Підвищення довговічності деталей передньої підвіски автомобіля ВАЗ-2101

Призначення сферичних шарнірів, стан деталей передньої підвіски, робота сферичних шарнірів та фактори, які впливають на швидкість зносу вузла. Розбирання вузла при ремонті. Відновлення пальця кульового плазменно-дуговим напиленням, розрахунок зносу.

Рубрика Производство и технологии
Вид дипломная работа
Язык украинский
Дата добавления 10.10.2015
Размер файла 4,4 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

2.3.4 Вибір обладнання для відновлення

Плазмотрон призначений для нанесення захисних покрить на поверхні деталей методом плазмового напилення порошкових матеріалів (вольфрам, молібден та ін.) для придання цим поверхням корозійностійких, зносостійких, фрикційних та інших властивостей. Технічні дані плазмотрону наведені в табл.2.4.

Таблиця 2.4

Параметри

Значення

1

2

3

4

5

6

7

8

Максимальний струм (при роботі на азоті), А

Плазмоутворюючі гази

Витрати плазмаутворюючого газу, л/хв.

Дисперсність порошків,мкм

Продуктивність напилення покрить (Al2O3), кг/год

Дистанція напилення, мм

Витрати води на охолодження, л/хв

Температура води на виході, град.

400

Ar, He, N2 , Ar + N2 + H

15...100

10...200

1...2

120...150

8...10

до 50

Плазмотрон складається з двох ізольованих вузлів - катодного (верхній) 6 та анодного (нижній) 4 (рис. 2.2).

1, 2, 3 - штуцери; 4 - анодний вузол; 5 - змінне водоохолоджуєме сопло;6 - катодний вузол

Рисунок 2.2 - Схема плазмотрону

В нижньому анодному корпусі встановлено змінне водоохолоджуєме сопло 5 та закріплений струмопідвід 2, який подає воду в плазмотрон.

Сопло герметизується верхньою (гумовою) та нижньою (свинцевою) прокладками та утримується в корпусі фланцем з 4-ма гвинтами.

Сопло має спеціальний отвір для приєднання штуцеру подачі порошків на зріз сопла. Передбачено три конструкції сопел: для роботи на аргоні з воднем, для роботи на азоті та його сумішах та для напилення дрібнодисперсних порошків (5...20 мкм).

В верхній (катодний корпус) ввертається змінний електрод, виконаний з вольфраму. На корпусі закріплений струмопідвід для виходу охолоджуючої рідини.

Водяна магістраль плазмотрону герметична за рахунок застосування спеціальних ущільнень (гумові, фторопластові та свинцеві).

Ізолятор, верхній та нижній корпуси скріплюються між собою 4-ма гвинтами.

Принцип дії. Дуга збуджується між електродом та соплом (пробиванням проміжку іскровим високоякісним розрядом), проходить через сопло під тиском робочого газу, який подається в камеру. Анодна пляма дуги переміщується по внутрішній стінці каналу сопла, а стовп дуги жорстко стабілізується по осі електроду та сопла.

Частина робочого газу, проходячи через стовп дуги, нагрівається, іонізується та виходить із сопла плазмотрону у вигляді плазмового струменя. Зовнішній шар газу, який омиває стовп дуги, залишається відносно холодним та утворює електричну та теплову ізоляцію між потоком плазми та каналом сопла, захищаючи сопло від руйнування.

Щільність струму в плазмотроні сягає 100 А/мм2. Температура сягає декількох тисяч градусів.

Матеріал покриття, спеціально підготовлений у вигляді дрібнозернистого порошку, подається через сопло в потік плазмового струменю та, нагріваючись або розплавляючись в цьому потоці, переноситься на оброблюваний виріб.

Завдяки високій швидкості плазмового струменю, частинки порошку набувають значної кінетичної енергії та, вдаряючись у папилювану поверхню, розплющуються, занурюючись в неї та заповнюючи нерівності. При цьому кінетична енергія часток перетворюється у тепло, температура їх підвищується, що забезпечує з`єднання часток між собою та з поверхнею виробу.

Ефективність нагріву часток порошку визначається часом їх перебування у плазмі, тобто відстанню від зрізу сопла до виробу та потужністю плазмового струменю.

Підвищення потужності може бути досягнуто при використанні двохатомних газів з високим тепловмістом, наприклад N2, H2. Завдяки високій теплопровідності водню збільшується довжина високотемпературної частини факелу, що дає можливість підвищити температуру порошку за рахунок віддалення плазмотрону від оброблюваного виробу. Але швидкість плазмового струменю при віддаленні від зрізу сопла знижується.

Підвищення потужності плазмотрону за рахунок збільшення струму дуги обмежується стійкістю аноду. Під час ерозії сопла виникає не тільки небезпека його руйнування, але й можливість забруднення напилюваного матеріалу.

При використанні водню в якості робочого газу з метою зменшення величини теплового потоку, направленого від дуги до сопла. Водень застосовують в суміші з аргоном, що забезпечує теплову ізоляцію сопла від стовпа дуги.

Геометричні параметри плазмотрону:

ѕ Радіус сопла плазмотрону, R0,, мм.

ѕ Довжина каналу анода до точки вводу порошку в струмінь плазми, lвн, мм.

Електричні параметри плазмотрону:

ѕ Напруга між катодом та анодом плазмотрона, Uд, В.

ѕ Сила струму дуги, I, А.

Технологічні параметри плазмотрону:

ѕ Кут розкриття струменю двохфазного потоку, град.

ѕ Вид плазмоутворюючого газу.

ѕ Тиск газу, Pг, атм.

ѕ Витрати плазмоутворюючого газу Vг, л/хв.

ѕ Швидкість переміщення плазмотрону Wпл, мм/c.

ѕ Дистанція напилення, L, мм.

ѕ Тип порошку.

ѕ Грануляція порошку, мкм.

ѕ Витрати порошку Gп, кг/год.

ѕ Умовний радіус розсіювання напилюваних часток r0, мм.

ѕ Коефіцієнт використання матеріалу КВМ.

ѕ Коефіцієнт корисної дії плазмотрону, ККД.

2.4 Технологічний процес відновлення пальця кульового

Технологічний процес напилення деталей складається із послідовного виконання наступних операцій: миття та очищення деталі, підготовка поверхні деталей до нарощування, сам процес напилення, механічна обробка після нарощування, хіміко-термічна обробка вала, доводка та технічний контроль покриття.

2.4.1 Миття та очищення пальця кульового

Перед попередньою обробкою поверхні слід здійснити промивання і наскільки це можливо видалити вологу, мастило й інші забруднення, а також оксидні плівки.

Існують різні методи видалення забруднені поверхонь деталей. Найбільш розповсюдженим є миття розчинниками і лужними розчинами. Очищення проводять наступним чином:

- за допомогою машин для миття, в якості розчинника використовують лабомід 203 ГОСТ 9403-80 концентрацією 5…15 кг/м3 , час очищення - 15…20 хв;

- при обробці розпиленням в якості розчинника використовують лабомід 101, 102 ГОСТ 9402-80 концентрацією 5…15 кг/м3 з температурою 50…70 0С, час очищення 1…5 хвилин;

- при використанні їдкого натру ГОСТ 2263-79 (каустичної води): концентрація 50 г/л, температура 80…90 0С, дворазове промивання гарячою і холодною водою.

