксплуатационных свойств тонкостенных стальных втулок сельскохозяйственной техники электромеханическим дорнованием: диссертация ... кандидата технических наук: 05.20.03 / Морозов Александр Викторович; [Место защиты: Моск. гос. агроинженер. ун-т им. В.П. Горячкина]. - Москва, 2007.- 203 с.

79. Мучник Г.Ф. Методы теории теплообмена. Теплопроводность, ч. 1 /Г.Ф.Мучник, И.Б. Рубашов — М.: Высшая школа - 1970. - 287 с.

80. Надольский В.О. Технология подготовки поверхности деталей электромеханической обработкой для газоплазменного напыления Текст. / В.О. Надольский, А.Н. Навознов, С.К. Федоров // Сб. научных работ. М.: -МДНТП, 1990.-С. 139-141.

81. Надольский В.О. Электромеханическое упрочнение деталей с наружной метрической резьбой Текст. / В.О. Надольский, С.К. Федоров //Вестник машиностроения. 1989. - № 8. - С. 51-52.

82. Новиков И.И. Дефекты кристаллического строения металлов Текст. /И.И. Новиков М.: -Металлургия, - 1975. - 208 с.

83. Палехов, Ю.И. Исследование электромеханического упрочнения рабочих поверхностей, ведущих элементов автомобильных сцеплений при их ремонте. Дисс. на соиск. учен, степени к.т.н. - М.: 1973. — 221 с.

84. Паршев С.Н. Технологическое обеспечение качества поверхностного слоя стальных изделий электромеханической обработкой: диссертация ... кандидата технических наук: 05.03.01. - Волгоград, 1995. - 105 с.

85. Паршев, С.Н. Технологическое обеспечение качества поверхностного слоя стальных изделий электромеханической обработкой. Текст. /С.Н. Паршев //Автореф. дисс. на соиск. степени к.т.н., Волгоград, 1995 - 20 с.

86. Паустовский A.B. Исследование процесса и механизма электромеханической обработки. Текст. /A.B. Паустовский //Автореф. дисс. на соиск. учен, степени к.т.н., -Киев, 1972 — 23 с.

87. Перспективные направления совершенствования технической эксплуатации лесозаготовительных машин / В. Ю. Букреев, Д. Г. Козлов, М. Н. Казачек [и др.] // Прикладные вопросы физики (к 120-летию со дня рождения академиков И.В. Курчатова и А.П. Александрова): материалы национальной научно-практической конференции, Воронеж, 20 октября 2022 года. - Воронеж: Воронежский ГАУ, 2022. - С. 49-54.

88. Подскребко, М. Д. Сопротивление материалов: учебник / М. Д. Подскребко. — Минск: Вышэйшая школа, 2007. — 798 c. — ISBN 978-98506-1293-9.

89. Полевой, С.Н. Упрочнение металлов. Справочник Текст. / С.Н. Полевой, В. Д. Евдокимов — М.: — Машиностроение, 1994. — 496 с.

90. Полухин, П. И. Сопротивление пластической деформации металлов и сплавов Текст. / П.И.Полухин, Г. Я. Гун, А. М. Галкин М.: -Металлургия, - 1976.-487 с.

91. Полухин, П. И. Физические основы пластической деформации, металлов Текст. / П.И. Полухин, С.С. Горелик, В.К. Воронцов - М.: Металлургия, - 1982. - 584 с.

92. Поляченко, А. В. Новые технологические процессы по восстановлению и упрочнению деталей, разработанных в ГОСНИТИ Текст. / A.B. Поляченко // Труды ГОСНИТИ т. 29. - М.: - 1971.

93. Проскуряков, Ю.Г. Дорнование отверстий тонкостенных деталей в обоймах Текст. / Ю.Г. Проскуряков, Ю.А. Акименко, Э.С. Суханов// Вестник машиностроения. 1971.-№12. — С. 37 — 41.

