Способ восстановления автотракторных деталей композиционным гальваническим хромированием (на примере плунжерной пары топливного насоса высокого давления)
Определение методов увеличения ресурса плунжерных пар топливного насоса высокого давления путем разработки технологического способа нанесения композиционного гальванического покрытия на основе хрома. Анализ повышения износостойкости плунжерных пар.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | автореферат |
Язык | русский |
Дата добавления | 28.06.2018 |
Размер файла | 362,9 K |
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.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Саратовский государственный аграрный университет им. Н.И. Вавилова»
На правах рукописи
Автореферат
диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
Способ восстановления автотракторных деталей композиционным гальваническим хромированием (на примере плунжерной пары топливного насоса высокого давления)
Специальность 05.20.03 - Технологии и средства технического обслуживания в сельском хозяйстве
Шишурин Сергей Александрович
Саратов 2006
Работа выполнена в Федеральном государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Саратовский государственный аграрный университет им. Н.И. Вавилова».
Научный руководитель - доктор технических наук, профессор Сафонов Валентин Владимирович
Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Богатырев Сергей Аркадьевич
кандидат технических наук, профессор Маркин Валерий Федорович
Ведущая организация - ФГОУ ВПО «Саратовский государственный технический университет»
Защита диссертации состоится «27» октября 2006 г. в 12.00 часов на заседании диссертационного совета Д 220.061.03 при ФГОУ ВПО «Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И. Вавилова» по адресу: 410056, г. Саратов, ул. Советская, 60, ауд. 325.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ им. Н.И. Вавилова»
Автореферат разослан «25» сентября 2006 г.
Ученый секретарь диссертационного совета Н.П. Волосевич.
Общая характеристика работы
Актуальность темы. В настоящее время в сельском хозяйстве на долю транспортных перевозок приходится 20-30 % всего объема работ, 60-80 % которого выполняется автомобилями КамАЗ.
В процессе эксплуатации дизелей от 30 до 50 % всех отказов приходится на систему питания из-за изнашивания прецизионных деталей, в основном плунжерных пар. Износ и ухудшение технического состояния плунжерной пары в процессе эксплуатации приводит к нарушению нормальной работы дизеля, снижению его мощности, увеличению удельного расхода топлива, образованию нагара на поршнях и деталях распылителей форсунок, возрастанию износа кривошипно-шатунного механизма
Необходимость восстановления плунжерных пар диктуется высокой стоимостью и точностью изготовления этих деталей. Существующие в настоящее время способы восстановления плунжерных пар являются высокотемпературными и длительными по времени. Их использование в условиях ремонтных предприятий требует применения сложного и дорогостоящего оборудования.
К наиболее перспективным методам восстановления плунжерных пар относятся в первую очередь электролитические, среди которых особое место занимают способы нанесения композиционных покрытий, позволяющие значительно улучшить их физико-механические свойства. В связи с этим актуальной задачей ремонтного производства является разработка технологии восстановления плунжерных пар с применением композиционного гальванического покрытия (КГП).
Цель работы - увеличение ресурса плунжерных пар топливного насоса высокого давления (ТНВД) путем разработки и исследования технологического способа нанесения композиционного гальванического покрытия на основе хрома.
Объект исследования - способ получения композиционного гальванического покрытия на основе хрома, плунжерная пара топливного насоса высокого давления КамАЗ 33-02.
Предмет исследования: процессы, происходящие при электролизе электролита-суспензии, режимы нанесения КГП на основе хрома, физико-механические свойства КГП на основе хрома.
Методика исследований включала в себя лабораторные исследования КГП на основе хрома, а также стендовые и эксплуатационные испытания восстановленных плунжерных пар.
Лабораторным исследованиям подвергались структура КГП, его основные физико-механические свойства, износостойкость и коррозионная стойкость. Стендовые испытания проводили на топливных стендах КИ-15711М-01 и «Motorpal». В результате эксплуатационных испытаний определен ресурс плунжерных пар топливных насосов высокого давления (ТНВД) КамАЗ 33-02, восстановленных с применением композиционного хромирования.
Научная новизна. Теоретически обосновано повышение микротвердости и как следствие - износостойкости КГП на основе хрома при наличии в нем ультрадисперсных частиц.
Установлены оптимальный состав электролита композиционного хромирования и режимы нанесения покрытия, позволяющие получать КГП с повышенными физико-механическими свойствами.
Изучены структура и основные служебные свойства гальванического покрытия хрома, формирующиеся под воздействием ультрадисперсных частиц.
Разработаны рекомендации по нанесению КГП на основе хрома.
