Введение к работе
Актуальность темы диссертации. Современные условия хозяйствования . предопределяют необходимость принятия решений, связанных с применением оптимальных технологий восстановления и упрочнения деталей машин с учетом ограниченной сырьевой базы Республики Беларусь. В значительной степени решение этой задачи может быть выполнено правильным выбором метода нанесения износостойких покрытий и технологических операций обработки последних, что дозволит увеличить срок службы деталей машин, а значит обеспечить ресурсо- и энергосбережение в народном хозяйстве.
В настоящее время в- ремонтном производстве особое внимание уделяется обеспечению повышенного ресурса восстановленных деталей по сравнению с новыми. Известно, что наибольшее число отказов (до 807.). обусловлено процессами изнашивания или комплексными причинами, где изнашивание играет доминирующую роль. Для незамкнутых три-ботехнических систем с неблагоприятными воздействиями окружающей среды, которые характерны для условий работы большого количества деталей сельскохозяйственных машин и механизмов, наиболее эффективными являются износостойкие покрытия.
Многообразие методов восстановления и упрочнения трущихся по
верхностей объясняется тем, что ни один из них не может претендо
вать на универсальность. Это вызвано разнообразием видов изнашива
ния и условий работы машин, что и обусловливает необходимость раз
работки и применения частных технологических мер повышения изно
состойкости изделий. . . '.'.
В связи с вышеизложенным, поиск новых способов воостановления и упрочнения поверхностей деталей, как технологический путь повышения износостойкости, является актуальной задачей.
Простым и доступным методом нанесения износостойких покрытий является электромагнитная наплавка (ЭМН). Имеющиеся в литературных источниках" сведения об особенностях механической обработки покрытий, полученных ЭМН, и их свойствах освещены неполно. По этой причине прогрессивный технологический процесс восстановления и упрочнения деталей машин и оборудования ЭМН до настоящего времени, не получил широкого практического применения.
Потребность решения целого ряда научных и технических вопросов, связанных С обработкой покрытий, полученных ЭМН, создает важную научную задачу. Это предопределило актуальность данной работы' и необходимость ее выполнения.
Связь работ с крупными научными програшним, венами. Работа
выполнена в соответствии с постановлением Комиссии президиума СМ
Республики Беларусь по вопросам научно-технического прогресса
(протокол . N5 (123) от 1 декабря 1993г.); Государственной науч
но-технической программой фундаментальных исследований "Материал"
(раздел 56). '
Цель и задачи исследовааия. Цель работы - совершенствование технологии восстановления и упрочнения деталей сельскохозяйственных машин путем'механической обработки покрытий, полученных ЭМН; установление взаимосвязи способов и режимов обработки покрытий с их физико-механическими свойствами; освоение в производстве технологических операций- механической обработки покрытий на рабочих поверхностях деталей' машин типа тел вращения с требуемыми эксплуатационными свойствами. ...
В соответствии с поставленной целью в работе выполнены следующие задачи: '
1.' Проведегі анализ основных способов восстановления и упроч- ' нения деталей машин наплавкой и обрабатываемости износостойких покрытий.
' 2. Разработан аналитический метод расчета остаточных напряжений в системе покрытие-основа и.установлено влияние основных факторов электромагнитной наплавки, поверхностного пластического деформирования и магнитно-абразивной обработки на их величину и характер.
-
Получены математические модели абразивного и алмазного шлифования и магнитно-абразивной.обработки электромагнитных покрытий, позволяющие выявить закономерности влияния технологических факторов на параметры процессов и.определить их оптимальные режимы.
-
Разработаны математические модели магнитно-абразивной обработки электромагнитных покрытий, позволяющие установить закономерности влияния технологических факторов процесса на физико-механические свойства покрытий. '
-
Экспериментально обосновано влияние методов механической обработки на триботехнические характеристики электромагнитных покрытий. '' «
„ 6. Внедрено в производство абразивное и алмазное шлифование и магнитно-абразивная обработка электромагнитных покрытий. Научная иовиава полученных результатов соапоит в: - получении на основе теорий теплопроводности и прочности ма-.
тематических моделей для расчета остаточных напряжений в системе покрытие-основа, позволяющих управлять процессом электромагнитной ' наплавки и обеспечивать требуемые эксплуатационные свойства покрытий;
установлении закономерностей изменения триботехнических характеристик электромагнитных покрытий; определяющих эксплуатационные свойства восстановленных деталей машин; -
получении математических моделей механической обработки электромагнитных покрытий, дозволяющих установить влияние технологических факторов процессов и химического состава порошка на параметры качества поверхностного слоя покрытий и определить оптимальные режимы абразивного и алмазного шлифования и маїнитно-абразивной обработки.
Практіческая значимость полученных результатов. Полученные в настоящей работе результаты теоретических и экспериментальных исследований, а также разработанные типовые технологические процессы механической обработки покрытий, полученных электромагнитной наплавкой легированных порошков на железной основе, могут быть использованы в различных отраслях промышленности, з частности, сельхозмашиностроении и автотракторной, для восстановления и упрочнения детапей, работающих в условиях абразивного износа.
Результаты работы внедрены в учебный процесс подготовки студентов технических специальностей вузов Республики Беларусь.
Экономическая значимость полученных результатов. Годовой экономический эффект от внедрения результатов работы а Пинской-райаг-ропромтехнике в 1992 году составил 773,5 тыс.руб. . и в Октябрьской райагропромтехнике Гомельской области в 1993 году - 54,6 млн. руб. Это дает возможность использовать разработанные технологические операции как коммерческий продукт для заинтересованных потребителей.
Основные положения диссертант, выносимне «а ващму. На защиту выносятся следующие основные положения:
-
Математическая модель и алгоритм ее реализации на ЭВМ для расчета остаточных напряжений в.покрытии и основе при электромагнитной наплавке.
-
Математические модели процессов механической обработки электромагнитных* покрытий, позволяющие установить закономерности влияния технологических факторов абразивного и алмазного шлифования и магнитно-абразивной обработки на параметры процессов и опре-
делить их оптимальные режимы.
-
Результаты исследования триботехнических характеристик исследуемых покрытий, позволяющие расширить их область применения.
-
Технологические операции механической обработки покрытий, полученных электромагнитной наплавкой легированных порошков на железной основе, повышающие износостойкость покрытий и снижающие себестоимость восстановления деталей машин.
Личный зклад соискателя. Основные научные и практические результаты диссертации, положения, выносимые на защиту, разработаны и получены лично соискателем или при его непосредственном участии.
Апробация результатов диссертации. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на международной конференции "Технология отделочно-упрочняющей обработки в машиностроении" (Минск, 1994г.), республиканских конференциях: "Эффективные технологические процессы и оборудование для восстановления и упрочнения деталей 1/ашин" (Пенза, 1991 г.), "Комплексные методы повышения надежности и долговечности деталей машин" (Новополоцк, 1993г.), "Повышение технического уровня и надежности машин" (Минск, 1993г.), на научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава Белорусского аграрного технического университета 1993-1996г.г. и на кафедре."Технология металлов" БАТУ.
Опубликоваїтость результатов. По теме диссертации опубликовано 11 печатных работ.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, общей характеристики работы,* шести глав, выводов и списка использованных литературных источников из 135 наименований и 6 приложений. Работа содержит 216 страниц машинописного текста, в том числе 98 страниц текста, 31 рисунок, 21 таблицу. Приложения содержат 56 страниц машинописного текста.