94. Проскуряков, Ю.Г. Технология упрочняюще-калибрующей и формообразующей обработки металлов. Текст. / Ю.Г. Проскуряков — М.: Машиностроение, 1971.

95. Пружанский, Л.Ю. Исследование методов испытаний на изнашивание Текст. /Л.Ю. Пружанский -М.: -Наука, 1978. - 116 с.

96. Пучин Е.А. Технология ремонта машин Текст. /Е.А. Пучин, О.Н. Дидманидзе, B.C. Новиков М.: - Изд-во УМЦ Триада. Ч. 1 - 2006. - 348 с.

97. Пучин Е.А. Технология ремонта машин Текст. /Е.А. Пучин, О.Н. Дидманидзе, B.C. Новиков М.: - Изд-во УМЦ Триада. Ч. 2 - 2006. - 284 с.

98. Пучин, Е.А. Технология ремонта машин Текст. /Е.А. Пучин, О.Н. Дидманидзе, B.C. Новиков М.: -КолосС — 2007. - 488 с.

99. Ремонт и восстановление ответственных деталей лесозаготовительных машин электромеханической обработкой / П.А. Бойков, А.С. Безрук, Ю.И. Мельников, [и др.] // Системы. Методы. Технологии. -2023. - № 4(60). - С. 38-42. - DOI: 10.18324/2077-5415-2023-4-38-42.

100. Салахутдинов, И. Р. Повышение износостойкости гильз цилиндров бензиновых двигателей биметаллизацией рабочей поверхности трения / И. Р. Салахутдинов, А. Л. Хохлов. — Ульяновск: Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия им. П.А. Столыпина, 2012. — 181 c. — ISBN 978-5-902532-91-0.

101. Смелянский, В. М. Механика упрочнения деталей поверхностным пластическим деформированием Текст. /В.М. Смелянский М.: Машиностроение, — 2002. — 300 с.

102. Совершенствование информационного обеспечения и экспериментальная оценка повышения коэффициента оперативной работы ремонтного персонала при централизации управления процессами ТО и ТР / Ю. Ю. Володина, В. Ю. Букреев, А. В. Скрыпников [и др.] // Системы. Методы. Технологии. - 2022. - № 3(55). - С. 123-128. - DOI 10.18324/20775415-2022-3-123-128.

103. Сопротивление материалов: учебное пособие / составители Ю. С. Бахрачева. — Волгоград: Волгоградский институт бизнеса, 2009. — 172 с. — ISBN 978-5-9061-7239-6.

104. Сторожев М.В. Теория обработки металлов давлением. Текст. / М.В. Сторожев, Е.А. Попов М.: Машиностроение, - 1971. - 424 с.

105. Стрельцов В.В. Закалка, отделочно-упрочняющая обработка и восстановление резьбы электромеханическим способом Текст. / В.В. Стрельцов, JI.B. Федорова, С.К. Федоров, Е.В. Нагнибедова //Тракторы и сельскохозяйственные машины. — 2008 — №7. С.51-53.

106. Суслов А. Г. Качество поверхностного слоя деталей машин Текст. / А.Г. Суслов — М.: Машиностроение, — 2000. — 320 с.

107. Терентьев В.Ф. Усталость металлических материалов Текст. /В.Ф. Терентеьв М.: Наука, 2002. - 248 с. - ISBN 5-02-003001-5.

108. Тушинский Л.И. Методы исследования материалов Текст. /Л.И. Тушинский, A.B. Плохов, А.О. Токарев, В.И. Синдеев М.: - Мир, 2004 - 384 с.

109. Тушинский Л.И. Теория и технология упрочнения металлических сплавов Текст. /Л.И. Тушинский. — Новосибирск: Наука, - 1990. - 306 с.

110. Уваров A.B. Улучшение качества цилиндрических зубчатых колес электромеханической обработкой при свободном обкате. Текст. / A.B. Уваров // Автореф. канд. дисс. Курган: — 1982. — 16 с.

