Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Анализ потери работоспособности деталями стирально-отжимных машин и машин химической чистки одевды 9
1.1. Краткий анализ машин химической чистки одежды и стирально-отжимных машин, используемых на сервисных предприятиях и в домашних условиях 9
1.2. Анализ условий эксплуатации и причин выхода из строя узлов машин химической чистки одежды и стирально-отжимных машин 11
1.3. Потеря работоспособности деталями бытовых машин за счет водородного изнашивания контактирующих поверхностей 19
1.4. Влияние технологической наследственности на разрушение рабочих поверхностей деталей 28
1.5. Основание для разработки банка прогрессивных процессов повышения работоспособности деталей бытовых машин и критерии принятия технологических решений 32
Глава 2. Систематизация и взаимоувязка характери стик и условий потери, восстановления и продления качества бытовых машин 40
2.1. Систематизация характеристик и условий потери, восстановления и продления качества бытовых машин 40
2.2. Систематизация видов обработки рабочих поверхностей с позиций технологического наследования 48
2.3. Оценка применимости эксплуатационных и технологических методов повышения срока службы деталей стиральных машин и машин химической чистки 58
2.4. Теоретическое обоснование применения технологических и эксплуатационных методов повышения срока службы стиральных машин и машин химической чистки 68
Глава 3. Исследование прогрессивных технологий для обеспечения и продления качества бытовых машин и оборудования предприятий сервиса 77
3.1. Финишная антифрикционная безабразивная обработка рабочих поверхностей деталей 77
3.2. Термическое старение деталей с использованием ФАБО 79
3.3. Использование металлоішакирующих смазочных материалов 82
3.4. Оценка эффективности исследованных технологических методов повышения срока службы деталей бытовых машин и оборудования коммунального хозяйства 87
3.5. Разработка банка прогрессивных процессов повышения работоспособности деталей бытовых машин; автоматизация принятий технологических решений при изготовлении и сервисном обслуживании бытовых машин 89
Глава 4. Рационализация применения технологий для обеспечения, восстановления и продления качества бытовых машин 104
4.1. Ранжирование наиболее эффективных технологий обработки бытовых машин с установлением ограничений по режимам обработки и условиям применения 104
4.2. Рационализация технологической последовательности применения методов обработки деталей бытовых машин на основных этапах «жизненного цикла» 110
4.3. Рекомендации по использованию результатов исследования для машин и оборудования коммунального хозяйства и бытового обслуживания 113
4.4. Использование результатов исследования в учебном процессе при подготовке специалистов сервиса 119
Основные выводы по работе 121
Список использованных источников 124
Приложение 135
- Анализ условий эксплуатации и причин выхода из строя узлов машин химической чистки одежды и стирально-отжимных машин
- Систематизация видов обработки рабочих поверхностей с позиций технологического наследования
- Термическое старение деталей с использованием ФАБО
- Рационализация технологической последовательности применения методов обработки деталей бытовых машин на основных этапах «жизненного цикла»
Введение к работе
Настоящая работа посвящена исследованию влияния различных обработок на работоспособность деталей бытовых машин с использованием коэффициента технологической наследственности и созданию предпосылок для создания банка прогрессивных технологических процессов повышения работоспособности деталей бытовых машин.
Работа выполнялась в соответствии с планом НИР ГОУВПО «Московский государственный университет сервиса» на 2005-2006 гг.
Исследования и разработки, представленные в диссертации, выполнены на кафедре «Инженерная графика, технология и дизайн» ГОУВПО «Московский государственный университет сервиса».
Актуальность проблемы.
В современных условиях развития экономики нашей страны бытовое обслуживание населения и коммунальное хозяйство приобретают все большее значение. Интенсивно развиваются сервисные предприятия, повышается качество оказания услуг населению.
Одной из основных задач в бытовом обслуживании и коммунальном хозяйстве на современном этапе наряду с обеспечением высокого качества оказания услуг является повышение работоспособности машин и технологического оборудования. Опыт показывает, что большая часть отказов машин бытового назначения и технологического оборудования коммунального хозяйства происходит вследствие выхода из строя отдельных узлов и механизмов, в частности подшипниковых опор стирально-отжимных машин, машин химической чистки, сушильных барабанов и другого технологического оборудования и бытовой техники.