Після знежирення проводять промивання водою з відповідним вмістом солей ГОСТ 2874-82.

Сушіння деталей після миття проводять в сушильних шафах при температурі 60…150 0С або обдуванням стиснутим повітрям ГОСТ 17433-80.

2.4.2 Підготовка пальця кульового під напилення

Попередня механічна обробка застосовується при відновленні для усунення дефектів на деталях, які з'явилися в результаті їх експлуатації, або для надання правильної геометрії зношеної деталі, а також для зняття твердого зміцненого або термообробленого шару з метою кращого з'єднання поверхні з наплавленим матеріалом.

Для усунення цих дефектів, надання робочій поверхні правильної форми і зняття залишків загартованого твердого шару вала використаємо шліфування.

Припуск на попереднє шліфування приймаємо рівним h = 0,7…1,0 мм, що трохи більше товщини загартованого шару. Розрахунок режимів проводимо як для чорнового шліфування. При цьому отримаємо шорсткість поверхні Ra = 6,3…12 мкм.

2.4.3 Використання SQL для визначення оптимального режиму напилення пальця кульового

Результати виконання SQL - запитів відображені у додатку 3 і табл.. 2.6...2.8.

Таблиця 2.6. НАПИЛЕННЯ_МАТЕРІАЛИ

№_матеріалу

Вид_матеріалу

Марка_матеріалу

Тип_газу

Дисперсність_порошку,_мкм

1

Порошок

Сталь 10

Азот

100

2

Дріт

Сталь 10

Аргон

---

Таблиця 2.7. НАПИЛЕННЯ_РЕЖИМИ

№_матеріалу

Дистанція_напилення_мм

Кут_атаки_ град

_деталі_ об_хв

Витрати_матеріалу_ кг_год

1

250

90

2

12

2

300

90

2

10

Таблиця 2.8. НАПИЛЕННЯ_ВЛАСТИВОСТІ

№_матеріалу

Товщина_покриття_мм

Знос_мкм_км

1

2.5

5

2

2.5

3

2.4.4 Напилення пальця кульового

Таким чином, покриття деталей сталлю проводять на режимах (табл. 2.5).

Таблиця 2.5. Режими плазменно-дугового напилення сферичної частини пальця кульового передньої підвіски автомобіля ВАЗ-2101

Матеріал деталі

Сталь 30Х

Наплавлюємий матеріал

Сталь 10

Кутова швидкість обертання деталі, об/хв

2

Кут атаки, град

90

Повздовжня подача плазмотрона, мм/об

20

Відстань від сопла плазмотрона до деталі (дистанція напилення), мм

300

Струм в ланцюгу електрод-сопло, А

200

Робоча напруга, В

270

Тиск стисненого газу, МПа

0,6

Швидкість наплавки, м/хв.

4

Витрати плазмостворюючої газової суміші (аргон), м3/год

5,0

Витрати Cталі 10, кг/год.

10

Коефіцієнт використанння матеріалу КВМ, %

60

Товщина шару покриття, мм

2,5

2.5 Вибір обладнання для механічної обробки

Обробку зовнішніх поверхонь пальця виконуємо на круглошліфувальному верстаті мод. 3А151 методом повздовжньої подачі на прохід.

І. Вибираємо шліфувальний круг.

Визначаємо характеристику круга [22, табл. 50, с. 388]. Для круглого зовнішнього шліфування з повздовжньою подачою, шорсткості поверхні = 1,6…6,3 мкм, конструкційної цементованої сталі HRC>50 рекомендується характеристика: Е, ЕБ40СМ2К.

Приймаємо матеріал абразивних зерен білий електрокорунд (ЕБ), марку якого визначаємо по табл. 167 (с. 332) Е9А. Вибір цієї марки білого електрокорунда обумовлений високою твердістю шліфованої заготовки і вимогами, які пред'являються до точності і шорсткості овробленої поверхні. В характеристиці прифняті: зернистість №40, твердість СМ2 і зв'язуюча керамічна (К).

Характеристика круга:

1) переводимо старе позначення маркірування абразиву Е9А в нове 24А;

2) приймаємо індекс зернистості Н (вміст основної фракції при зернистості №40 45 %);

3) приймаємо структуру круга середню № 5 (для круглого зовнішнього шліфування в центрах рекомендується звичайно структури №5 і 6);

4) вказуємо різновидність прийнятої керамічної зв'язуючої К8 (для електрокорундових кругів);

5) вказуємо тип круга [22, табл. 50, с. 388]. На круглошліфувальних верстатах застосовують звичайно круги ПП і ПВ. Приймаємо тип ПВ (плоский з двусторонньою виточкою), який забезпечує зручне і надійне кріплення круга на шпінделі шліфувальної бабки;

6) приймаємо клас круга А;

7) вказуємо допустиму колову швидкість круга 35 м/с (звичайне шліфування).

Маркірування повної характеристики круга: ПВД24А40НСМ25 К8 35 м/с.

Розміри нового круга: Dк=600 мм, ширина круга (або висота) Вк=63 мм.

Даний круг можна використовувати для механічної обробки напилених поверхонь ведучого вала, оскільки матеріал напиленого шару відповідає механічним, теплопровідним властивостям верхнього шару вала після очистки і перед попереднрою обробкою.

2.5.1 Призначення параметрів механічної обробки деталей після нанесення покриття

Покриття з сплавів, що самофлюсуються мають об`ємну твердість HRC 58...63, а мікротвердість окремих включень типу боридів, карбідів, карбоборидів - до 4000 кгс/мм2.

Механічну обробку варто провести тільки алмазними кругами. Обробка абразивним інструментом не раціональна через малу продуктивність (часта правка круга та низькі режими обробки) та відсутність потрібної шорсткості.

Попередню обробку цих сплавів варто проводити алмазними кругами на металічних зв`язках: МО16, МО13, МВ1 з алмазом АСКМ, АСК, АСВ зернистістю 200/160, 250/200, що стабільно забезпечують шорсткість поверхні в межах Rа=0,16-0,3 мм та мають найменшу витрату алмазів в порівнянні з кругами на органічних зв`язках. При цьому варто користуватись наступними режимами обробки:

- Vкр=35…50 м/c, Vд=25…35 м/хв, Sпр=1 м/хв.

- Sном=0,08..1,5 мм/подв. хід при останніх проходах Sном=0,01…0,03 мм/подв хід та ретельному охолодженні СОЖ (35 %-ий водний розчин емульсола).

Фінішну обробку цих покриттів варто проводити торцом чашечних алмазних кругів, еластичними брусками та нескінченними алмазними стрічками при ретельному охолодженні 20 % -им водним розчином емульсола. При обробці варто використовувати чашечні круги з алмазом АСО, АСР на органічних зв`язках БІ та БР зернистісю 28/20-125/100. Мінімальна шорсткість поверхні (Rа=0,04…0,02 мкм) забезпечується при повздовжній подачі Sпр<0,27 мм/об. Сила зажиму торця круга до оброблюємої деталі Р=3…6 кгс, зернистості К=28/20…63/50.