111. Федоров C.K. Изготовление вала кулачкового с применением электромеханического упрочнения Текст. / С.К. Федоров, JI.B. Федорова, С.Н. Каравашкин //Информ. листок ЦНТИ. Ульяновск: - 1998. - №102. - 3 с.

112. Федоров С. К. Влияние электромеханического упрочнения на предел выносливости деталей. Текст. / С.К. Федоров, JI. В. Федорова, X. А. Фасхиев -// Сб. научных работ. Ульяновск, УГСХА, -1999. - С. 37-39.

113. Федоров С.К. Отделочно-упрочняющая электромеханическая обработка резьбовых поверхностей Текст. / С.К. Федоров, JI.B. Федорова. // Вестник УлГТУ. Ульяновск: Изд-во УлГТУ. - 2002. - №1. - С. 104 - 108.

114. Федоров С.К. Повышение долговечности деталей сельскохозяйственной техники электромеханической обработкой: диссертация ... доктора технических наук: 05.20.03 / Федоров Сергей Константинович; [Место защиты: ФГОУВПО "Московский государственный агроинженерный университет"]. - Москва, 2009. - 341 с.

115. Федоров С.К. Повышение срока службы деталей с помощью электромеханической обработки. Текст. / С.К. Федоров, В.Д. Павлов, О.Н. Старостин // Хлебопродукты. 1998. - № 2. - С .18-20.

116. Федоров С.К. Упрочнение и восстановление деталей машин электромеханической обработкой Текст. /С.К. Федоров, JT.B. Федорова // Трактора и сельскохозяйственные машины. 1998. - № 6. - С. 42 - 43.

117. Федоров С.К. Электромеханическое упрочнение гильзы цилиндра автомобиля семейства УАЗ Текст. / С.К. Федоров, Л.В. Федорова, И.Н. Бакшутов //Информ. листок ЦНТИ. — Ульяновск: 1998. — № 104.-4 с.

118. Федоров С.К. Электромеханическое упрочнение тормозного шкива трактора Т-4А Текст. /С.К. Федоров //Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1999. -№ 9. -С. 27-28.

119. Федоров, С. К. Технология электромеханической обработки при изготовлении и восстановлении деталей машин. Текст. / С.К. Федоров, Л. В. Федорова, Л. А. Виноградова //. Сб. научных работ. Пенза, 1998. - С.11- 12.

120. Федоров, С.К. Восстановление деталей электромеханической обработкой. Текст. / С.К. Федоров // Информ. листок ЦНТИ. Ульяновск: 1996. № 66 - 4 с.

121. Федоров, С.К. Восстановление деталей электромеханической обработкой. Текст. /С.К. Федоров // Сельский механизатор. 2006. - №8. - С. 38.

122. Федорова Л.В. Восстановление резьбы электромеханической обработкой Текст. / Л.В. Федорова, С.К. Федоров // Вестник УлГТУ. — Ульяновск: 2003. - №1-2.-С. 36-39

123. Федорова Л.В. Отделочно-упрочняющая электромеханическая обработка резьбы насосно-компрессорных труб Текст. / Л.В. Федорова, С.К. Федоров, Ю.Н. Курамшин, М.А. Артемьев // Бурение и нефть. 2006. -№1. - С. 10 - 12.

124. Федорова Л.В. Расширение технологических возможностей токарно-винторезного станка Текст. / Л.В. Федорова, С.К. Федоров // Техника и оборудование для села. 2005. - № 12. - С. 22-24.

125. Федорова Л.В. Электромеханическая обработка и восстановление деталей дорожно-строительной техники Текст. / Л.В. Федорова, В.В. Стрельцов, Ю.С. Алексеева, С.К. Федоров//Строительные и дорожные машины. 2008 - №8 -С.32-35.

126. Федотов Т.Д. Технологическое обеспечение повышения долговечности цилиндрических поверхностей автотракторных деталей электромеханической обработкой. Автореф. канд. дисс., Саратов, 1985. 16 с.