Выход из строя бытовой техники связан в первую очередь с разрушением рабочих поверхностей деталей. Наводороживание поверхностных слоев деталей на этапе изготовления и эксплуатации приводит к их интенсивному изнашиванию и катастрофическому разрушению.
Поиску путей борьбы с водородным изнашиванием посвящен целый ряд исследований российских и зарубежных ученых - Д.Н. Гаркунова, А.А. Полякова, А.К. Прокопенко, Л.В. Беспрозванных, ИЗ. Панковского, М.Е. Ставровского и др.
Повышение работоспособности машин бытового назначения и технологического оборудования коммунального хозяйства является актуальной задачей, так как позволит снизить простои оборудования в ремонте и расход запасных частей, снизить сроки исполнения заказов и увеличить их объем.
Цель и задачи исследования.
Целью диссертационного исследования является повышение работоспособности бытовых машин и оборудования предприятий коммунального хозяйства за счет использования прогрессивных технологий, позволяющих снизить отрицательное влияние технологической наследственности.
Для достижения поставленной цели в работе поставлены и решены следующие задачи: проведен анализ условий эксплуатации быстроизнашивающихся узлов и деталей машин химической чистки одежды и стирально-отжимных машин; исследовано влияние технологической наследственности на эксплуатационные свойства деталей бытовых машин; исследованы предпосылки и возможности для создания банка технологических знаний прогрессивных про проведена оценка применимости традиционных и прогрессивных технологических и эксплуатационных методов повышения работоспособности деталей бытовых машин с точки зрения технологического наследования содержания водорода в металле; разработаны комплексы технологических мероприятий, обеспечивающих повышение работоспособности деталей и узлов машин бытового назначения; разработаны рекомендации, регламентирующие методы повышения работоспособности узлов трения бытовых машин и технологического оборудования сервисных предприятий.
Методы исследований. Поставленные задачи решались теоретическими и экспериментальными методами с учетом современных представлений о процессах наводороживания поверхностных слоев деталей и взаимодействия материалов в зоне фрикционного контакта. Лабораторные испытания технологической наследственности проводились на приборах, позволяющих с высокой точностью измерять и непрерывно записывать исследуемые параметры, рабочие поверхности деталей и образцов исследовались металлографическими методами на оптическом микроскопе и с помощью измерителя шероховатости, оснащенных интерфейсом, дающим возможность связи с персональным компьютером.
Научная новизна заключается в полученных: результатах решения сопряженных задач по разработке комплексов мероприятий, обеспечивающих повышение работоспособности деталей и узлов бытовых машин и по рационализация технологической последовательности применения методов обработки деталей на основных этапах «жизненного цикла»; зависимостях совместного термического старения и финишной антифрикционной безабразивной обработки, устанавливающих влияние уровня диффузионно-активного водорода и диапазон возможностей применения защитного металлического покрытия, обладающего положительным электрическим потенциалом; установлении корреляционной взаимосвязи между интенсивностью разрушения рабочих поверхностей деталей бытовых машин и коэффициентом технологического наследования, выражающим изменения количества водорода в металле; предложенной методике количественной оценки переноса полезных или пресечения передачи вредных свойств с помощью коэффициента технологического наследования применительно к содержанию водорода в металле.
Практическая значимость и реализация результатов работы заключается в повышении работоспособности деталей бытовых машин за счет применения комплекса технологических методов, направленных на снижение наводороживания поверхностных слоев деталей, и включающего термическое старение в ме-таллоплакирующей среде, финишную антифрикционную безабразивную обра- ботку, поверхностное пластическое деформирование в металлоплакирующей среде, в применении металлоплакирующих смазочных материалов для поддержания защитных металлических покрытий в работоспособном состоянии.
Практические результаты работы изложены в разработанных рекомендациях по использованию технологии обработки узлов и деталей машин в металлоплакирующих средах.
