Повышение износостойкости гильз цилиндров двигателей внутреннего сгорания финишной антифрикционной безабразивной обработкой рабочей поверхности
- Authors: 1, 1
-
Affiliations:
- Самарский государственный аграрный университет
- Issue: Vol 1 (2022)
- Pages: 342-343
- Section: Проблемы агропромышленного комплекса
- URL: https://journals.eco-vector.com/osnk-sr/article/view/107598
- ID: 107598
Cite item
Full Text
Abstract
Обоснование. Двигатель внутреннего сгорания является основой всех сельскохозяйственных процессов, количество отказов которого составляет от 36 до 52 %. Работоспособность двигателя увеличивается при усовершенствовании теплоиспользования и снижении механических потерь на трение. Поэтому в сложившихся экономических условиях огромная роль отводится совершенствованию надежности машин и удвоению их ресурса [1, 2]. Изнашивание рабочей поверхности трения представляется главным дефектом у гильзы цилиндра двигателя внутреннего сгорания. Данный дефект представляет собой сложный процесс, состоящий из трех этапов, таких как адгезия, коррозия и абразивный износ. В процессе низкокачественной сборки или разборки двигателей происходят такие повреждения, как трещины, излом бурта, коррозионные и кавитационные повреждения, задиры гильз. Такие гильзы 100 % бракуются. Самый большой износ гильзы происходит в верхней мертвой точке в пределах первого компрессионного кольца и является решающим фактором пригодности к ремонтным работам [2].
Цель — повышение износостойкости гильз цилиндров двигателей внутреннего сгорания финишной антифрикционной безабразивной обработкой (ФАБО) рабочей поверхности.
Методы. В процессе трибологических исследований, чтобы описать микрогеометрию поверхности, используют три основных критерия оценки параметра шероховатости: Rmах — наибольшая высота профиля, Rz — высота неровностей профиля по десяти точкам, Rа — среднеарифметическое отклонение профиля. Измерение проводят не менее чем на пяти участках поверхности. Оценивание шероховатости поверхности гильзы цилиндра до и после обработки ФАБО проводили типовым методом профилографирования (ГОСТ 2789-73) при помощи профилометра, моделью «АБРИС ПМ-7». Последовательность измерений поверхности гильз цилиндров состояла из следующих этапов:
- установить гильзу цилиндров с обработанной поверхностью;
- установить первичный преобразователь профилометра «АБРИС ПМ-7» на измеряемую поверхность;
- придать первичному преобразователю такое положение, чтобы траектория щупа была параллельна измеряемой поверхности;
- включить профилометр, подвести щуп первичного преобразователя к измеряемой поверхности так, чтобы опора щупа слегка касалась ее (до загорания индикатора) на профилометре;
- далее нужно провести измерения шероховатости по параметрам Rz и Ra на основных длинах 0,25; 0,8; 2,5 мм;
- сравнить высоту микронеровностей на измеряемых поверхностях с размером шероховатости по образцам шероховатости (визуально);
- результаты измерений занести в протокол измерений.
Результаты. На основе учета недостатков существующих приспособлении для создания антифрикционного слоя на изнашиваемых поверхностях гильзы цилиндров нами разработано приспособление для ФАБО (рис.) к вертикально расточному станку 2Е78П, закрепляемое вместо расточного резца на шпиндельном валу [1, 2].
Рис. Приспособление для ФАБО: 1 — натирающий элемент; 2 — поршень; 3 — гильза; 4 — пружина; 5 — упорный винт
После профилографирования поверхности до и после обработки ФАБО, профилометром «АБРИС ПМ-7», были получены следующие результаты, приведенные в таблице.
Таблица. Результаты измерений параметров шероховатости поверхности до нанесения слоя латуни и после
Образцы | Шероховатость поверхности, мкм | ||
Rmax | Rz | Ra | |
Без слоя латуни | 2,74 | 0,96 | 0,34 |
Послоенные латунью | 1,97 | 0,44 | 0,29 |
В результате нанесения антифрикционного слоя латуни Л62 на поверхность трения гильзы цилиндров, средний сдвиг профиля шероховатости от средней линии снизился на 12,5 %.
Выводы. Разработано приспособление для проведения ФАБО на вертикально-расточном станке. Шероховатость поверхности до обработки 0,34 мкм после 0,29 мкм. После проведения обработки показатели шероховатости поверхности показывают, что сформировалась рациональная микрогеометрия, в результате чего увеличивается срок работы деталей.
