Введение к работе
Актуальность работы. Повышение надежности машин и увеличение их ресурса имеют большое значение в современных экономических условиях. Энергетической основой мобильных сельскохозяйственных процессов является двигатель внутреннего сгорания (ДВС), на долю которого приходится до 36…52% от общего количества отказов. Долговечность и эффективность работы автотракторных двигателей в значительной мере определяется износостойкостью деталей цилиндропоршневой группы (ЦПГ). Износ деталей ЦПГ приводит к снижению тягово-мощностных показателей работы двигателя, росту расхода топливо смазочных материалов, загрязнению окружающей среды. Нарушения в работе ЦПГ оказывают влияние на работу других сборочных единиц двигателя, ускоряя их изнашивание. Ресурс капитально отремонтированного двигателя составляет 35…40% от ресурса нового двигателя. Одной из дорогих и быстроизнашивающихся деталей ЦПГ является гильза цилиндра (ГЦ). Интенсивность изнашивания ГЦ после капитального ремонта в 2…3 раза выше, чем у новых гильз. Поэтому разработка и совершенствование способов восстановления и увеличения ГЦ ресурса являются актуальными.
Работа выполнена в соответствии с планом НИР Казанского ГАУ; с Программой развития приоритетных направлений в Республике Татарстан до 2010 года.
Цель работы. Повышение износостойкости гильз цилиндров двигателей путем обоснования параметров анодно-механического хонингования.
Объект исследования. Объектом исследования является процесс анодно-механического хонингования гильз цилиндров двигателя ЗМЗ-511.10.
Предмет исследований. Закономерности рабочего процесса анодно-механического хонингования и образования микрорельефа поверхности, а также изменения физико-механических свойств материала.
Методика исследований. Теоретические исследования выполнены с использованием основных законов теплотехники, а также расчетно-конструктивных методов и методов физического моделирования. Экспериментальные исследования проводились на специальных стендах с использованием методов планирования эксперимента. Результаты эксперимента обрабатывались с помощью известных компьютерных программ и методов математической статистики.
Научная новизна работы. Разработка метода получения износостойкого маслоемкого микрорельефа поверхности с нанесением антифрикционного покрытия, математической модели формообразования микрорельефа поверхности.
Практическая ценность работы. Возможность использования полученных теоретических и экспериментальных результатов при анодно-механической обработке гильз цилиндров. По сравнению с типовым абразивным хонингованием разработанная технология анодно-механического хонингования металлическим инструментом с нанесением антифрикционного покрытия позволяет увеличить маслоемкость зеркала гильз цилиндров, за счет образования лунок, уменьшить их износ на 20-25%, сократить время приработки, повысить производительность труда. Полученные результаты используются учебном процессе для студентов Института механизации и технического сервиса Казанского ГАУ. Технологический процесс анодно-механического хонингования и опытные образцы хонинговальных головок испытаны и внедрены в НПО «Агросервис» и Бугульминском ПАТП РТ.
Апробация. Основные положения диссертационной работы были доложены на научных конференциях профессорско-преподавательского состава и аспирантов Казанского ГАУ (Казань, 1998-2010г.г.); на Всероссийской агропромышленной выставке «Золотая осень» (Москва, 10-14 октября 2003 г.); на технических советах ОАО «Татсельхозтехника» РТ (Казань, 1998-2000г.г.); на Международной научно-практической конференции «Совершенствование технологий, средств механизации и технического обслуживания в АПК» (Чебоксары, 24-27 декабря 2003 г.); научной конференции ФГОУ ВПО «Московский ГАУ» (Москва, 2003 г.).
Основные положения, выносимые на защиту:
1.Метод повышения износостойкости за счет увеличения маслоемкости путем получения лунок на поверхности деталей с последующим нанесением антифрикционного покрытия.
2. Математическая модель формообразования микрорельефа
3.Результаты лабораторно-производственных исследований, эксплуатационных испытаний ГЦ, обработанных анодно-механическим и абразивным хонингованием.
4. Технология анодно-механического хонингования и результаты технико-экономической оценки.
Публикации. Основное содержание диссертации, результаты исследований отражены в 13 статьях, в том числе в 2 статьях центральных журналов рекомендованных ВАК и в трудах международных симпозиумов и конференций (5 статей), получено 2 патента РФ на изобретение № 2242337 и № 2242338, 1 свидетельство на полезную модель № 23586. Результаты работы отмечены бронзовой медалью и дипломом 3-й степени Всероссийской агропромышленной выставки «Золотая осень» (Москва, октябрь 2003 г.);
Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов и предложений, списка литературы и приложений. Содержание работы изложено на 162 страницах машинописного текста, список литературы содержит 189 наименований, в том числе 12 на иностранном языке.