Результаты исследований используются на предприятиях бытового обслуживания и коммунального хозяйства, а также при подготовке специалистов технических и технологических специализаций специальности 100101.65 Сервис.
Достоверность полученных результатов подтверждается применением основных положений фундаментальных научных направлений, таких как теория надежности и триботехника, использованием современных методов и контрольно-измерительной аппаратуры, приборов для исследования структуры и топографии поверхности металлических деталей, практической реализацией разработанных технологических методов и технических решений.
Апробация работы. Отдельные результаты научных исследований, приведенные в настоящей работе были представлены в отчете по НИР ГБДИПИ-1-2005 «Разработка теоретических основ создания банка технологических процессов повышения работоспособности деталей бытовых машин».
Основные результаты исследования докладывались и обсуждались на X и Х1-ой международных научно-практических конференциях «Наука-сервису» (Москва, 2005-2006); научно-технических конференциях аспирантов и молодых ученых Московского государственного университета сервиса (Москва, 2006-2007).
Основное содержание диссертации отражено в 6 статьях в научных журналах и сборниках научных статей, в том числе в 3 статьях в изданиях, рекомендованных ВАК РФ («Теоретические и прикладные проблемы сервиса» и «Механизация и электрификация сельского хозяйства»), в тезисах доклада научной конференции и рекомендациях по использованию технологии обработки узлов и деталей машин в металлоплакирующих средах.
Личное участие автора заключается в постановке и решении задач исследования, обосновании использования комплексов технологических методов и рационализации последовательности их применения, обеспечивающей снижение наводороживания поверхностных слоев деталей бытовых машин на этапе изготовления и эксплуатации, проведении лабораторных испытаний и внедрении результатов исследования.
Объем и структура. Работа состоит из введения, четырех глав, основных выводов, списка использованных источников и приложения. Текст изложен на 140 страницах, включая 16 рисунков, 12 таблиц, список использованных источников из 116 позиций на 11 страницах и приложение на 12 страницах.
Анализ условий эксплуатации и причин выхода из строя узлов машин химической чистки одежды и стирально-отжимных машин
Анализ деятельности сервисных предприятий дал возможность определить основные виды бытовых машин, на долю которых приходится наибольшее количество отказов.
Анализ отказов оборудования показывает, что более часто выходит из строя сложное оборудование, имеющее большое количество сборочных единиц и, соответственно, обладающее пониженной надежностью. Несмотря на достаточно широкий спектр оборудования, используемого на сервисных предприятиях, оказывающих услуги по химической чистке одежды и стирке белья, перечень основных поломок невелик. По ранее полученным данным [57] на примере сти-рально-отжимных машин характер поломок следующий: износ и частичная коррозия подшипников вала внутреннего барабана вследствие износа и потери уплотняющей способности резиновыми армированными манжетами и щелевым уплотнением (46,4%), износ клиновых ремней (16,6%), выкрашивание и поломка зубьев муфты сцепления (7,9%),износ вала промежуточной опоры под большой звездочкой цепной передачи (8,2%); другие неисправности - засорение сливного клапана, срезание стопорных винтов шкива, трещины в кронштейнах и корпусных деталях и др. (20,9%). Анализ работы другого оборудования показывает примерно такой же характер распределения поломок и неисправностей, приводящих к нарушению работоспособности технических средств: большая часть отказов приходится на подшипниковые опоры валов, защищаемые уплотнения различных типов (манжетные щелевые, сальниковые, торцевые), трущиеся детали приводов машин, трубчатые электронагреватели, клиновые ремни. С точки зрения повышения работоспособности технологического оборудования наибольший интерес представляют детали подшипниковых опор и другие детали, работающие в условиях фрикционного контакта.
Машины химической чистки и стиральные машины независимо от конструктивного исполнения состоят из следующих узлов: внутреннего и наружного барабанов, привода, устройства для подвода в машину воды, пара, растворителей (или растворов моющих средств), а также для удаления отработанных растворов. Кроме того, они имеют контрольно-измерительные средства управления и автоматизации.