Практическая ценность. На основании проведенных исследований предложена технология восстановления плунжерных пар ТНВД КамАЗ 33-02 с применением композиционного хромирования, которая позволяет увеличить ресурс плунжерных пар в 1,6-1,8 раза по сравнению с серийными.
Достоверность результатов работы подтверждается стендовыми и эксплуатационными испытаниями, использованием современных методов и технических средств исследований, а также экспериментально-теоретическими положениями по математическому планированию эксперимента.
Реализация результатов исследований. Результаты работы внедрены на ОАО РЗ «Хоперский». Кроме того, результаты теоретических и экспериментальных исследований могут быть использованы в ремонтном производстве при восстановлении и упрочнении изношенных деталей автотракторной техники.
Апробация работы. Основные положения и результаты работы были доложены, обсуждены и одобрены на научных конференциях профессорско-преподавательского состава, научных работников и аспирантов СГАУ в 2003-2006 гг.; ежегодном межгосударственном постоянно действующем научно-техническом семинаре «Проблемы экономичности и эксплуатации двигателей внутреннего сгорания» (Саратов, 2003-2006 гг.); Международной научно-практической конференции «Народное хозяйство Западного Казахстана: состояние и перспективы развития» (Уральск, 2004 г.); Всероссийской научно-практической конференции, посвященной 117-й годовщине со дня рождения Николая Ивановича Вавилова (Саратов, 2004 г.); Всероссийской научно-практической конференции «Защитные покрытия в машиностроении и приборостроении» (Пенза, 2005 г.); Международной научно-практической конференции, посвященной 100-летию со дня рождения профессора Алексея Федоровича Ульянова (Саратов, 2005 г.); Международной научно-практической конференции «Сохранение окружающей среды - важнейшая проблема современности» (Орел, 2005 г.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 13 работ, в том числе 3 в изданиях, рекомендованных перечнем ВАК. Общий объем публикаций 1,83 печ. л., из них автору принадлежит 1,13 печ. л. Получен патент на изобретение № 2283373 «Способ получения композиционных электрохимических покрытий на основе хрома».
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 184 страницах. Состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка литературы и 12 приложений. Содержит 11 таблиц, 39 рисунков. Список литературы включает в себя 131 наименование.
Научные положения, выносимые на защиту:
· теоретическое обоснование повышения износостойкости гальванического покрытия под воздействием ультрадисперсных частиц;
· способ восстановления плунжерных пар с применением КГП на основе хрома;
· результаты исследований влияния состава электролита и режимов композиционного хромирования на механизм формирования структуры и основные физико-механические свойства композиционного покрытия;
· результаты стендовых и эксплуатационных испытаний и оценка экономической эффективности разработанной технологии.
Содержание работы
Во введении обоснована актуальность темы.
В первой главе изучено состояние вопроса, поставлена цель и определены задачи исследований. Установлено, что на надежность автомобилей КамАЗ большое влияние оказывает техническое состояние топливной аппаратуры. Ресурсоопределяющими деталями в системе питания дизеля являются плунжерные пары топливного насоса.
Анализ способов восстановления и упрочнения изношенных деталей плунжерной пары выявил их существенные недостатки. В связи с этим требуется разработать способ более технологичный, относительно несложный, малотрудоемкий, а также проходящий при низких температурах с целью избежания нарушения термообработки и появления коробления деталей.
Установлено, что КГП на основе хрома являются наиболее перспективными для восстановления работоспособности плунжерных пар. При нанесении таких покрытий отсутствует термическое воздействие на деталь, приводящее к ее короблению, изменению структуры основного металла и его физико-механических свойств. При использовании данного способа не требуется затрат на дорогостоящее оборудование, так как при нанесении КГП можно использовать оборудование гальванических цехов.
В соответствии с проведенным анализом и поставленной целью были определены следующие задачи:
1. На основании литературных данных и патентного поиска изучить причины отказов автомобилей КамАЗ, из-за выхода из строя их ТНВД и способы их восстановления.
2. Теоретически обосновать повышение износостойкости плунжерных пар ТНВД за счет нанесения композиционного гальванического хрома.
3. Обосновать способ восстановления плунжерных пар ТНВД и определить оптимальные режимы нанесения композиционного гальванического покрытия на основе хрома.
4. На основе разработанного способа предложить технологию восстановления плунжерных пар ТНВД с применением композиционного гальванического покрытия на основе хрома и исследовать физико-химические свойства полученного покрытия.
5. Провести стендовые и эксплуатационные испытания плунжерных пар и определить технико-экономическую эффективность разработанной технологии их восстановления.