Для полірування використовують алмазні стрічки (еластичні бруски з стальногї основи, еластичного підшару (резини) та еластичної алмазної стрічки (АСО) на каучуковмісних зв`язках Р9 та Р4 або нескінченні алмазні стрічки).

Алмазні стрічнки на тканевій основі не варто застосовувати для полірування вказаних твердих покриттів через інтенсивну витрату алмазів (однією стрічкою можна обробляти дві-три деталі 80 мм).

Для обробки еластичними брусками використовують суперфінішну головку мод. СФГ-100, встановлену на токарно-гвинторізному верстаті, з амплітудою бруска при осцилуванні 3 мм та числом подвійних ходів механізму осцилування 1400 в хвилину при ретельному охолодженні СОЖ (суміш 79 % керосину, 20% веретинного масла та 1 % олейнової кислоти).

Мінімальна шорсткість (Rа=0,03…0,015 мкм) забезпечується при Vд=25…30 м/хв, Т=25…85 с, Р=3…4 кгс/см2 , К=28/20…63/50.

Аналогічні режими обробки варто застосовувати при використанні нескінченних стрічок на каучуковмісних зв`язках Р9 та Р4.

2.6 Технічний контроль покриття

Технічний контроль здійснюють при підготовці поверхні деталі до наплавлення, в процесі нанесення покриття та після обробки різанням наплавленої деталі. Основним показником якісного наплавлення є дрібнозерниста структура наплавлюємого металу та міцність зчеплення наплавленого шару з основою. Якісно наплавлений шар повинен мати вигляд тонкого наждачного полотна.

Перевірка деталей після покриття звичайно зводиться до замірювання товщини шару шляхом порівняння розмірів деталі до покриття та після нього, до перевірки якості поверхні шляхом огляду через лупу та порівняння з еталоном, до перевірки міцності зчеплення покриття з основним металом постукування дерев'яним молотком.

Пористість.

Наплавлені шари мають незначну пористість. Її величина досягає 0,8...1,4 %. Пори можуть бути закритими і при невеликій товщині шару наскрізними, проте в обох випадках пористість значно впливає на властивості наплавленого покриття, його пружність, міцність, твердість, теплопровідність, теплове розширення.

Термічна обробка наплавленого металу, пов'язана із змінами в його будові, призводить до підвищення густини матеріалу внаслідок ліквідації частини пор та деякого відновлення однорідності.

2.7 Хіміко-термічна обробка відновленого пальця кульового

Хіміко-терміна обробка сталі заключається у зміні хімічного складу поверхневих шарів з метою підвищення їх твердості або надання їм антикорозійної стійкості. До цих способів обробки відносяться цементація, азотування, ціанування, хромування та ін.

Цементація є найстарішим способом підвищення поверхневої твердості сталі. Вона заключається в насичені м'якої сталі вуглецем і ґрунтується на здатності Fe? розчиняти у собі вуглець. Сталь, яка підлягає цементації, повинна бути нагріта до температури вище 910 0С і уведена у взаємодію з вуглецевим матеріалом. Речовини, які є джерелом вуглецю, називаються карбюризаторами.

Цементація проводиться за допомогою твердих, рідинних і газоподібних карбюризаторів.

Газова цементація проводиться в спеціальних печах шляхом насичення сталі вуглецем, який виділяється з газоподібних сумішей СН4, СmHn, CO та інших. Для цементації застосовуються природні гази або гази, отримані шляхом піролізу гасу, піробензолу та ін. речовин, які виділяють при розкладі вуглеводнів (табл. 2.9).

Таблиця 2.9 - Норми витрат карбюризаторів при цементації

Тип печі

Витрати рідкого карбюризатора, крап/хв

Витрати газового карбюризатора, м3/с, Ч278·10-6

Природний газ

Міський газ

Ендогаз

Шахтна Ц-35

Гас 60...70

-

-

-

Шахтна Ц-60

Масло індустріальне 50

-

-

-

Шахтна Ц-105

-

-

1,1

-

Безмуфельний однорядний агрегат

-

-

1,5-2,0

25

Те ж

-

1,3

-

25

Використовуємо наступні параметри цементації:

- карбюризатор - масло індустріальне 50;

- t ? 900 С (високотемпературна цементація);

- витримка - 5 год;

Товщина цементованого шару ? 1,5 мм.

Після цементації деталі гартують при t = 760 0С (інколи виконують подвійну термічну обробку: гартування при температурі 920 0С для роздрібнення зерна серцевини виробу і вторинне нагрівання до 760 0С для гартування зовнішнього шару). При газовій цементації вироби з печі направляються безпосередньо на гартування.

Цементацію проводять у безмуфельних шахтних електропечах, шахтних муфельних цементаційних електропечах та ін. Схема установки для газової цементації наведена на рис. 2.3.

1 - металічний кожух; 2 - кладка; 3 - резистори; 4 - кришка; 5 - плита киплячого шару; 6 - резистори; 7 - витратомір; 8 - манометр; 9 - скруббер; 10 - водяний душ; 11 - відстійник; 12 - клапан для регулювання тиску

Рисунок 2.3 - Схема установки з киплячим шаром

Схема технологічного процесу наведена у табл. 2.10.

Таблиця 2.10. Схема технологічного процесу

05

Мийна. Очистка пальців від бруду і мастила.

Мийна машина. Ванна з органічними розчинниками.

10

Монтажна. Монтаж на підвіску.

Шкаф з набором підвісок.

15

Мийна. Обезжирювання венським вапном чи його замінниками. Хімічне травлення.

Ванна для обезжирювання, ванна для хімічного травлення

25

Цементація.

Установка для цементації.

30

Шліфувальна. Шліфування пальця.

Шліфувальний верстат.

35

Консервування.

Ванна для консервуючих речовин, робочий стіл

2.8 Математичне моделювання ТП у середовищі Mathcad (лінійна та поліноміальна апроксимація за методом найменших квадратів)

2.8.1 Визначення параметрів лінійного рівняння a і b для набору вихідних даних xi, yi, розміщених у масиві DATA

2.8.1.1 Розрахунок через мінімізацію суми квадратів відхилень

хі - шлях тертя, км;

уі - знос, мкм (цементація після відновлення; інтенсивність зношування цементованого пальця - 1 мкм/км, а тільки наплавленого - 3 мкм/км - див. табл. 2.8).

В нульовому стовпчику масиву DATA містяться значення xi, причому, як бачимо ці значення розташовані в масиві неупорядковані.

При обробці подібних масивів рекомендується попередньо упорядкувати дані в масивах, тобто розташувати значення xi в порядку їх зростання.

Звичайно, при такому сортуванні не повинен порушуватися порядок відповідності значень xi, y. Використаємо для сортування даних вбудовану функцію csort, яка розташує в порядку зростання значення елементів вибраного стовпчика. При цьому елементи іншого стовпчика автоматично перенесуться в відповідні рядки.

Розбиваємо масив SORT_DATA_X на окремі вектори X і Y та визначаємо допоміжну змінну i.

Визначаємо апроксимуючу функцію у вигляді рівняння прямої лінії

Визначаємо змінну S (суму квадратів відхилень)

Необхідно визначити такі значення параметрів а i b, при яких S(a,b) має мінімальне значення.

В ідеальному випадку, коли всі точки лежать на одній прямій, сума квадратів відхилень дорівнює нулю. Отже, можна задатися цією умовою та сформувати відповідний розрахунковий блок GIVEN...MINERR.