Внутренний барабан в машинах с торцевым обслуживанием устанавливается консольно в подшипниковой опоре задней стенки наружного барабана. На рис. 1Л. представлена подшипниковая опора стирально-отжимной машины КП-129. Эта опора может считаться типовой, т.к. содержит максимальное количество элементов, принадлежащих подшипниковым опорам различных машин. Подшипниковые опоры машин химической чистки и стиральных машин монтируются на валу внутреннего барабана. От внешних воздействий все рассматриваемые подшипниковые опоры защищены ступицей (стаканом), которая крепится к задней стенке наружного барабана при помощи сварки, болтов или шпилек. Со стороны привода машины подшипниковые опоры защищены крышками (фланцами). Основными деталями узлов опор моечных барабанов рассматриваемых машин являются подшипники (по СТ СЭВ 3795-82, ГОСТ 8545-75 или СТ СЭВ 3793-82 в зависимости от величины воспринимаемой нагрузки). Поскольку вал внутреннего барабана нагружен консольно, то подшипники расположены на некотором расстоянии друг от друга и удерживаются распорной втулкой, либо используются специальные подшипники с закрепительными втулками (ГОСТ 8545-75).
Для защиты подшипников качения и других деталей узла опоры от воздействия поверхностно-активных веществ и растворителей, а также во избежание утечки индустриального масла И-20А из полости опоры во всех рассматриваемых конструкциях предусмотрены манжетные уплотнения (ГОСТ 8752-79). Для предотвращения утечки индустриального масла И-20А со стороны привода также предусмотрены манжетные уплотнения (ГОСТ 8752-79), которые по внешнему диаметру сопрягаются с крышкой подшипниковой опоры, или специальные подшипники с уплотнением (СТ СЭВ 3793-82), которые закрыты крышкой подшипниковой опоры.
Пара трения вал - манжетное уплотнение является наиболее ответственной. Манжеты для уплотнения валов (ГОСТ 8752-79) выполнены из резины на основе бутадиен-нитрильных каучуков. Под действием ПАВ при повышенных температурах и при наличии относительного перемещения в паре эластомер - металл происходит потеря упругих свойств и изнашивание детали из эластомера, то есть манжетного уплотнения и, как следствие, потеря их уплотняющей способности, в результате чего в полость подшипниковой опоры проникают агрессивные жидкости, что ведет к интенсивному коррозионно-механическому и водородному изнашиванию таких деталей, как подшипники качения.
Вместе с уплотнением изнашивается и сопряженная с ним деталь - вал подшипниковой опоры. Присутствие большого количества влаги и других водосодер-жащих сред создает условия для водородного изнашивания стального вала. Наличие абразива интенсифицирует износ вала и манжеты, поэтому во многих машинах предусмотрены предохранительные втулки, которые монтируются на вал в месте посадки манжеты. Для изготовления валов и подманжетных втулок используют сталь 45, термообработку которой ведут до твердости HRC 52...60. При изготовлении валов некоторых машин рекомендуется хромирование рабочих поверхностей.
Изнашивание манжеты происходит под действием радиальной нагрузки и относительного реверсивного перемещения вала по поверхности уплотнения. Радиальная нагрузка создается браслетной пружиной манжеты для стабилизации натяга и составляет 1,0-2,0 МПа. Скорость скольжения вала по уплотнению для рассматриваемых машин лежит в пределах 0,1-2,3 м/с (подробно рассмотрено в п. 2.1).
Систематизация видов обработки рабочих поверхностей с позиций технологического наследования
Многочисленными исследованиями, в том числе проведенными при участии автора [1, 26, 57, 67], доказано, что наводороживание поверхностных слоев приводит к повышенному износу деталей и преждевременному выходу бытовых машин из строя. Критическое количество водорода, накопленного в поверхностных слоях деталей и вызывающее их разрушение, определяется не только «три-ботехническим», образованным за счет деструкции смазочной среды и внедрившимся в металл при эксплуатации, но и водородом, унаследованным металлом от этапа изготовления, то есть «биографическим» и «технологическим», который оказывает существенное влияние на свойства деталей машин.