127. Хворостухин, Л. А. Повышение несущей способности деталей машин поверхностным упрочнением Текст. /Л.А. Хворостухин, С. В. Шишкин, А. П. Ковалев, Р. А. Ишмаков М.: - Машиностроение - 1988. - 142 с.

128. Чюплис, Витаутас-Юозапас Антанович. Повышение циклической прочности деталей машин упрочнением поверхностей: диссертация ... кандидата технических наук: 01.02.06. - Каунас, 1984. - 200 с.

129. Экспериментальная оценка влияния факторов организации и управления процессами поддержания работоспособности машин на распределение рабочего времени ремонтного персонала / В. Ю. Букреев, Д. Г. Козлов, В. В. Остриков [и др.] // Прикладные вопросы физики (к 120-летию со дня рождения академиков И.В. Курчатова и А.П. Александрова): материалы национальной научно-практической конференции, Воронеж, 20 октября 2022 года. - Воронеж: Воронежский ГАУ, 2022. - С. 33-39.

130. Элькин С.Ю. Совершенствование технологий восстановления упругих элементов сельскохозяйственной техники электромеханической

обработкой. Текст. /С.Ю. Элькин //Автореф. дисс. на соиск. учен, степени д.т.н., Саратов, 2003-42 с.

131. Яковлев, С.А. Влияние электрофизических параметров на электромеханическую обработку деталей машин: монография / С.А. Яковлев. - Ульяновск: УВАУ ГА (И), 2014. -129 с.

132. Яковлев, С.А. Упрочняемость титанового сплава ВТ22 электромеханической обработкой на токарно-винторезных станках / С.А. Яковлев, М.М. Замальдинов, Ю.В. Нуретдинова, А.Л. Мишанин, В.Н. Игонин, М.В. Сотников, В.В. Хабарова // СТИН. - 2017. - № 11. - C. 26-28.

133. B. Hanel und G.Wirthgen. Zum DDR - Standards TGL 36766 "Schwigfestigkeit, Ermudunqsprufunq von Werkstoffproben", IfL - Mitt., Dresden, 1979, 5, -S. 211-215.

134. Carlson, M.F. On the effect of prior austenite grain size on near-threshold fatigue crack growth / M.F. Carlson, R.O. Ritchie // Scr. met. 1977. Vol. 11, -P. l 113—1118.

135. Carlson, M.F. Оп the effect of prior austenite grain size on nearthreshold fatigue crack growth / M.F. Carlson, R.O. Ritchie // Scr. met. 1977. Vol. 11, - P.1113-1118.

136. Chen, E.I. The effect of iron plating on low cIcle fatigue behavior of copper single crIstals / E.I. Chen, E.A. Starke // Mater. Sci. and Eng. 1976. Vol. 24, P. 209-221.

137. Davies, E. D. The dInamic compression testing of solids bI the method of the split Hopkins press urebar. / E. D. Davies, S. C. Hunter //J. Mech. Phis. Solids, 1963, 11,- N3.- P. 155-179.

138. Ebert, L.J. Behavioral Model for the Fracture of Surface Hardened Components / L.J. Ebert, F.T. Krotine, A.R. Troiano . //Trans. ASME. Ser. D: Journal of Basic Engineering. 1965. -P. 87.

139. Farrow, M. Wear resistant coating / M. Farrow, C. Gleave. //Trans. Inst. Met. Finish. 1984 Vol. 62, pt. 2 - P. 74 -80.

140. Geissler, E. Calculation of temperature profiles, heating and quenching rates during laser processing /E. Geissler, H.W. Bergmann // Laser Treat. Eur: Conf., Bad Nauheim, 1986 - Oberursel, 1987, -P. 101-144.

141. Haiward, I. W. Metal forming researchet the UniversitI of Manchester / I. W. Haiward, W. Johnson // Institute of Science and Technologl. Metallurgia and Metal Forming 1974, N2.