Во второй главе рассмотрены процессы образования и упрочнения КГП, а также теоретически определена степень повышения износостойкости таких покрытий.
По результатам проведенного анализа установлено, что наиболее вероятно получение качественных КГП при использовании неэлектропроводных частиц второй фазы, имеющих шарообразную форму и размеры 0,01...0,03 мкм. Кроме того, для упрочнения гальванического покрытия частицы должны обладать твердостью, превышающей твердость основного металла покрытия. Кроме того, определено, что упрочнение покрытия происходит как от внедрения частиц в покрытие, так и от контакта частиц с формирующимся покрытием.
Исследования, проведенные М.М. Хрущевым, М.А. Бабичевым, М.М. Тененбаумом, А.А. Старосельским, Д.Н. Гаркуновым и другими учеными, позволили установить линейный характер зависимости износостойкости материала от его твердости:
= bHм, (1)
где b - коэффициент, зависящий от прочностных свойств материала; Нм - твердость материала.
Из формулы (1) очевидно, что с увеличением твердости материала будет увеличиваться его износостойкость и соответственно повышаться срок службы деталей, изготовленных из этого материала.
Работы, проведенные В. Ф. Молчановым, Ф. А. Аюповым, В. А. Вандышевым, В. М. Дзыцюком и другими исследователями, показывают, что при введении в различные электролиты дисперсных частиц микротвердость полученного покрытия возрастает. Однако в литературе практически нет теоретических данных, позволяющих объяснить причину увеличения твердости композиционных покрытий по сравнению с чистыми гальваническими покрытиями. Это объясняется большим количеством факторов, сопутствующих процессу нанесения КГП. Поэтому наиболее вероятным будет определение среднеэффективной твердости композиционного покрытия, которая представляет собой твердость на ограниченной площади, при условии, что на увеличение твердости КГП влияет не только микротвердость частиц, но и эффективной области вокруг них. Увеличение микротвердости этой области обусловлено скоплением вокруг частиц дислокаций. плунжерный гальванический насос
Частица, обладая микротвердостью выше микротвердости матрицы, будет повышать микротвердость последней на расстояние x = kl, где . Тогда среднюю микротвердость КГП можно определить из выражения:
, (2)
где Нч - микротвердость ультрадисперсных частиц, МПа; Нмат - микротвердость матрицы, МПа; k - коэффициент упрочнения покрытия.
Формула (2) описывает линейный характер изменения микротвердости КГП в зависимости от расстояния между частицами, то есть от концентрации частиц в покрытии и от твердости матрицы и частиц.
Однако изменение микротвердости имеет более сложный экспоненциальный характер (рис. 1). Поэтому формула (2) была скорректирована и доработана.
График изменения микротвердости КГП, представленный на рис. 1, описывается следующим выражением
Рис. 1 Характер изменения микротвердости КГП
(3)
После соответствующих преобразований формула (2) для определения микротвердости КГП примет следующий вид:
, (4)
где l - расстояние между частицами, мкм.
Формулы (1) и (4) позволяют теоретически определять микротвердость и износостойкость КГП.
Таким образом, теоретически установлено, что введение в гальваническое покрытие ультрадисперсных частиц позволит повысить его микротвердость и износостойкость, которые будут зависеть от микротвердости матрицы и самих частиц, от расстояния между ними в покрытии и от степени влияния частицы на область покрытия, окружающую эту частицу.
Третья глава содержит программу и методики исследований механизма процесса нанесения КГП, физико-механических свойств полученных покрытий, а также проведения стендовых и эксплуатационных испытаний.
Для нанесения КГП на основе хрома был выбран саморегулирующийся электролит хромирования следующего состава, г/л: хромовый ангидрид (CrO3) - 225-275; калий кремнефтористый (K2SiF6) - 18-22; барий сернокислый (BaSO4) - 5-7; серная кислота (H2SO4) - 0,34.
При выборе ультрадисперсных добавок для нанесения покрытий руководствовались следующими основными соображениями: ультрадисперсные частицы должны обладать достаточной твердостью для увеличения микротвердости покрытия, частицы должны иметь высокую химическую стойкость в электролите хромирования, обеспечивать повышенную износо- и коррозионную стойкость покрытия. В соответствии с этими требованиями и на основании литературных данных для нанесения покрытий была отобрана группа ультрадисперсных порошков: Al2O3; SiC; TiC; WC.
С целью определения материала наиболее эффективной упрочняющей фазы покрытия были проведены предварительные эксперименты. Степень эффективности материала упрочняющей фазы оценивали по микротвердости полученных композиционных покрытий. Микротвердость покрытий определяли на приборе ПМТ-3 вдавливанием алмазной пирамиды.