Отже, нами отримані значення параметрів рівняння прямої лінії, що найкращим чином (з позицій метода найменших квадратів) описує вихідні дані. З урахуванням отриманих значень визначимо апроксимуючу функцію та припишемо їй діапазон зміни значень, який відповідає діапазону значень xi у векторі X.

Нанесемо на графік вихідні дані у вигляді окремих точок одночасно з прямою лінією, параметри якої нами розраховані.

2.8.1.2 Розрахунок через застосування вбудованих функцій

Попередній розв'язок, крім визначення параметрів рівняння прямої лінії, насамперед мав за мету продемонструвати головну ідею метода найменших квадратів. Власне, реалізація методу здійснена за рахунок можливостей функції Minerr. Більш простішим розв'язком є розв'язок з застосуванням функцій intercept, slope.

З аналітичної геометрії відомо, що геометричним змістом параметрів a і b є, відповідно, відрізок, що відсікається по осі ординат (англ. - intercept) та нахил (slope) лінії до осі ординат. Отже, якщо вихідні дані знаходяться в векторах X, Y і існують підстави вважати, що Y знаходиться в лінійному зв'язку з X, то:

- intercept(vx,vy) - повертає значення вільного члена a (величини відрізка, що відсікає пряма по осі ординат);

- slope(vx,vy) - повертає значення нахилу прямої до осі абсцис.

Застосовуємо ці функції для даної задачі.

Як бачимо, отримано такі самі результаті, як і в п. а).

Мірою тісноти лінійного зв'язку між величинами x i y може служити величина коефіцієнта кореляції, яку можна обчислити з застосуванням функції corr(vx, vy). Чим ближче коефіцієнт кореляції до 1 (або до -1 у випадку негативного кута нахилу), тим певніше можна вказати на лінійну кореляцію між величинами векторів.

2.8.2 Апроксимація степенними поліномами

Будь-який масив експериментальних даних можна описати і іншими видами апроксимуючих функцій. Якщо апроксимуючою функцією є степенний поліном, то маємо випадок поліноміальної апроксимації.

В свою чергу поліноміальна апроксимація в середовищі MathCAD може бути реалізована декількома шляхами.

Наприклад, розглянутий масив даних DATA_SORT_X потрібно апроксимувати поліномом другого ступеня , тобто підібрати такі значення параметрів a, b, c, щоб забезпечувався мінімум суми квадратів відхилень розрахованих значень полінома від дослідних значень.

2.8.2.1 Розв'язок з використанням розв'язуючого блоку

Загальний хід обчислень в цілому є аналогічним п. 11.5.1:

Незручність розрахункового блоку полягає в тому, що для параметрів a, b, c необхідно завдавати початкові наближення. Значення початкових наближень для параметрів a i b були побудовані на підставі попередньої апроксимації рівнянням прямої лінії. Для параметра c було використане формальне значення, що дорівнює одиниці. В загальному випадку, особливо коли необхідно знайти велику кількість параметрів апроксимації, використання блоку GIVEN...MINERR може викликати труднощі, пов'язані з відсутністю інформації про коректні значення початкових наближень. Тому для проведення поліноміальної апроксимації необхідно мати більш надійні засоби.

2.8.2.2 Застосування для поліноміальної апроксимації матричних операторів

Очевидно, що задача апроксимації вихідного набору даних поліномом другого ступеня зводиться до розв'язання наступної системи рівнянь:

Ця система є перевизначеною, тому для неї можна застосувати алгоритм розв'язку з застосуванням співвідношень матричної алгебри. Необхідно тільки коректно сформувати матрицю коефіцієнтів при невідомих а, b, c.

Даний підхід можна використати і при апроксимації поліномами більш високих степенів. Якщо вихідний масив описувати кубічною параболою, тобто поліномом

достатньо дещо модифікувати наведений масив N, додавши до нього стовпчик, що містить куби елементів вектора X.

Відповідно, степінь полінома можна підвищити. Зокрема, коефіцієнти полінома 7 степені можуть бути обчислені через додавання відповідних стовпчиків матриці коефіцієнтів.

Апроксимуючу функцію y7(x) можна виразити більш компактно:

Якщо обчислити суми квадратів відхилень, які мають місце при різних степенях апроксимуючого полінома:

то можна побачити, що підвищення степені сприяє зменшенню суми квадратів відхилень значень апроксимуючої функції від вихідних дослідних даних. З наведених прикладів випливає, що з цієї точки зору поліном 7 ступеня найкращим чином описує аналізований масив даних. Однак, слід відзначити, що при використанні поліномів високих степенів для апроксимації конкретних досліджуваних систем може статися ситуація, коли поліном неадекватно описує експериментальні дані

При високих степенях апроксимуючого багаточлена розраховані дані починають повторювати похибки експерименту. Тому сума квадратів відхилень при цьому вже є недостатнім критерієм адекватності полінома експериментальному масиву даних і слід застосовувати інші критерії, зокрема дисперсію адекватності.

2.8.3 Функція лінійного згладжування linfit

Якщо апроксимуюча функція може бути представленою у вигляді лінійної комбінації деяких інших функцій, то в цьому випадку можна використати функцію linfit(vx,vy,f).

Апроксимуємо масив даних M функцією

Вихідний масив даних:

Сортування:

Визначення апроксимуючого виразу у вигляді вектора f для подальшого використання linfit:

Визначення емпіричної формули за розрахованими коефіцієнтами апроксимації.

Графічне представлення результатів обчислень.

Цілком очевидно, що функція linfit не може бути застосованою до поліноміальної апроксимації.

2.8.4 Застосування лінійної інтерполяції даних зносостійкості

Лінійна інтерполяція полягає в тому, що задані точки (xi, yi) послідовно з'єднуються прямолінійними відрізками, і функція наближається ламаною лінією з вершинами в даних точках.

Лінійну інтерполяцію в MathCAD можна здійснити за допомогою вбудованої функції linterp.

linterp(vx,vy,x) - повертає значення в точці x, обчислене лінійною інтерполяцією даних з точками, координати яких знаходяться в векторах vx, vy.

Використаємо для інтерполяції дані масивів X і Y з п. 10.1.1:

Як бачимо, при розрахунках дотримується основна умова інтерполяції - розрахункові значення в вузлах інтерполяції повністю співпадають з заданими таблично значеннями Y.

Серед інших засобів інтерполяції розглянемо роботу функцій pspline, cspline, interp:

- pspline(vx,vy) - розраховує коефіцієнти параболічного сплайна, побудованого за векторами vx,vy. При цьому коефіцієнти розраховані коефіцієнти параболічного сплайна розміщуються у векторі vр.

- cspline(vx,vy) - розраховує коефіцієнти кубічного сплайна, побудованого за векторами vx,vy. При цьому коефіцієнти розраховані коефіцієнти кубічного сплайна розміщуються у векторі vs.

- interp(vs,vx,vy,x) - значення сплайну в точці x, розраховане за вихідними векторами vx і vy та коефіцієнтами кубічного сплайну vs.

Отже, при сплайн-інтерполяції задані точки з'єднуються відрізками парабол 2-го порядку (pspline) або відрізками кубічних парабол (cspline). За допомогою функції interp можна розрахувати будь-які значення аргументу між вузлами інтерполяції.