Технологическая наследственность зависит не только от вида и режимов обработки, примененных на чистовой операции. Она может проявиться в изменении свойств или потере точности формы готовой детали при ее эксплуатации в результате воздействия тех или иных элементов состояния поверхностного слоя, созданных в поверхностном слое детали при ее черновой обработке.
С точки зрения ряда ученых [99, 108] суть явления технологической наследственности наиболее просто может быть рассмотрена на примере шлифования трех групп образцов, изготовленных из одного и того же материала - стали 45. Образцы первой группы были предварительно обточены (при t - 1,2 мм; S = 0,42 мм/мин; V = 32 м/мин), в результате чего была достигнута шероховатость Ra = 15 мкм. Образцы второй группы были предварительно обточены (при t = 1,2 мм; S = 0,24 мм/мин; V = 32 м/мин) с достижением Ra = 5 мкм, а третьей группы - предварительно прошлифованы (при 5Р = 0,05 мм/об; VK = 30 м/с; V3 = 40 м/мин) с получением Ra = 1,25 мкм. Все образцы трех групп были термообра-ботаны в условиях (Г3 = 820 С; охлаждающая среда - вода) до HRC 55-58, а затем прошлифованы (окончательно) с получением Ra = 0,32 мкм. В итоге образцы трех групп получили одинаковые (в пределах допуска) размеры и одинаковую шероховатость. Образцы были подвергнуты испытаниям на контактную усталостную прочность на машине СМЦ-2 в паре с контробразцами, изготовленными из стали ШХ15, при одинаковых условиях нагружения; анализ состояния рабочих поверхностей показал, что оно различно для образцов из разных групп.
На поверхностях деталей, входящих в первую группу, образовалось большое количество питтингов, у деталей второй группы питтингов было значительно меньше и они следовательно, при, казалось бы, одинаковых показателях качества (точность и шероховатость) эксплуатационные свойства деталей оказались различными, так как проявились свойства, полученные до проведения термической обработки. Механизм создания технологически наследуемых свойств в данном случае следующий [99]. Шлифовальный круг 1 (рис. 2.4) своей цилиндрической поверхностью АВ в первую очередь срезает микровыступы заготовки 2. При этом возникает много локальных очагов теплового воздействия на поверхностный слой заготовки. Стрелками условно показано перемещение теплоты. Своеобразные тепловые удары создают в поверхностном слое зоны, в которых происходят фазовые превращения материала с изменением физико-механических характеристик - зоны отпущенного металла пониженной твердости (зоны условно заштрихованы вертикальными линиями), что объясняет возникновение раковин. При напряженных режимах шлифования возникают зоны твердого металла, претерпевшего вторичную закалку. В обоих случаях на границах разных структур развиваются значительные остаточные напряжения, снижающие долговечность деталей, а иногда вызывающие появление шлифовочных трещин.
В ходе шлифования инструмент займет положение CD, однако неравномерность свойств отдельных зон поверхностного слоя останется, и будет проявляться у готовой детали тем больше, чем больше было значение Ra у заготовки. Так свойства заготовок наследуются на готовых деталях. Такое объяснение механизма наследования свойств заготовкой упрощено и не учитывает влияния водорода, находящегося в поверхностных слоях, мигрирующего (например, с потоками дислокаций) и постоянно пополняющегося за счет образования в зоне технологической обработки.
Водород в металле может существовать в виде твердых растворов, химических соединений и в свободном состоянии. Наибольшее влияние на водородное изнашивание и разрушение стали оказывает свободный - «диффузионно-активный» водород. Направление перемещения свободного водорода может определяться градиентами концентраций и температур, напряженным состоянием кристаллической решетки, изменением структурного состояния стали [26]. Водород стремится в зону повышенных температур, которая находится на некотором расстоянии от поверхности трения. С прекращением фрикционного взаимодействия температурный максимум исчезает, и водород распределяется по объему в соответствии с полями напряжений и структурой материала.