Для измерения шероховатости поверхностей полученных покрытий использовали профилограф-профилометр мод. 201 завода "Калибр".
Структуру полученных покрытий исследовали на микроскопе МИМ-7.
Элементный состав композиционного хромового покрытия и присутствие в нем алюминия устанавливали с помощью лазерного эмиссионного анализа. Исследования проводили на установке фирмы «Carl Zeiss» Jena, состоящей из лазерного микроанализатора LMA-10 с твердотельным лазером и спектрографа PGS-2.
Количественный состав КГП определяли методом вторично-ионной масс-спектрометрии. Исследование проводили на масс-спектрометрической установке с ионным зондом, состоящей из масс-спектрометра МИ-1305 и универсальной приставки, включающей в себя ионную пушку и камеру мишени.
Износостойкость КГП оценивали на лабораторной установке МИ-1М по схеме «ролик - колодка». Колодки и ролики изготавливали из стали ШХ15. Твердость ролика составляла 50…55 HRC. На колодки наносили покрытия. Испытания проводили на дизельном топливе, в которое добавляли кварцевый абразив с размерами частиц менее 5 мкм. Концентрации абразива - 3 % по массе.
Регистрацию момента трения осуществляли самопишущим устройством машины трения. Температуру трущихся поверхностных слоев образцов замеряли с помощью термопары «хромель-капель» и трехпозиционного потенциометра типа КСП-4. В процессе испытаний контролировали момент трения, температуру в зоне контакта, износ по массе и нагрузку схватывания. Продолжительность каждого опыта - 6 ч, частота вращения вала машины трения - 300 мин-1, нагрузка на колодку - 650 Н. Перед проведением испытаний образцы пар трения прирабатывали в течение 4 ч на режимах основного испытания. Износ образцов определяли взвешиванием их на аналитических весах марки ВЛА-200М с точностью измерения 110-4г.
Ускоренные коррозионные испытания проходили при повышенной относительной влажности и температуре с периодической конденсацией влаги и введением агрессивной составляющей - хлористого натрия согласно ГОСТ 9.308-85.
Для испытания восстановленных и серийных плунжерных пар топливных насосов дизелей КамАЗ-740 был применен метод ускоренных стендовых испытаний. Испытания проводили на стендах КИ-15711М-01 ГОСНИТИ и «Motorpal». На стендах были смонтированы термокамера и смеситель, позволяющие поддерживать температуру и заданную загрязненность топлива. Восстановленные плунжерные пары комплектовали в секции по гидроплотности.
Испытаниям подвергали двенадцать насосов. Каждый насос комплектовали четырьмя серийными и четырьмя восстановленными плунжерными парами в шахматном порядке.
Исследования проводили на чистом дизельном топливе (обкатка 10 ч) и на дизельном топливе, содержащем абразивные частицы кварца размерами менее 5 мкм при концентрации абразива 15 г/т. После каждой серии экспериментов топливо с абразивом заменяли. Во всех случаях концентрация абразива не менялась. Температуру в топливном баке с абразивными частицами поддерживали 48…50 0С.
Режим работы исследуемого топливного насоса соответствовал условиям работы дизеля КамАЗ-740. Частота вращения кулачкового вала насоса была 1300 мин-1. Время испытаний - 130 ч. Через каждые 10 ч испытаний фиксировали цикловую подачу топлива. После испытаний плунжерные пары демонтировали с насоса и проверяли на гидроплотность установкой модели КИ-759.
Эксплуатационные сравнительные испытания топливных насосов с восстановленными и серийными плунжерными парами проводили на автомобилях КамАЗ-5320. Перед эксплуатационными испытаниями экспериментальные топливные насосы с восстановленными и серийными плунжерными парами были отрегулированы и в течение 10 ч обкатаны на стенде «Motorpal» на участке топливной аппаратуры ОАО РЗ «Хоперский». В процессе эксплуатационных испытаний контролировали: нара-ботку насосов, гидроплотность и изменение цикловой подачи топлива на пусковом режиме.
В четвертой главе приведены результаты лабораторных, стендовых и эксплуатационных испытаний, а также технология восстановления плунжерных пар ТНВД КамАЗ 33-02 с применением композиционного хромирования.
В результате предварительных экспериментов была определена наиболее эффективная упрочняющая фаза КГП на основе хрома - ультрадисперсный порошок оксида алюминия.