3. Конструкторська частина

Конструкторські методи підвищення зносостійкості умовно можна розділити на дві групи [27]. До першої відносяться методи зниження зносу за рахунок вибору раціональних форм корпуса, втулок, підведення мастила і т.п. Сюди відносяться рекомендації, нормалі, нормативи і стандарти, викладені в безлічі книг і довідників.

До другої групи конструкторських методів підвищення зносостійкості підшипників віднесені методи удосконалювання конструкції поверхні. Насамперед це методи конструювання системи підведення й утримання на поверхні мащення за допомогою мікро- і макроканавок.

3.1 Огляд існуючих підшипників, які застосовуються в кульових шарнірах

Розглянемо винахід 821789.

На кресленні зображений сферичний шарнір. Він містить цільний корпус 1, у якому виконана сферична порожнина із заходним конусом а. У сферичній порожнині встановлена розрізна головка 2 з рукояткою 3. Висота h частини головки з боку рукоятки до точки А переходу сферичної поверхні порожнини б в конічну в рівна (0,35...0,40) D, де D - діаметр головки. У головці виконана циліндрична порожнина, яка переходить в конічну, а фіксатор, виконаний у вигляді встановленого в цій порожнині циліндричного різьбового стрижня 4 із заходним конічним поясочком 5. Шарнір збирають таким чином.

Головка стискається за рахунок розрізів і вводиться в сферичну порожнину корпусу, так вона розтискає під дією пружних сил. Фіксатор угвинчується в головку, ущільнюючи останню в сферичній порожнині корпусу до необхідного зазора. Шарнір простий у виготовленні, легко збирається і розбирається, в ньому легко реалізується будь-який ступінь ущільнення між головкою і корпусом.

Рисунок 3.1 - Винахід 821789

Розглянемо винахід 1523764.

Винахід відноситься до опор багатоопорних з'єднань, схильних до динамічних навантажень. Мета винаходу - розширення функціональних можливостей. Опора має корпус 1, підп'ятники 2 з кільцевими прокладками 3, опорний елемент 4 і регулювальні елементи 5 і 6. Прокладки 3 виконані з пластичного матеріалу, який зміцнюється при зминанні. Регулювальні елементи 5 і 6 є різьбовими втулками з різьбами одного кроку і протилежного напряму. Опора дозволяє регулювати розташування головки 12 у напрямі осі Z-Z щодо корпусу 1. При регулюванні опори здійснюють деформацію гострих кромок 11 прокладок 3 синхронним поворотом регулювальних елементів 5 і 6. Потім регулюють сполучення головки 12 з підп'ятниками 2 через прокладки 3 зворотним синхронним поворотом регулювальних елементів 5 і 6. При цьому маніпуляціях розташування головки 12 щодо корпусу 1 залишається незмінним.

Можливість регулювання розташування опорного елементу щодо корпусу, а також можливість збереження цього розташування при деформації кромок прокладок і при регулюванні сполучення прокладок з головкою забезпечує розширення функціональних можливостей опори особливо при використовуванні її в багатоопорних статично невизначних з'єднаннях, що приводить до зниження монтажних напружень в умовах динамічних навантажень.

Рисунок 3.2 - Винахід 1523764

Розглянемо винахід 655340.

Метою винаходу є спрощення технології виготовлення кульового шарніра.

На фіг. 1 представлений кульовий шарнір з кришкою-затвором; на фіг. 2 -- те ж, із замикаючою зверху кульовою оболонкою, яка робить непотрібною окрему кришку-затвор; на фіг. 3 -- те ж, з порожнистим виступом, який виступає з обох боків з кожуха.

Кожух кульового шарніра (див. фіг. 1) виконаний з відрізка труби 1. Останній має на периметрі складку 2 і радіально всередину загорнений кінець труби 3. У кожух вставляються внутрішні частини шарніра: кришка 4, пружина 5, кільце 6 і дві кульові оболонки 7-8. Кінець 9 кожуха, створюючий вихідний отвір для кульового виступа, оброблений шляхом аксіального стиснення в кульову головку 10. У шарнірах (см фіг 1 і 2 таке оброблення виконане пуансоном з частково увігнутою сферичною робочою поверхнею і крізним центральним стрижнем для розміщення пальця шарніра. Обидва шарніри розрізняються між собою тільки наявністю або відсутністю кришки 4. Шарніри на фіг. 2 і 3 розрізняються формою кожуха і виступами. Проте виступ може використовуватися при кожусі (див. фіг. 3) і навпаки (див. фіг. 2). На фіг. 2 показана цільна кульова оболонка 11, встановлювана зверху. Шарнір на фіг 3 містить замочне кільце 12 як затвор.

Рисунок 3.3 - Винахід 655340

Розглянемо винахід 857586.

Мета винаходу -- спрощення конструкції шарнірної опори. Вказана мета досягається тим, що пружний елемент виконаний у вигляді кільця і встановлений в канавці втулки. На рис.4 зображений загальний вид шарнірної опори.

Опора містить корпус 1 з сферичною поверхнею 2, в якому встановлений кульовий елемент 3 важеля 4, натискна втулка 5, упорна гайка 6 і пружний елемент 7. Пружний елемент 7 виконаний у вигляді кільця.

Упорна гайка 6 через натискний диск 5 притискує пружний елемент 7 до сферичної поверхні кульового елементу 3, а останній -- до сферичної поверхні корпусу 1.

Виконання пружного елементу у вигляді кільця і установка його між втулкою і кульовим елементом дозволить спростити конструкцію, зменшити габарити і металоємність.

Рисунок 3.4 - Винахід 857586

Вищерозглянуті конструкції кульових опор не покращують умови мащення пари тертя. Тому необхідно створити такуконструкцію, яка ліквідує даний недолік.

3.2 Розробка конструкції комбінованого (кульового) підшипника

Заміна у вузлах машин тертя ковзання тертям кочення у багатьох випадках доцільна з погляду підвищення надійності роботи деталей і економічності машин.

Підшипники кочення мають наступні переваги:

- зменшуються втрати на тертя, тому опори кочення встановлюють у вузлах машин, що працюють з частими пусками і зупинками;

- на виготовлення вкладишів підшипників ковзання витрачається велика кількість кольорових металів (мідь, олово, свинець і т.д.);

- зменшується витрата змащувальних матеріалів;

- відпадає потреба а примусовому охолоджуванні;

- спрощується догляд.

Задачею розробки нової конструкції вузла кульової опори є підвищення надійності, довготривапості та зниження рівня тертя.

Вказана задача досягається тим, що в кульовому вузлі з'єднання шарнірної тяги, який містить корпус з порожниною, в якій розташовані нижній та верхній вкладиші, виконані з утворенням порожнини з кульовою поверхнею, в якій встановлений кульовий палець та стопорне кільце для утримання вкладишів та кульового пальця у порожнині корпуса, у прошарок між кульовою поверхнею кульового пальця та поверхнями вкладишів встановлені тіла обертання, які контактують із зазначеними кульовими поверхнями, а також захисною мембраною порожнині з'єднання.

На рис. 3.5 виконаний розріз кульового вузла з'єднання шарнірної тяги з розташуванням кульок на поверхні вкладишів та захисною мембраною порожнини з'єднання.

