Введение к работе
Актуальность исследований. В стране, в том числе и в сельскохозяйственном производстве, существует большой спрос на восстановление изношенных деталей. Парк грузовых автомобилей на конец 2002г. составил 4,6млн. единиц, автобусов—703тыс. шт. (в сельских районах' Алтайского края 68,2тыс. и 10,3тыс.шт. соответственно). При этом более половины парка эксплуатируется свыше Юлет.
Восстановление деталей, особенно дорогих, экономически целесообразно, так как стоимость заготовки детали при производстве в среднем составляет 70...75% от себестоимости детали. Восстановление деталей целесообразно и с экологической точки зрения.
Необходимо развитие как фирменного ремонта, так и создание
специализированных предприятий по восстановлению деталей с
высоким уровнем качества восстановления изнашиваемых
поверхностей.
Так, например, после шлифования шеек коленчатых валов под второй и последующие ремонтные размеры значительно (в два и более раз) снижается наработка на отказ из-за уменьшения твёрдости поверхности шеек. Поверхностное упрочнение коренных и шатунных шеек высококонцентрированными источниками энергии (электронный луч, лазерный луч, плазменная струя и др.) позволяет значительно повысить ресурс работы детали. При этом обеспечивается минимальный нагрев детали и, следовательно, отсутствие деформации.
В мировой практике в двигателях внутреннего сгорания преобладают коленчатые валы из высокопрочного чугуна (в России— заводы ВАЗ, ЗМЗ). Учитывая особенности термообработки чугуна, из многих способов упрочнения, известных в настоящее время в машиностроении и ремонтной практике, был выбран процесс упрочнения валов электронным лучом в вакууме, по своим положительным качествам наиболее подходящим для поверхностного упрочнения. В связи с этим актуальным является разработка технологии упрочнения, маршрутов технологического процесса восстановления коленчатых валов, изготовленных из высокопрочного чугуна, с использованием обработки рабочих поверхностей электронным лучом в вакууме.
Цель исследований. Усовершенствовать технологию
восстановления чугунных валов автотракторных двигателей, используя поверхностное упрочнение рабочие *ШЕіВадяС#*ЖШ(йфнЬ]М лучом В
h CttUMTEKA I
«VZM
вакууме при восстановлении их под ремонтный размер, с обеспечением 100% ресурса от новой детали.
Объект исследований. Технологический процесс восстановления коленчатого вала под ремонтный размер.
Предмет исследований. Зависимость качества восстанавливаемой поверхности от параметров режима упрочнения.
Научная новизна. Обоснован маршрут ремонта чугунных коленчатых валов под ремонтный размер с упрочнением шеек из расплавленного состояния электронным лучом в вакууме. Обоснован оптимальный режим поверхностного упрочнения коленчатого вала, изготовленного из высокопрочного чугуна, при его капитальном ремонте. Определены критерии выбора режима упрочнения. Получены количественные закономерности влияния основных технологических параметров ЭЛО на упрочнённый слой.
Практическая значимость работы. Заключается в разработке технологического процесса ремонта чугунных коленчатых валов двигателей внутреннего сгорания с упрочнением шеек электронным лучом в вакууме, который увеличивает ресурс восстановленного вала до уровня нового.
Реализация результатов исследований. Результаты
выполненной работы использованы в ЧП Батырева Н.И., которое занимается восстановлением деталей с помощью ЭЛУ; в ОАО «Новоалтайское АТП» Первомайского района Алтайского края, а также используются в учебном процессе на автотракторном факультете АлтГТУ им.И.И.Ползунова при выполнении дипломных проектов, лабораторных занятий, научно-исследовательских работ студентов.
Апробация работы. Основные положения и результаты
исследований были доложены и обсуждены на 58-й, 60-й и
юбилейной 61-й (2000...2003гг.) научных конференциях студентов,
аспирантов, профессорско-преподавательского состава автотракторного
факультета АлтГТУ им.И.И.Ползунова, на Всероссийской научно-
практической конференции «Пути повышения качества и
эффективности строительства, реконструкции, содержания
автомобильных дорог и искусственных сооружений на них»
(г.Барнаул, 2001г.), на Всероссийской научно-технической
конференции «Совершенствование систем автомобилей, тракторов и агрегатов» (г.Барнаул, 2002г.), на первой Всероссийской научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых учёных (г.Барнаул, 2004г.), на расширенном заседании лаборатории организации технического обслуживания ГНУ СибИМЭ СО РАСХН (г.Новосбирск, 2003-2004гг.), на расширенном заседании кафедр: «Автомобили и автомобильное хозяйство», «Автомобили и тракторы»,
«Сельскохозяйственное машиностроение», «Двигатели внутреннего сгорания» АлтГТУ им.И.И.Ползунова (2004г.).
Публикации. По результатам выполненных исследований опубликовано десять печатных работ.
Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы и приложений. Работа изложена на 119 страницах машинописного текста, включает 35 рисунков, 18 таблиц.