Для сокращения количества экспериментов при определении оптимальных режимов нанесения покрытия и состава электролита использовали метод математического планирования эксперимента, на основании которого были составлены математические модели процесса и построена поверхность отклика (рис. 2). В результате было установлено, что максимальная микротвердость КГП на основе хрома составляет 14 ГПа. Микротвердость гальванического покрытия хрома без ультрадисперсных частиц - в среднем 10 ГПа.
Рис. 2. Поверхность отклика
Изучение покрытий (рис. 3) позволило установить, что на поверхности КГП отсутствуют трещины, тогда как при обычным хромировании поверхность имеет достаточно глубокую сетку трещин. Кроме того, обнаружено, что частицы распределяются в покрытии достаточно равномерно, реализация внутренних напряжений происходит между близлежащими включениями, а не на границе покрытие - основа.
Среднее значение параметра шероховатости Ra чистого хрома составило 0,12 мкм, а композиционного хрома - 0,20 мкм. Из представленных данных видно, что шероховатость композиционного покрытия в 1,7 раза выше шероховатости чистого. Это свидетельствует о внедрении частиц в покрытие. Эти частицы создают определенный профиль с увеличенной по отношению к чистому покрытию шероховатостью.
а б
Рис. 3. Поверхности гальванического покрытия хрома без ультрадисперсных частиц (а) и КГП на основе хрома (б) (х88)
Анализ спектрограмм, полученных в результате лазерного эмиссионного микро- и масс- спектрального анализов (рис. 4), показал, что КГП на основе хрома содержит 1,85 % алюминия, тогда как гальванический хром - 0,01 % алюминия, что подтверждает предположение о том, что ультрадисперсные частицы внедряются в покрытие.
Сравнительные лабораторные испытания показали, что КГП на основе хрома обладает износостойкостью в 2,2 раза выше, чем чистое гальваническое покрытие хрома.
При испытании КГП на чистом дизельном топливе минимальные значения момента трения и температуры составили Мтр = 4,5 Нм, t = 70 С, чистого хрома - Мтр = 7,3 Нм, t = 108 С, на загрязненном дизельном топливе - Мтр=5,1 Нм, t = 92 оС, чистого хрома - Мтр = 7,5 Нм, t = 128 оС.
а
б
Рис. 4 Спектрограммы гальванического покрытия хрома а - без ультрадисперсных частиц; б - КГП на основе хрома
Схватывание образцов, покрытых чистым хромом, происходит через 0,83 ч при нагрузке 1,25 кН, а образцов, покрытых КГП на основе хрома, через 1,41 ч при нагрузке 2,12 кН. Увеличение нагрузки схватывания, у образцов покрытых КГП на основе хрома, объясняется тем, что ультрадисперсные частицы оксида алюминия, находящиеся в КГП, препятствуют возникновению металлического контакта между трущимися поверхностями. Кроме того, отсутствие трещин в КГП также препятствует схватыванию трущихся поверхностей, так как отколовшиеся частицы хрома, попадая в зазор трущихся поверхностей, могут вызывать их заедание.
Высокая износостойкость КГП на основе хрома объясняется значительной микротвердостью таких покрытий, а также особенностями структуры.
Проведенные коррозионные испытания позволили установить, что КГП обладает коррозионной стойкостью в 1,8 раза выше, чем чистое гальваническое покрытие. Поскольку коррозионные процессы начинаются на открытых поверхностях, то более плотная структура, обусловленная микропластическими деформациями матрицы вокруг ультрадисперсных частиц, препятствует распространению коррозии в глубину покрытия благодаря отсутствию в нем трещин и пор.
На основании проведенных лабораторных исследований была разработана технология восстановления плунжерных пар ТНВД КамАЗ 33-02.
В результате стендовых ускоренных испытаний цикловая подача серийных плунжерных пар снизилась на 38 %, в то время как восстановленных с применением композиционного хромирования - на 18 %. Гидроплотность серийных плунжерных пар после проведения испытаний составила 10 с, а восстановленных - 14 с (гидроплотность всех плунжерных пар до проведения испытаний составляла 18-20 с).
По полученным данным эксплуатационных испытаний ресурс плунжерных пар, восстановленных с применением КГП на основе хрома, в 1,6-1,8 раза выше ресурса серийных.
Пятая глава посвящена оценке технико-экономической эффективности разработанной технологии восстановления плунжерных пар. Экономический эффект от внедрения технологического процесса при годовой производственной программе 2000 плунжерных пар составил 202200 руб. Проведенные расчеты свидетельствуют об экономической целесообразности проделанной работы.
Общие выводы
1. Анализ литературных данных и патентный поиск показали, что более 30 % всех отказов автомобилей КамАЗ приходится на двигатель, из них более 45 % - на топливную систему. Наиболее ответственными деталями топливной аппаратуры являются плунжерные пары. Существующие способы восстановления плунжерных пар трудоемки и не обеспечивают их заданного ресурса.