Кульовий вузол з'єднання шарнірної тяги містить корпус 1 з порожниною, в якій розташовані нижній 3 та верхній 4 вкладиші, виконані з утворенням порожнини з кульовою поверхнею, в якій встановлений кульовий палець 2, на конічній або циліндричній поверхні якого зроблена спеціальна проточка або конічний виступ для легкого демонтажу всього з'єднання, та стопорне кільце 5 для утримання вкладишів та кульового пальця у порожнині корпуса. Між кульовою поверхнею кульового пальця 2 та кульовими поверхнями вкладишів 3 та 4 встановлені тіла обертання 9, у вигляді кульок, які контактують із зазначеними кульовими поверхнями, а також захисною мембраною 7 порожнини з'єднання, яку тримає кришка 6, та гумовий чохол 8 який захищає кульове з'єднання. При обертанні пальця 2 він контактує з вкладишами 3 і 4, через кульки 9, котрі обволікають усю його кульову поверхню. У свою чергу кульки 9, обертаючись навколо своєї осі, зменшують тертя в з'єднанні. Захисна мембрана 7, яка ходить у пазу між корпусом 1 і кришкою 6, захищає внутрішню порожнину, набиту консистентним мащенням зі спеціальними добавками, від зовнішнього агресивного середовища.

1 - корпус; 2 - палець кульовий; 3 - вкладиш нижній; 4 - вкладиш верхній; 5 - кільце стопорне; 6 - кришка; 7 - мембрана захисна; 8 - чохол гумовий; 9 - кульки

Рисунок 3.5 - Кульовий вузол з'єднання шарнірної тяги

Вказана конструкція замінює тертя ковзання сферичної частини пальця по вкладишу тертям кочення кульок, зменшуючи таким чином знос обох деталей.

3.3 Розрахунок кульових поверхонь

При визначенні параметрів спряження використовуєм полярну систему координат з її початком в центрі "0" кулі [28]. Положення кожної точки поверхні визначається кутом між нормаллю до поверхні і напрямком х-х можливого зближення при зносі (рис. 3.6). Швидкість відносного ковзання тіл:

.

І) При лінійному законі зношування:

з умови торкання тіл.

Рисунок 3.6 - Розрахунок кульових поверхонь

Звідки

.

У даному випадку епюра тисків має закон котангенса. Точки, розташовані в верхній частині напівсфери, практично не приймають участі в зношуванні.

Тому кут приймають менше 90 та спряжені поверхні виконують так, щоб не було торкання в зоні малих колових швидкостей.

ІІ) Зв'язок між тиском та зовнішнім навантаженням Q виразиться залежністю:

,

Де

,

підставляючи в отриманий вираз та маємо:

Звідки

.

ІІІ) Форма зношеної кульової поверхні буде визначатися залежностями:

, .

З урахуванням того, що для кульових поверхонь , їх знос буде нерівномірним.

3.4 Розрахунок тиску в умовах роботи рульової тяги

Сила повороту рульового колеса (245 Н - [16, c. 144]), діюча на кульову опору, через рульовий механізм передається від водія до рульового привода, а через рульовий привод - на керовані колеса автомобіля. У результаті момент сил, які передається на сферичну поверхню шарніра кульового знаходиться у межах 90...120 Н*см (рис. 3.7).

1- вал рульового управління; 2- -картер рульового механізму; 3- упор сошки; 4 - сошка; 5- середня рульова тяга; 6 - маятниковий важіль; 7 - регулювальна муфта; 8 - бокова тяга

Рисунок 3.7 - Кінематична схема рульового привода

1. Розрахункова схема і граничні умови.

Розглянемо контактну взаємодію твердої кулі радіуса R0 , покритої тонким шаром товщиною h1 = R1 - R0 , і тонкого сферичного шару товщиною h23 = R3 - R2 , закріпленого у твердій порожнині радіуса R1 (рис. 3.8). Будемо вважати, що площадка контакту велика, тобто порівнянна з радіусом кулі.

Рисунок 3.8 - Схема розрахунку тиску в умовах роботи рульової тяги

Постановка і рішення цієї задачі виконані в роботі методом еквівалентної піддатливості. При цьому приймалося, що коефіцієнти піддатливості для тонкого сферичного шару можуть бути визначені з рішення осесиметричной задачі для тонкого циліндричного шару у твердій обоймі. У даній роботі взаємодія кулі і сферичного шару розглядається при уточненому визначенні коефіцієнтів піддатливості шару.

Відтворимо коротке рішення задачі й основні результати. Постановка задачі складається з наступних умов:

1) умова помилки в контакті:

(3.1) (3.2)(3.3)

U1(ф), U2(ф)-- функції контактних перемінних точок площадки контакту по нормалі по поверхні кільця; U(ф) - повна функція контактних змінних; 0-кут контакту по рис. 3.8;

2) умова рівноваги кулі:

(3.4)

де () - шуканий контактний тиск;

Q - загальне навантаження на кулю;

Ш - кут у плані, друга кутова координата точки контакту. Послідовність викладок при рішенні наступна:

1) підставляючи (3.2) і (3.3) у (3.1) одержуємо алгебраїчне рівняння, з якого знаходимо ();

2) підставляючи () у (3.4) одержуємо рівняння для визначення кута контакту. Одержанні результати зводяться до наступних залежностей.

Розподіл тисків по куту:

(3.5)

Максимальні контактні тиски:

(3.6)

Рівняння для визначення кута контакту:

(3.7)

Максимальні контактні переміщення або зближення центрів кулі і шару визначається з виразу:

(3.8)

3. Нелінійне рівняння (3.7) можна розв`язувати чисельно (табл. 3.1.). Можливе також наближене представлення правої частини залежності (3.7):

З цих результатів випливає, що показник ступеня апроксимуючої функції n > 6.

Таблиця 3.1. Значення функції 0 = 0(Q) по (3.7)

0, град

0, град

0, град

0

0

11

0,5127

28

0.02236

1

0,12

12

0,7270

30

0,0297

2

0,58

13

1,0026

Й

0,05628

3

2,%

14

1.3505

40

0,09882

4

11,93

U

lt783

45

0,16+2

5

т

16

2,3115

50

0,2623

6

44,93

IS

3,7165

55

0,4079

7

83,76

20

5,69

60

8

142,99

22

8,37

65

0.9535

'}

229,25

24

11..92

70

1,4383

10

350,0

25

14,07

75

2,4196

80

85

9,9775

4. Можливо зручнішою буде експонентна двопараметрична апроксимація виду: шарнір знос ремонт напилення

(3.9)

де с, л,- параметри;

0 - кут контакту в радіанах.