Keywords
Full Text
Обоснование. Двигатель внутреннего сгорания является основой всех сельскохозяйственных процессов, количество отказов которого составляет от 36 до 52 %. Работоспособность двигателя увеличивается при усовершенствовании теплоиспользования и снижении механических потерь на трение. Поэтому в сложившихся экономических условиях огромная роль отводится совершенствованию надежности машин и удвоению их ресурса [1, 2]. Изнашивание рабочей поверхности трения представляется главным дефектом у гильзы цилиндра двигателя внутреннего сгорания. Данный дефект представляет собой сложный процесс, состоящий из трех этапов, таких как адгезия, коррозия и абразивный износ. В процессе низкокачественной сборки или разборки двигателей происходят такие повреждения, как трещины, излом бурта, коррозионные и кавитационные повреждения, задиры гильз. Такие гильзы 100 % бракуются. Самый большой износ гильзы происходит в верхней мертвой точке в пределах первого компрессионного кольца и является решающим фактором пригодности к ремонтным работам [2].
Цель — повышение износостойкости гильз цилиндров двигателей внутреннего сгорания финишной антифрикционной безабразивной обработкой (ФАБО) рабочей поверхности.
Методы. В процессе трибологических исследований, чтобы описать микрогеометрию поверхности, используют три основных критерия оценки параметра шероховатости: Rmах — наибольшая высота профиля, Rz — высота неровностей профиля по десяти точкам, Rа — среднеарифметическое отклонение профиля. Измерение проводят не менее чем на пяти участках поверхности. Оценивание шероховатости поверхности гильзы цилиндра до и после обработки ФАБО проводили типовым методом профилографирования (ГОСТ 2789-73) при помощи профилометра, моделью «АБРИС ПМ-7». Последовательность измерений поверхности гильз цилиндров состояла из следующих этапов:
- установить гильзу цилиндров с обработанной поверхностью;
- установить первичный преобразователь профилометра «АБРИС ПМ-7» на измеряемую поверхность;
- придать первичному преобразователю такое положение, чтобы траектория щупа была параллельна измеряемой поверхности;
- включить профилометр, подвести щуп первичного преобразователя к измеряемой поверхности так, чтобы опора щупа слегка касалась ее (до загорания индикатора) на профилометре;
- далее нужно провести измерения шероховатости по параметрам Rz и Ra на основных длинах 0,25; 0,8; 2,5 мм;
- сравнить высоту микронеровностей на измеряемых поверхностях с размером шероховатости по образцам шероховатости (визуально);
- результаты измерений занести в протокол измерений.
Результаты. На основе учета недостатков существующих приспособлении для создания антифрикционного слоя на изнашиваемых поверхностях гильзы цилиндров нами разработано приспособление для ФАБО (рис.) к вертикально расточному станку 2Е78П, закрепляемое вместо расточного резца на шпиндельном валу [1, 2].
Рис. Приспособление для ФАБО: 1 — натирающий элемент; 2 — поршень; 3 — гильза; 4 — пружина; 5 — упорный винт
После профилографирования поверхности до и после обработки ФАБО, профилометром «АБРИС ПМ-7», были получены следующие результаты, приведенные в таблице.
Таблица. Результаты измерений параметров шероховатости поверхности до нанесения слоя латуни и после
Образцы | Шероховатость поверхности, мкм | ||
Rmax | Rz | Ra | |
Без слоя латуни | 2,74 | 0,96 | 0,34 |
Послоенные латунью | 1,97 | 0,44 | 0,29 |
В результате нанесения антифрикционного слоя латуни Л62 на поверхность трения гильзы цилиндров, средний сдвиг профиля шероховатости от средней линии снизился на 12,5 %.
Выводы. Разработано приспособление для проведения ФАБО на вертикально-расточном станке. Шероховатость поверхности до обработки 0,34 мкм после 0,29 мкм. После проведения обработки показатели шероховатости поверхности показывают, что сформировалась рациональная микрогеометрия, в результате чего увеличивается срок работы деталей.
About the authors
Самарский государственный аграрный университет
Email: Ivan.Dikusha@yandex.ru
студент, группа 3, инженерный факультет
Russian Federation, СамараСамарский государственный аграрный университет
Author for correspondence.
Email: artamonov.evgenij.ivanovich@mail.ru
научный руководитель, кандидат технических наук, доцент
Russian Federation, СамараReferences
- Курчаткин В.В. Надежность и ремонт машин. Москва: Колос, 2000. 776 с.
- Карагодин В.И., Митрохин H.H. Ремонт автомобилей и двигателей: учебное пособие для студентов учреждений среднего профессионального образования. 6-е изд. Москва: Академия, 2009. 496 с.
Supplementary files
![](/img/style/loading.gif)