2. Предложен новый способ получения композиционных электрохимических покрытий на основе хрома (патент РФ № 2283373).
Теоретически обосновано повышение микротвердости и износостойкости гальванического покрытия под воздействием ультрадисперсных частиц. Установлено, что значение микротвердости, определенное экспериментально, отличается от расчетных значений на 3-4 %. С помощью математического планирования эксперимента определены оптимальные режимы нанесения композиционного гальванического покрытия на основе хрома и состав электролита-суспензии, позволяющие получать покрытия с микротвердостью до 14 ГПа.
3. Физико-химическими исследованиями выявлена характерная структура композиционного покрытия и установлено, что ультрадисперсные частицы внедряются в гальваническое покрытие при электролизе. С помощью масс-спектрального анализа хромированных образцов установлено, что композиционное покрытие на основе хрома содержит 1,85 % алюминия, тогда как гальваническое покрытие хрома - не более 0,01 %.
Трибологические испытания хромированных образцов показали, что износ образцов покрытых композиционным покрытием на основе хрома в 2,2 раза меньше чем образцов покрытых чистым гальваническим покрытием хрома. Нагрузка схватывания образцов, покрытых композиционным покрытием в 1,7 раза выше, чем образцов покрытых гальваническим хромом.
Испытания хромированных образцов на коррозионную стойкость показали, что коррозионная стойкость образцов покрытых композиционным покрытием на основе хрома превысила коррозионную стойкость образцов покрытых гальваническим хромом в 1,8 раза.
4. На основе разработанного способа предложена технология восстановления плунжерных пар ТНВД с применением композиционного гальванического покрытия на основе хрома.
Исследования, проведенные с помощью кругломера «Talyrond» показали, что нанесение композиционного гальванического покрытия на основе хрома на рабочую поверхность плунжера с последующей механической обработкой полностью восстанавливает геометрическую форму изношенного плунжера.
Стендовые испытания ТНВД с серийными и восстановленными плунжерными парами показали, что цикловая подача серийных плунжерных пар по окончании испытаний снизилась на 38 %, в то время как восстановленных с применением композиционного хромирования - на 18 %, что в 2,1 раза меньше.
5. Проведенные эксплуатационные испытания показали, что ресурс плунжерных пар, восстановленных с применением композиционного хромирования, в 1,6-1,8 раза выше, чем серийных. Годовой экономический эффект от разработанной технологии восстановления при годовой производственной программе 2000 плунжерных пар составил более 200 тыс. руб.
Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах
1. Шишурин, С. А. Анализ методов восстановления прецизионных деталей дизельной топливной аппаратуры / С. А. Шишурин // Проблемы экономичности и эксплуатации двигателей внутреннего сгорания : материалы Межгос. науч.-техн. семинара СГАУ. - Саратов, 2005.- С. 131-133 (0,13 печ. л.).
2. Шишурин, С. А. Микротвердость композиционных хромовых покрытий, полученных при добавлении в электролит ультрадисперсных частиц / С. А. Шишурин // Народное хозяйство Западного Казахстана: состояние и перспективы развития: Материалы Междунар. науч.-практ. конф. / ЗКАТУ. - Уральск, 2004. - С. 86-88 (0,16 печ. л.).
3. Шишурин, С. А. Микротвердость композиционных хромовых покрытий, полученных из саморегулирующегося сульфатного электролита / С. А. Шишурин // Молодые ученые - агропромышленному комплексу Поволжского региона : сб. науч. работ. / Саратов, 2004.- Вып. 2. С. 68-70 (0,25 печ. л.).
4. Шишурин, С. А. Влияние ультрадисперсных порошков металлов на физико-механические свойства хромового покрытия / В. В. Сафонов, С. А. Шишурин // Тезисы докладов научной конференции молодых ученых, аспирантов и студентов, посвященной 117-летию со дня рождения академика Н.И. Вавилова. / Сарат. гос. агр. ун-т. - Саратов, 2004.- С. 118-120 (0,16/0,08 печ. л.).
5. Применение металлокерамического покрытия для поршневых колец двигателей внутреннего сгорания / С. А. Шишурин [и др.] // Защитные покрытия в машиностроении и приборостроении: сб. материалов 2-й Всерос. науч.-практ. конф. ПГУ. - Пенза, 2005.- С. 58-60 (0,16/0,03 печ. л.).