У напівлогарифмічних координатах функція (3.9.) кусочно-лінійна. Логарифмуючи, маємо:

(3.10)

Приймаємо матеріал кулі - сталь, а вкладиша - чавун. Тоді:

2. Визначення коефіцієнтів піддатливості:

а) коефіцієнт піддатливості для кульової опори визначається за формулою:

б) коефіцієнт піддатливості для кульової порожнини в нескінченному тілі:

в) сумарний коефіцієнт піддатливості

3. Визначення кута контакту:

Визначається величина безрозмірного навантаження по (3.7) при:

Узявши дві точки на кривій(,01 ), (,02 ), маємо систему рівнянь:

(3.11)

Вирішуючи систему, маємо:

(3.12) (3.13)

Підставляючи значення = 0,01 , 01 = 220 і = 0,27, 02 = 900 у формули (3.12) і (3.13) маємо:

Для перевірки визначимо 0 при по (3.9) при л = 6.74, С = 0,0007517 маємо:

(3.14)

Або

(3.15)

Або

(3.16)

Величина кута контакту визначається по таблиці 3.1:

Визначення величини контактних тисків по (3.6):

а) максимальний тиск при зазорі = 0,1 мм:

2) максимальний тиск при зазорі = 0,03 мм:

3) середній тиск без зазору:

Зсув центра кулі відносної опори за формулою (3.3):

а) при зазорі = 0,1 мм:

б) при зазорі = 0,03 мм:

Таким чином, розглянуто контактну взаємодію сфери і сферичної порожнини, покритих тонкими пружними шарами. Рішення виконане методом еквівалентної піддатливості. Покриття моделюються одномірними шарами з визначенням коефіцієнтів піддатливості за методикою:

- для випадку великої площадки контакту тиск розраховується по (3.6). У формулу входить кут контакту, який визначається з рішення трансцендентного рівняння (3.7) чисельно (табл. 3.1).

- для малої площадки контакту розмір площадки контакту визначається за (3.14), а максимальний тиск - по (3,16), розподіл контактних тисків описується параболічною залежністю (3.13).

3.5 Розробка технологічного процесу виготовлення комбінованого підшипника

3.5.1 Вибір матеріалу вкладиша та кулі підшипника

Палець кульовий - Сталь 30Х (радіус R2 = 12,5 мм):

- твердість HRC 52...62;

- модуль пружності Е = 2,15 * 10 -5 МПа [29, с. 648];

- коефіцієнт Пуассона м = 0,30 [29, табл. 10, с. 165].

Кульки - сталь ШХ15 (радіус R1 = 1,5 мм):

- твердість HRC 58...62;

- модуль пружності Е = 2,15 * 10 -5 МПа [29, с. 648];

- коефіцієнт Пуассона м = 0,30 [29, табл. 10, с. 165].

Сухар - поліетилен (радіус R2 = 2 мм)::

- - модуль пружності Е = 0,007 * 10 -5 МПа [29, с. 648];

- коефіцієнт Пуассона м = 0,35 [29, с. 675].

3.5.2 Визначення контактного тиску на сухар

Для визначення контактного тиску на сухар знайдемо площу бічної поверхні верхньої частини кульового шарніра (рис. 3.9)

Рисунок 3.9 - Розгортка верхнього сухаря

Загальна площа контактної поверхні:

F = Fпрямокут + Fтрикут = 53,38 * 9 + 12,56 * 9 = 593,46 мм2

Контактний тиск на півсферу (при повороті коліс):

= Q/F = 245/593,46 = 0,41 МПа

3.5.3 Обґрунтування вибору конструкції вузла тертя

Для правильного вибору конструкції вузла тертя палець-кулька (сталь-сталь,схема дотику - два сферичних тіла) і кулька-сухар (сталь-поліетилен, схема дотику - куля і сферичне заглиблення) проведемо відповідні розрахунки. Для цього визначимо кількість кульок на півсфері (верхній чи нижній) - 20 шт. - рис. 3.10. Отже, при повороті коліс сила 245 Н буде передаватись на 40 шт. кульок.

Рисунок 3.10 - Визначення кількості кульок на верхній частині сухаря

Тоді на одну кульку діятиме сила (вважаємо, що сили розподілені на кульки рівномірно):

Q = P = 245/40 = 6,125 Н

Розміри площадки контакту і найбільше напруження визначаться за формулами Герца [29, табл. 60, с. 632] - табл. 3.2.

Таблиця 3.2

Схема дотику

Розміри площадки контакту, мм

Найбільше напруження, max, МПа

=

= 0,0373

=

= 2311,4

=

= 0,326

=

= 49,92

Так як розміри площадки контакту кулька-сухар у 8,74 рази більші за розміри площадки контакту кулька-палець кульовий, то відповідно максимальні напруження для пари кулька-палець кульовий у 46 разів більші за відповідні для пари кулька-сухар. Отже, дослідження зносостійкості потрібно провести для пари тертя кулька-палець кульовий.

Контактний тиск на одну кульку (при повороті коліс):

= Q/F = 6,125 /0,326= 18,79 МПа

3.5.4 Технологічний процес виготовлення кульового комбінованого підшипника

Перед розробкою технологічного процесу виготовлення деталі вибираються бази, проводяться основні операціїї з підготовки деталі до виготовлення.

Розробля'мо схему технологічного процесу. Послідовність операцій установлюється з урахуванням особливостей деталі, яка виготовляється.

Схема технологічного процесу:

05

Транспортувальна. Вихідні матеріали подаються на дільницю.

Транспортуючий пристрій.

10

Змішування у змішувачі-дозаторі.

Змішувач-дозатор МРП

15

Пресування холодне при 30...40 МПа.

Прес типу ПГ 100.

20

Нагрів без тиску до 300...310 0С.

Контроль термопарою.

25

Витримка при 300...310 0С 100 хв.

Годиник.

30

Охолодження до 290...300 0С і приклдення тиску 30...40 МПа.

Контроль температури.

35

Охолодження під тиском до 150 0С.

Контроль тиску.

40

Зняти тиск і охолодити до 70...80 0С.

45

Розпресувати.

На верстаку.

50

Контроль готової продукції

Стіл контролера 8213.

4. Розрахунково-експериментальна (дослідницька) частина

4.1 Розрахунково-експериментальні методи (методи оптимізації параметрів)

Одним з методів підвищення зносостійкості є оптимізація параметрів підшипника: розмірів, форми, матеріалів і т.д. [27]. Для виконання розрахунків з оптимізації необхідно мати математичні моделі процесів роботи підшипника в гідродинамічному режимі, моделі деформування підшипникового шару, моделі теплових процесів, моделі зношування і т.д. Забезпечення гідродинамічного режиму роботи є умовою його мінімального зносу.

Для підвищення довговічності опори кульової крім вищезазначених технологічного (плазменно-дугове напилення з наступною цементацією пальця кульової опори) і конструктивного (виготовлення комбінованого підшипника) методів застосуємо розрахунково-експериментальний метод - заміну мастила Циатім-205 на Циатім-205 + ПТФЕ-ЗОП + присадка універсальна „Акорокс".

4.2 Мета та задачі випробувань

Основна мета випробувань -- визначення рівня надійності виробу та оцінки його числовими показниками. Знання рівня надійності виробу і його залежності від основних факторів дозволяє вирішити наступне коло питань:

- підтвердження встановлених характеристик надійності;

- виявлення слабких ділянок виробу і розробка заходів по підвищенню його надійності;

- застосування раціональної системи ремонту і технічного обслуговування машини;

- визначення ефективності та економічної експлуатації машини;

- провести перевірку розрахунків і прогнозів при проектуванні виробу і оцінити якість технологічного процесу, який забезпечив його виготовлення.