Термическое старение деталей с использованием ФАБО
С точки зрения обезводороживания поверхностных слоев металлических деталей и защиты их от проникновения диффузионно-активного водорода целесообразно применить термическое старение с одновременным нанесением защитного покрытия из технологической среды, в которой проводится процесс термической обработки. Оптимальный режим обработки при осуществлении данной технологии [57, 59]: температура технологической среды - 160 С, время выдержки детали при термической обработке - 4 часа, давление рабочего инструмента на обрабатываемую поверхность - 1 МПа, концентрация металлоплаки-рующего материала - 0 - 20% мае.
Целевыми функциями при определении оптимальных значений параметров процесса могут служить интенсивности изнашивания, образования и поглощения водорода в исследуемой системе материалов. В ряде работ [59, 79] показано, что функциональная зависимость интенсивности изнашивания от концентрации присадки в смазочной среде имеет чётко выраженный минимум. Видимо, в рассматриваемом случае поведение целевых функций также будет носить экстремальный характер, и не может быть исследовано с помощью планов первого порядка, где факторы варьируются на двух уровнях. Для проведения эксперимента был принят план типа 5 , то есть два фактора будут варьировались на пяти уровнях. Концентрация плакирующего материала (МКФ-18) изменялась в диапазоне 0 -20% мае. с шагом Д = 5% мае.
Для определения рабочих значений концентраций плакирующего материала в технологической среде, обеспечивающих наиболее благоприятное протекание процесса и образование устойчивого защитного металлического покрытия, а также давления инструмента на обрабатываемую поверхность был проведен эксперимент по ранее определенному плану. Образцы-ролики из стали 45 подвергали технологической обработке в металлоплакирующей среде, содержащей 0-20% мае. МКФ-18, при температуре 160 С в течение 4 часов; контактное давление инструмента - 1,0 МПа. Исследования триботехнических характеристик образцов проводились по методике [46, 47], при скорости относительного перемещения 2 м/с и рабочей нагрузке 2,5 МПа. В качестве контрОбразцов использовали колодки из фенилона-С2. Смазывание осуществляли раствором моющих веществ. По окончании триботехнических испытаний определяли содержание водорода в стальных образцах. Результаты этих исследований приведены в таблице 3.2.
При концентрации плакирующего материала, равной 10% мае, на рабочей поверхности ролика, вероятно, образуется защитная плёнка из соединений меди с высоким положительным потенциалом, препятствующая проникновению водорода в поверхностные слои стального образца. Меньшая концентрация водорода, образованного в результате взаимодействия материалов, говорит о том, что произошла пассивация металлической поверхности, которая способствовала снижению интенсивности деструкции смазочного материала и поверхности пластмассового образца. Конкуренция разряда водорода и соединений меди на поверхности стали объясняется с позиций теории избирательного переноса [16].
На рис. 3.1 представлены результаты исследования влияния концентрации МКФ-18 в технологической среде на интенсивности изнашивания и образования водорода при трении термообработанной стали 45 и фенилона-С2, а также на со- держание водорода в металлическом образце по окончании испытаний. Как видно из графика, все три зависимости носят экстремальный характер и имеют минимум при С = 10% масс. МКФ-18. Меньшие концентрации плакирующего материала, видимо, не могут обеспечить образования надёжного защитного покрытия, а большие приводят к адсорбционному пластифицированию поверхностного слоя стали и понижению его прочности. При содержании МКФ-18 в технологической среде, отличном от оптимального значения, защитная плёнка не является сплошной по всей площади контакта образцов, что создаёт условия для выделения и поглощения водорода в системе взаимодействующих материалов.
Для определения эффективности использования в качестве металлоплаки-рующей добавки концентрата медьсодержащей присадки МКФ-18 были проведены сравнительные испытания с известными плакирующими материалами. Образцы для испытаний были изготовлены в соответствии с технологическим процессом завода-изготовителя стирально-отжимных машин, затем обработаны в течение 4 ч. в технологической среде (Т = 160 С) с нанесением защитного покрытия и подвергнуты испытаниям в соответствии с методикой [46, 47]. В качестве материала для изготовления образцов была выбрана сталь Х12М, наиболее близкая по химическому составу к сталям, используемым для изготовления валов подшипниковых опор отечественных и зарубежных бытовых стиральных машин. Твердость образцов - HRC 60...64. В качестве металлоплакирующих добавок выбраны известные присадки, хорошо зарекомендовавшие себя при использовании в составе смазочных материалов [20, 36,92]. Результаты исследований приведены в табл. 3.3.