142. Ivannikov A. Yu. The effect of electromechanical treatment on structure and properties of plasma sprayed Ni-20Cr coating / A.Yu. Ivannikov, V.I. Kalita, D.I. Komlev, A.A. Radyuk, V.P. Bagmutov, I.N. Zakharov, S.N. Parshev // Journal of Alloys and Compounds. - 2016. - Vol. 655 (January 2016). -P. 11-20.

143. Jutas, A. Electromechaninio apdirbimo (EMA) jtaka plieno 45 maiaciklio deformavimo ciklinems charakteristikoms ir ilgaam£iSkumui / A. Jutas, M. DaunIs // Mechanika, Kaunas. 2000. - №5 (25). - P. 5- 10.

144. Jutas, A. Electromechaninio apdirbimo (EMA) jtaka plieno 45 maiaciklio deformavimo ciklinems charaktenstikoms ir ilgaamfiSkumui / A. Jutas, M. Daunys // Mechanika, Kaunas. - 2000. - N25 (25). - P. 5- 10.

145. Kalish, D. Structural changes and strengthening in the strain tempering of martensite [Text] / D. Kalish, M. Kohen // Material Science and Engineering. - 1970. - V. 3. - P. 156-166.

146. Lee, Sunggyu. Environmental technology handbook / S. Lee, J. G. Speight. - 2nd ed. - New York: Taylor & Francis, 2000. - XIV, 333 p.

ПРИЛОЖЕНИЕ

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «ВОРОНЕЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ ИМПЕРАТОРА ПЕТРА I»

работе фессор !аносова

_ _ 023 год

АКТ

о внедрении в учебный процесс на кафедре эксплуатации транспортных и технологических машин ФГБОУ ВО «Воронежский государственный аграрный университет имени императора Петра I» (ФГБОУ ВО Воронежский ГАУ) научных разработок в рамках научной школы «Совершенствование методов проектирования технологических процессов, технических систем и средств для агропромышленного комплекса» по теме «Совершенствование методов повышения надежности при ремонте ответственных узлов машин»

1. Исследования выполнены кафедрой эксплуатации транспортных и технологических машин Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Воронежский государственный аграрный университет имени императора Петра I».

2. Ответственный исполнитель - доктор технических наук, заведующий кафедры эксплуатации транспортных и технологических машин Козлов Вячеслав Геннадиевич.

3. Соисполнитель - соискатель кафедры эксплуатации транспортных и технологических машин Бойков Павел Александрович.

4. Наименование выполненных разделов темы:

Разделы работы по теме «Совершенствование методов повышения надежности при ремонте ответственных узлов машин» соисполнителями выполнены поэтапно и включают такие вопросы, как процесс восстановления и поверхностного упрочнения подшипников скольжения двигателя внутреннего сгорания лесозаготовительных и лесогранспортных машин, позволяющий использовать метод элекгромеханической обработки подшипников скольжения; зависимости изменения усталостной прочности поверхностного слоя подшипников скольжения, позволяющие обеспечить необходимую микротвердость поверхностного слоя; закономерности физико-механических свойств восстановленных и упрочненных поверхностей от режимов их обработки, позволяющие взамен операций по гальваническому покрытию рабочих поверхностей подшипников скольжения свинцом использовать электромеханическую обработку.

5. Краткое описание результатов внедрения, конечный результат.

При режимах тока свыше 100-150А электромеханическое сглаживание позволяет получать на рабочей поверхности вкладышей плёнку свинца. Максимальная величина пленки, равная 20 мк, наблюдается при 700А. Это позволяет использовать электромеханическое сглаживание взамен операций по гальваническому покрытию рабочих поверхностей вкладышей свинцом.

Электромеханическое сглаживание позволяет создать определенный градиент температур, а определенному градиенту температур соответствует тот или иной градиент механических свойств металла в обработанном поверхностном слое. Это позволяет создавать в процессе электромеханической обработки бронз, необходимую микротвердость поверхностного слоя, которая равна оптимальной.