6. Шишурин, С. А. Результаты исследования структуры и физико-механических свойств композиционного хромового покрытия / С. А. Шишурин, К. В. Сафонов // Ульяновские чтения : материалы Междунар. науч.-практ. конф., посвященной 100-летию со дня рождения проф. Алексея Федоровича Ульянова / Сарат. гос. агр. ун-т. - Саратов, 2005. - С. 73-76 (0,18/0,09 печ. л.).
7. Шишурин, С. А. Особенности формирования структуры композиционного хромового покрытия под воздействием ультрадисперсных частиц оксида алюминия / С. А. Шишурин, К. В. Сафонов // Проблемы экономичности и эксплуатации двигателей внутреннего сгорания : материалы Межгос. науч.-техн. семинара СГАУ. - Саратов, 2004.- С. 93-95 (0,18/0,09 печ. л.).
8. Шишурин, С. А. Повышение экологической безопасности работы дизелей за счет повышения ресурса топливной аппаратуры / В. В. Сафонов, С. А. Шишурин // Сохранение окружающей среды - важнейшая проблема современности : материалы Междунар. науч.-практ. конф.- Орел, 2005. - Ч.2 - С. 126-128 (0,12/0,06 печ. л.).
9. Шишурин, С. А. Влияние концентрации нанодисперсных порошков металлов в электролите на микротвердость и износоустойчивость хромового покрытия / В. В. Сафонов, С. А. Шишурин // Проблемы экономичности и эксплуатации двигателей внутреннего сгорания : материалы Межгос. науч.-техн. семинара СГАУ. - Саратов, 2005. - С. 121-124 (0,12/0,06 печ. л.).
10. Шишурин, С. А. Влияние добавки ультрадисперсного порошка оксида алюминия в электролит хромирования на микротвердость хромовых покрытий / В. В. Сафонов, С. А. Шишурин // Вестник Саратовского госагроуниверситета им. Н.И. Вавилова / Сарат. гос. агр. ун-т. - Саратов, 2004.- Вып. 4 С.50-52 (0,12/0,06 печ. л.).
11. Шишурин, С. А. Особенности нанесения композиционного гальванического покрытия на основе хрома / В. В. Сафонов, С. А. Шишурин // Материалы Междунар. науч.-практ. конф., посвященной 70-летию профессора Рыбалко Александра Григорьевича / ФГОУ ВПО Саратовский ГАУ им. Н.И. Вавилова - Саратов, 2006. - С. 14-16 (0,12/0,06 печ. л).
12. Технология восстановления плунжерных пар топливных насосов высокого давления с применением композиционного гальванического хромирования / С.А. Шишурин [и др.] // Вестник Саратовского госагроуниверситета им. Н.И. Вавилова. / ФГОУ ВПО Саратовский ГАУ им. Н.И. Вавилова - Саратов, 2006.- Вып. 3 С.38-40 (0,13/0,07 печ. л.).
13. Пат. № 2283373 Российская Федерация, МПК С25D15/00 Способ получения композиционных электрохимических покрытий на основе хрома / В. В. Сафонов, Э. К. Добринский, С. И. Малашин, С. А. Шишурин, А. Р. Гольдберг, К. В. Сафонов; заявитель и патентообладатель ФГОУ ВПО Саратовский ГАУ им. Н.И. Вавилова. - № 2004126058/02; заявл. 25.08.2004; опубл. 10.09.2006, Бюл. изоб. №25 (0,25/0,04).
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Техническое состояние механизмов и узлов системы питания двигателя, его влияние на мощность, экономичность и динамические качества автомобиля. Диагностика топливного насоса высокого давления НД-22 автокрана 3577, регулировочные и структурные параметры.
курсовая работа [4,0 M], добавлен 02.09.2012Обоснование выбора компоновки ШСНУ. Расчет коэффициента сепарации газа у приема насоса. Определение давления на выходе насоса, потерь в клапанных узлах. Расчет утечек в зазоре плунжерной пары. Расчет коэффициента наполнения насоса, усадки нефти.
контрольная работа [99,8 K], добавлен 19.05.2011Годовое потребление газа на различные нужды. Расчетные перепады давления для всей сети низкого давления, для распределительных сетей, абонентских ответвлений и внутридомовых газопроводов. Гидравлический расчет сетей высокого давления, параметры потерь.
курсовая работа [226,8 K], добавлен 15.12.2010Основные сведения о двигателе, описание конструкции компрессора высокого давления. Расчет на прочность рабочей лопатки первой ступени и диска рабочего колеса. Динамическая частота первой формы изгибных колебаний. Прочность деталей камеры сгорания.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 19.02.2012Расчет подогревателя высокого давления №7 (ПВ-2100-380-40) для турбинной установки К-800-240-4. Краткая характеристика турбоустановки. Схема движения теплообменивающихся сред, график изменения температур в теплоносителе. Определение количества теплоты.