Рационализация технологической последовательности применения методов обработки деталей бытовых машин на основных этапах «жизненного цикла»
Как было сказано выше, разработанные технологические мероприятия наиболее эффективно использовать в комплексе. Рекомендуемые варианты комплексов технологических методов приведены в табл. 4.2.
Все варианты комплексов технологических процессов, за исключением лазерных технологий, применимы на всех этапах жизненного цикла бытовых машин: на этапе изготовления, эксплуатации и ремонта. Однако следует учесть, что наибольшего эффекта по увеличению ресурса бытовых машин и технологического оборудования сервисных предприятий можно достичь, применяя технологии последовательно: на этапе изготовления (создание защитного металлического покрытия) и на этапе эксплуатации (поддержание покрытия в работоспособном состоянии). При ремонте могут быть применены те же технологии, что и при изготовлении, а при дальнейшей эксплуатации - технологии, позволяющие поддерживать на необходимом уровне защитные функции поверхностного слоя.
Рекомендации по использованию результатов исследования для машин и оборудования коммунального хозяйства и бытового обслуживания
В процессе выполнения научных исследований совместно с коллективом авторов были разработаны и переданы на предприятия «Рекомендации по использованию технологии обработки узлов и деталей машин в металлоплакирую-щих средах» [84], предназначенные для инженерно-технических работников и специалистов по эксплуатации и техническому обслуживанию машин и технологического оборудования. Выдержка из указанных рекомендаций приведена ниже.
Многочисленные исследования в области трения и изнашивания показывают, что износостойкость трущихся деталей во многом зависит от состояния их рабочих поверхностей. Формирование трущихся поверхностей происходит во время обработки деталей, во время приработки собранных узлов и в процессе их эксплуатации. На каждом из этих этапов, как правило, происходит образование новой поверхности со своей шероховатостью, структурой и твердостью. Переход от одного режима работы к другому сопровождается интенсивным изнашиванием сопряженных деталей. Кроме того, на этапе приработки на поверхностях трения возможно образование рисок, задиров, царапин и других дефектов, что вызывает повышенный износ деталей. В связи с этим вопрос формирования поверхности трения с хорошими антифрикционными характеристиками необходимо решать на всех этапах существования машины - при изготовлении, обкатке, приработке, эксплуатации. Управлять триботехническими характеристиками узлов трения и обеспечить стабильность их во время работы позволяет комплексный подход.
Проблему создания условий для формирования поверхностей с одинаковыми свойствами на каждом этапе работы машины можно решить за счет реализации в узле трения режима безызносности.
При изготовлении деталей окончательной операцией должна являться финишная антифрикционная безабразивная обработка (ФАБО) или термическое старение в металлоплакирующих средах, позволяющие наносить металлические при-работочные покрытия на трущиеся поверхности.
Наибольший эффект от использования избирательного переноса может быть получен при его реализации в узлах трения машин и технологического оборудования во время эксплуатации. Режим безызносности в этом случае реализуется металлоплакирующими смазочными материалами, содержащими в своем составе металл в виде солей или других химических соединений. Применение данных методов в отдельных случаях может обеспечить режим работы трущихся деталей, близкий к безызносности.
В результате выполненных теоретических и экспериментальных исследований, а также производственной апробации предлагаются следующие методы ме-таллоплакирования, позволяющие осуществить формирование поверхностей трущихся деталей с высокой износостойкостью и стойкостью к водородному изнашиванию на всех этапах эксплуатации: - на этапе изготовления и технического обслуживания - за счет применения финишной антифрикционной безабразивной обработки (ФАБО) и термического старения в металлоплакирующих средах; - в процессе эксплуатации - применением металлоплакирующих смазочных материалов и технологических сред для пропитки шнуров сальниковой набивки уплотнительных узлов.