Изменение наклепа поверхности в процессе электромеханического сглаживания, выражающееся в изменении микротвердости, кристаллитных искажениях и искажениях атомной решетки поверхностного слоя металла, происходит до некоторого предела, а затем снижаются. При режиме 1=500-600А создается тот максимум напряжений, который обеспечивает увеличение износостойкости поверхностного слоя свинцовистой бронзы БрСЗО.

Исходные значения характеристик наклепа оказывают влияние на величину износа в период приработки. Чем ближе значения характеристик наклепа к оптимальному значению для данных условий износа, тем выше изноустойчивость детали в период приработки и тем короче этот период. Оптимальным является режим 1=600А; Р=32кг; У=50м/мин; 8=0,02 мм/об; п=1.

При исследовании на износостойкость, оптимальный режим электромеханического сглаживания для свинцовистой бронзы БрСЗО позволяет в 1,5 раза уменьшить общий износ пары вал-подшипник.

Электромеханическое сглаживание увеличивает в 1,5-2 раза усталостную прочность поверхностного слоя свинцовистой бронзы БрСЗО.

Эксплуатационные испытания деталей, обработанных электромеханическим сглаживанием на оптимальном режиме с 1=600А, позволяет увеличить срок службы деталей до 2-х раз и выше.

Возможность упрочнения бронз электромеханическим сглаживанием открывает новые пути в использовании метода электромеханического упрочнения в ремонтной практике.

6. Внедрение по курсу дисциплин: полученные материалы используются при изучении дисциплин «Техническая эксплуатация автомобилей», «Технология и оборудование для восстановления деталей при ремонте», в научно-исследовательской работе бакалавров и магистрантов направления «Агроинженерия».

7. Влияние на качество подготовки специалистов - решается актуальная задача совершенствования технологии восстановления и поверхностного упрочнения изношенных ответственных деталей на примере подшипников скольжения двигателя внутреннего сгорания путем применения электромеханической обработки, для создания необходимой микротвердости поверхностного слоя, обеспечивающей заданный ресурс.

8. Рекомендации - результаты исследований рекомендуется использовать в курсовом и дипломном проектировании при подготовке специалистов соответствующих программ и в магистерских диссертациях, выполненных по данной научной теме.

Зав. кафедрой

эксплуатации транспортных и технологических машин, д.т.н.

Протокол № 010122-07 от 01 марта 2022

Соисполнитель

П.А. Бойков

РЕКОМЕНДОВАНО Учебно-методической комиссией по укрупненной группе 23.00.00 Техника и технологии наземного транспорта Протокол от /^-^^2023 г.

Председатель^^

ИБанников

УТВЕРЖДАЮ

¿еёмой-ваботе ВГЛТУ

Черных

2023 г.

АКТ

о внедрении в учебный процесс на кафедре производства, ремонта и эксплуатации машин ФГБОУ ВО «Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова» научных разработок по теме «Совершенствование методов повышения надежности при ремонте ответственных узлов лесотранспортных машин»

1. Исследования выполнены кафедрой эксплуатации транспортных и технологических машин Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Воронежский государственный аграрный университет имени императора Петра I».

2. Ответственный исполнитель - заведующий кафедрой эксплуатации транспортных и технологических машин, доктор технических наук Козлов Вячеслав Геннадиевич.

3. Соисполнитель - соискатель кафедры эксплуатации транспортных и технологических машин ФГБОУ ВО «Воронежский государственный аграрный университет имени императора Петра I» Бойков Павел Александрович.

4. Наименование выполненных разделов темы:

Разделы работы но теме «Совершенствование методов повышения надежности при ремонте ответственных узлов машин» соисполнителями выполнены поэтапно и включают такие вопросы, как процесс восстановления и поверхностного упрочнения подшипников скольжения двигателя внутреннего сгорания лесозаготовительных и лесотранспортных машин; зависимости изменения усталостной прочности поверхностного слоя подшипников скольжения; закономерности физико-механических свойств восстановленных и упрочненных поверхностей 01 режимов их обработки.