курсовая работа [208,8 K], добавлен 28.06.2011Расчёт рабочих, геометрических параметров и выбор насоса, типоразмеров элементов гидропривода. Определение расхода рабочей жидкости проходящей через гидромотор. Характеристика перепада и потерь давления, фактического давления насоса и КПД гидропривода.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 17.06.2011Гидравлический расчет газопровода высокого давления. Расчет истечения природного газа высокого давления через сопло Лаваля, воздуха (газа низкого давления) через щелевое сопло. Дымовой тракт и тяговое средство. Размер дымовой трубы, выбор дымососа.
курсовая работа [657,8 K], добавлен 26.10.2011Назначение и конструктивно-технологическая характеристика корпуса водяного насоса. Характер дефектов и способы их устранения. Схема технологического процесса восстановления, маршрутная карта, режимы восстановления. Оформление технологической документации.
контрольная работа [29,0 K], добавлен 27.04.2010Баллоны, методы их производства, сферы использования. Технология изготовления комбинированных композитных баллонов давления БК-7 и БК-8. Определение зависимости значения давления, при котором происходит разрыв в ходе испытания, от массы самого изделия.
курсовая работа [668,3 K], добавлен 06.06.2013Принцип работы и технические характеристики газотурбинной установки ГТК-25ИР. Демонтаж верхней и нижней половины соплового аппарата ступени турбины высокого давления. Разборка подшипников ротора и соплового аппарата. Разлопачивание диска турбины.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 24.07.2015Описание детали, принцип работы и возможные неисправности. Выбор средств измерения. Определение дефектов деталей и коэффициентов повторяемости. Построение гистограммы распределения износов. Выбор способа восстановления. Расчет режимов нанесения покрытия.
курсовая работа [516,5 K], добавлен 20.08.2010Напорная характеристика насоса (напор, подача, мощность на валу). График потребного напора гидравлической сети. Расчет стандартного гидроцилиндра, диаметра трубопровода и потери давления в гидроприводе. Выбор насоса по расходу жидкости и данному давлению.
контрольная работа [609,4 K], добавлен 08.12.2010Полиэтилен высокого, среднего и низкого давления. Общая структура модели реактора полимеризации. Математическое моделирование реактора полимеризации этилена. Исследование устойчивости системы и определение областей различных режимов работы реактора.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 09.05.2011Характеристика полиэтилена высокого давления. Физико-химические свойства. Нормативно-техническая документация. История возникновения и развития ОАО "Казаньоргсинтез". Назначение и особенности IDEF0-моделирования. Модель производства процессов "Как есть".
курсовая работа [42,5 K], добавлен 03.05.2015Составные элементы насоса, служащего для впрыскивания топлива в камеру сгорания двигателя. Заточка заготовки клапана, полученной в процессе изготовления корпуса. Проектирование маховичка, плунжера и штифта. Неисправности и способ их восстановления.
реферат [547,4 K], добавлен 25.05.2015Проектирование и конструирование пьезоэлектрического насоса для микрожидкостного устройства. Моделирование перистальтического пьезонасоса. Создание действующего макета. Испытание элементов насоса. Измерение резонансных частот, выходного давления.
дипломная работа [3,9 M], добавлен 22.10.2016Период эксплуатации барабанов котлов высокого давления. Пример восстановительного ремонта поврежденных мостиков трубной решетки. Удаление дефектного металла, наплавка модулированным током при предварительной и сопутствующей термической обработке.
статья [605,1 K], добавлен 08.10.2013Структура и свойства антифрикционных гальванических покрытий. Влияние процессов трения на структуру гальванических покрытий Pb-Sn-Sb. Технические рекомендации по повышению износостойкости пары прения подпятник – планшайба аксиально-поршневого насоса.
дипломная работа [5,7 M], добавлен 08.12.2012Обеспечение заданного качества и производительности процесса обработки фланца полумуфты привода топливного насоса. Модернизация базового технологического процесса. Расчёт количества оборудования и его загрузки. Базовая и расчетная себестоимость изделия.
курсовая работа [92,3 K], добавлен 16.03.2015Конструкция разрабатываемого центробежного насоса ВШН-150 и его техническая характеристика. Конструкционные, прокладочные и набавочные материалы, защита насоса от коррозии. Техническая эксплуатация, обслуживание, ремонт узлов и деталей, монтаж насоса.
курсовая работа [3,0 M], добавлен 26.04.2014