Випробування на надійність простого, а тим більше складного виробу є дуже складною задачею, оскільки вони зв'язані із значними витратами часу і повинні враховувати широкий діапазон режимів і умов роботи виробу. Результати випробувань, як правило, дають знання про надійність виробу даного типу з більшою або меншою повнотою і степенем достовірності.

Дослідження тертя і зношування деталей машин відносяться до числа найбільш актуальних, тому що більшість деталей виходять з ладу внаслідок зносу. Дослідження проводять в умовах нормальної експлуатації на натурних машинах: на зразках проводять порівняльні іспити матеріалів, покрить, змащень і т.п. Іспити проводять в умовах тертя деталі по зразку. На зразках при різному часі ковзання й однакових кутах розташуваннях контактних ліній утвориться знос.

Оцінку зносу проводять у наступні способи: по зменшенню ваги зразків, по виміру геометричних параметрів (лінійних розмірів, форми і...


Подобные документы

  • Вибір схеми шпиндельного вузла по значенню швидкісного параметру. Визначення опорних реакцій, радіальних жорсткостей опор. Розрахунок жорсткості шпиндельного вузла. Визначення оптимальної міжопорної відстані та демпфіруючих властивостей шпинделя.

    контрольная работа [820,8 K], добавлен 08.01.2011

  • Роль захисту деталей і металоконструкцій від корозії та зносу, підвищення довговічності машин та механізмів. Аналіз конструкції та умов роботи виробу, вибір методу, способу і обладнання для напилення, оптимізація технологічних параметрів покриття.

    курсовая работа [1,2 M], добавлен 02.02.2010

  • Етапи розробки технології відновлення штовхача клапану автомобіля ЗІЛ-130 методом газополуменевого напилювання. Опис вузла та умови роботи штовхача клапана. Вібраційне (вібродугове) наплавлення в захисних газах. Опис базової установки для напилювання.

    дипломная работа [2,8 M], добавлен 26.12.2010

  • Впровадження технології підвищення довговічності деталей машин (колінчастих валів дизельних двигунів та хрестовин карданних валів) нанесенням покриттів плазмово-порошковим методом, за рахунок розробки ефективного матеріалу та параметрів обробки.

    автореферат [759,5 K], добавлен 11.04.2009

  • Дефектація корпусних деталей трансмісії, методи обробки при відновленні. Пристосування для відновлення отворів корпусних деталей: характеристика, будова, принцип роботи, особливості конструкції. Розрахунок потужності електродвигуна, шпоночного з’єднання.

    дипломная работа [1,2 M], добавлен 03.04.2011

  • Проектувальний розрахунок вісі барабана: вибір матеріалу і допустимих напружень на вигин. Визначення опорних реакцій і згинальних моментів. Розрахунок запасу циклічної міцності вісі; вибір підшипників. Розробка вузла кріплення канату крана до барабана.

    контрольная работа [726,7 K], добавлен 04.08.2015

  • Опис вузла кулісного механізму комбінованого верстата. Розрахунок посадки із зазором для підшипника ковзання та гладких циліндричних з'єднань. Визначення розмірів калібрів для контролю вала та отвору. Вибір відхилень для різьбових та шліцьових деталей.

    курсовая работа [135,0 K], добавлен 04.07.2010

  • Аналіз моделей оптимальних замін деталей та вузлів. Аналіз роботи паливної системи дизельних двигунів. Моделювання потреби в капітальному ремонті агрегатів. Економіко-математичне моделювання оптимальних замін деталей та вузлів при капремонті машин.

    магистерская работа [942,6 K], добавлен 11.02.2011

  • Абразивне зношування та його основні закономірності. Особливості гідроабразивного зношування конструкційних матеріалів. Аналіз методів відновлення зношених деталей машин. Композиційні матеріали, що використовуються для нанесення відновних покриттів.

    дипломная работа [8,9 M], добавлен 22.01.2017

  • Відновлення черв’ячного валу плазмовим напиленням з врахуванням економічної доцільності. Розробка технології його проведення на прикладі валу лебідки черв’ячної з ручним приводом. Оцінка ступеню зношеності деталі, послідовність поверхневої обробки.

    дипломная работа [960,9 K], добавлен 07.10.2013

  • Розробка пристосування для ремонту і відновлення деталі переднього колеса автомобіля ГАЗ-53. Розрахунок режимів при розточуванні (надання отвору правильної форми). Технічні характеристики токарно-гвинторізального верстата 1К-62, його основні вузли.

    курсовая работа [736,5 K], добавлен 13.03.2013

  • Аналіз роботи редуктора, обґрунтування видів і призначення посадок. Призначення посадок з зазором. Розрахунок і вибір нерухомої, перехідної посадки. Проектування калібрів для контролю гладких циліндричних виробів. Визначення виконавчих розмірів калібрів.

    курсовая работа [262,0 K], добавлен 17.05.2011

  • Загальні відомості про отримання покриттів газотермічним напиленням. Термічні параметри плазмових струменів. Способи стабілізації дуги в плазмотронах. Плазмове нанесення і обробка. Контроль якості. Правила техніки безпеки при проведенні напилення.

    реферат [416,4 K], добавлен 03.02.2009

  • Шляхи підвищення ефективності механічної обробки деталей. Розробка математичної моделі технологічної системи для обробки деталей типу вал як системи масового обслуговування. Аналіз результатів моделювання технологічної системи різної конфігурації.

    реферат [48,0 K], добавлен 27.09.2010

  • Опис призначення і будови складальної одиниці. Призначення, будова та принцип дії пристрою для складання та зварювання складальної одиниці "Мішалка". Визначення необхідності повного базування. Розрахунок основних параметрів затискного механізму.

    курсовая работа [2,3 M], добавлен 16.10.2011

  • Короткі відомості про технологічний процес. Основне обладнання цеха або відділення в технологічній послідовності. Опис машини, визначення його місця у процесі, технічна характеристика, будова, робота. Умови відновлення і збільшення терміну роботи деталей.

    курсовая работа [72,8 K], добавлен 05.03.2009

  • Призначення, будова, робота та технічне обслуговування паливопідкачувальних насосів низького тиску дизелів ЯМЗ. Дефектація, розбирання, миття та очищення деталей. Основні несправності і ремонт. Збирання і випробування паливопідкачувальних насосів.

    курсовая работа [999,2 K], добавлен 11.03.2013

  • Розрахунок механізму підйому вантажу. Вибір підшипника гака, гальма механізму підйому, схема механізму пересування. Механізм пересування крана та пересування візка. Розрахунок елементів підвіски. Перевірка електродвигуна за часом розгону та нагрівом.

    курсовая работа [5,8 M], добавлен 04.03.2012

  • Характеристика деталі і умови її роботи. Характерні дефекти та причини їх виникнення. Схема технологічного процесу відновлення. Визначення режимів різання на розточувальну та наплавлювальну операцію. Призначення та функції пристосування для фрезерування.

    курсовая работа [212,7 K], добавлен 31.03.2015

  • Розробка механізму підйому вантажу. Опис конструкції стрілового вузла зміни вильоту вантажу. Проектування обертання крану. Розрахунок пересування вантажного візка з канатною тягою (проектувальний розрахунок). Механізм пересування баштового крана.

    курсовая работа [521,6 K], добавлен 04.08.2015

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.