5. Краткое описание результатов внедрения, конечный результат.

При исследовании на износостойкость, оптимальный режим электромеханического сглаживания для свинцовистой бронзы БрСЗО позволяет в 1.5 раза уменьшить общий износ пары вал-подшипник.

Электромеханическое сглаживание увеличивает в 1.5-2 раза усталостную прочность поверхностного слоя свинцовистой бронзы БрСЗО.

Эксплуатационные испытания деталей, обработанных электромеханическим сглаживанием на оптимальном режиме с 1=600А, позволяет увеличить срок службы деталей до 2-х раз и выше.

Возможность упрочнения бронз электромеханическим сглаживанием открывает новые пути в использовании метода электромеханического упрочнения в ремонтной практике.

6. Внедрение по курсу дисциплин: полученные материалы используются при изучении дисциплин «Организация ремонта автомобилей в современных условиях», «Технология и оборудование для восстановления деталей при ремонте», «Технологические процессы технического обслуживания и ремонта траиспортно-технологических машин и комплексов», в научно-исследовательской работе бакалавров и магистратов направления «Эксплуатация транспортно-технологичееких машин и комплексов».

7. Влияние на качество подготовки специалистов - решается актуальная задача совершенствования технологии восстановления и поверхностного упрочнения изношенных ответственных деталей па примере подшипников скольжения двигателя внутреннего сгорания путем применения электромеханической обработки, для создания необходимой микротвердости поверхностного слоя, обеспечивающей заданный ресурс.

8. Рекомендации - результаты исследований рекомендуется использовать в курсовом и дипломном проектировании при подготовке специалистов соответствующих программ и в магистерских диссертациях, выполненных по данному научному направлению.

Зав. кафедрой ПРЭМ ВГЛТУ д.т.н., доцент

В.Л. Иванников

Протокол № 7 от 01 марта 2023 г.

Соисполнитель

1.А. Бойков

АКТ

о внедрении законченной научно-исследовательской работы

Мы, нижеподписавшиеся, представитель ФГБОУ ВО «Воронежский государственный аграрный университет имени императора Петра I» в лице руководителя научно-исследовательской работы д.т.л., проф. Козлова В. Г. ответственные исполнители: П.А. Бойков и представитель в лице

директора ООО «Дубрава» (наименование организации, предприятия)

__Самцов Вадим Викторович_

составили настоящий акт в том, что результаты научно-исследовательской работы на тему: «Совершенствование методов повышения надежности при ремонте ответственных деталей и узлов лесотранспортиых машин» выполненной кафедрой эксплуатации транспортных и технологических машин ФГБОУ ВО «Воронежский государственный аграрный университет имени императора Петра I»

в 2023 году внедрены в ООО «Дубрава»

(предприятие, организация) путем использования технологии электромеханической обработки для восстановления и поверхностного упрочнения изношенных подшипников скольжения двигателя внутреннего сгорания, для создания необходимой микротвердости поверхностного слоя, обеспечивающей заданный ресурс.

(указать каким образом внедрена работа) Внедрение результатов исследований дало возможность предприятию получить следующий технико-экономический эффект:

Внедренная технология позволяет восстанавливать номинальные геометрические параметры бывших в эксплуатации подшипников скольжения двигателя внутреннего сгорания, с ликвидацией микротрещин, и получением благоприятной текстуры волокон металла и оптимальной шероховатости;

теоретические основы и разработанная технология электромеханического сглаживания подшипников скольжения, позволяют производить отделочно-упрочняющую обработку внутренних поверхностей и обеспечить, при этом, необходимую микротвердость поверхностного слоя и шероховатость.

Замечания и предложения о дальнейшей работе по внедрению:

Продолжить работу по совершенствованию методов повышения надежности при ремонте ответственных деталей машин.

Ответственные исполнители

Представитель организации

(подпись)

д-р техн. наук, проф. Козлов В.Г.