Підвищення зносостійкості робочих поверхонь штоків гідравлічних нафтопромислових насосів нафтогазового технологічного транспорту

Робочі поверхні штоків гідравлічних нафтопромислових насосів нафтогазового технологічного транспорту та їх зносостійкість. Виявлення прихованих дефектів. Зміцнення зношуваних поверхонь штоків гідравлічних насосів методом електроіскрового легування.

Рубрика Транспорт
Вид автореферат
Язык украинский
Дата добавления 11.08.2015
Размер файла 1,4 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.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Хмельницький національний університет

УДК 621.786.5:622.276.53.054.2 - 242.4

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук

Спеціальність 05.02.04 - Тертя та зношування в машинах

Підвищення зносостійкості робочих поверхонь штоків гідравлічних нафтопромислових насосів нафтогазового технологічного транспорту

Прунько Ігор Богданович

Хмельницький - 2011

Дисертація є рукописом

Робота виконана в Івано-Франківському національному технічному університеті нафти і газу Міністерства освіти і науки, молоді та спорту України

Науковий керівник: доктор технічних наук, професор Дрогомирецький Ярослав Миколайович, Івано-Франківський національний технічний університет нафти і газу, професор кафедри зносостійкості і відновлення деталей.

Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор Голубець Володимир Михайлович, Національний лісотехнічний університет України, завідувач кафедри технології матеріалів та інженерної графіки, м. Львів; кандидат технічних наук, доцент Бабак Олег Петрович, Хмельницький національний університет, доцент кафедри зносостійкості і надійності машин.

Захист відбудеться «_17_» жовтня_ 2011 р. о 14_ годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 70.052.02 в Хмельницькому національному університеті за адресою: 29016, Україна, м. Хмельницький, вул. Інститутська, 11, 3-й навчальний корпус.

З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Хмельницького національного університету за адресою: м. Хмельницький, вул. Кам'янецька, 110/1.

Автореферат розісланий «_02_»_вересня_2011 р.

Вчений секретарспеціалізованої вченої ради доктор технічних наук, професор Г.С. Калда

Загальна характеристика роботи

Актуальність теми. На сучасному етапі розвитку техніки ставляться щораз більші вимоги до експлуатаційних і ремонтних характеристик змінних деталей нафтопромислових машин в цілому і нафтопромислових гідравлічних насосів зокрема. Це, в свою чергу, вимагає використання більш прогресивних технологій виготовлення, зміцнення та відновлення останніх.

Враховуючи те, що штоки працюють у складних експлуатаційних умовах, піддаються впливу великих статичних і динамічних навантажень у присутності абразиву й агресивних рідин під високим тиском, велике значення має підвищення зносостійкості їх робочих поверхонь.

Одним з напрямків підвищення зносостійкості робочих поверхонь є нанесення зносостійких покриттів методом електроіскрового легування (ЕІЛ). Нанесення зносостійкого покриття методом електроіскрового легування вигідно вирізняється з-поміж інших технологій нанесення зносостійких покриттів тим, що дозволяє отримувати поверхні з наперед заданими фізичними й експлуатаційними властивостями. Покриттям, отриманим ЕІЛ, притаманні висока твердість, зносостійкість, високий коефіцієнт зчеплення нанесеного матеріалу з матеріалом підкладки, можливість працювати в умовах знакозмінних навантажень без відшаровування покриття. Позитивною особливістю даного способу є також можливість використовувати його, як при виготовленні нових деталей, так і при відновленні їх розмірних та експлуатаційних характеристик.

На жаль, незважаючи на свою перспективність, метод ЕІЛ практично не знаходить застосування в швидкозношуваних деталях нафтогазової промисловості взагалі, і в штоках гідравлічних насосів зокрема. Широкому впровадженню зносостійких покриттів, отриманих ЕІЛ, заважає відсутність науково обґрунтованих рекомендацій щодо оптимального вибору зносостійких матеріалів, галузей їх застосування, оптимальних технологій і режимів нанесення, зокрема в нафтогазовому технологічному транспорті (НГТТ).

Виходячи з вищесказаного, вирішення завдань підвищення довговічності та зносостійкості штоків гідравлічних насосів методом ЕІЛ є актуальним і потребує більш глибокого вивчення.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота над дисертацією виконувалась у рамках держбюджетної науково-дослідної роботи «Підвищення ефективності теплосилових установок транспортних засобів» кафедри нафтогазового технологічного транспорту Івано-Франківського національного технічного університету нафти і газу та в рамках проекту «Розробка нових технологій продовження ресурсу та підвищення ефективності роботи нафтогазового обладнання» (ДР № 0104U004087) і відповідає основним напрямкам Державної науково-технічної програми «Ресурс» (постанова КМУ № 1331 від 08.10.2004 р.).

Мета і завдання дослідження. Метою дисертаційної роботи є підвищення зносостійкості штоків гідравлічних насосів, які працюють у важких експлуатаційних умовах, методом електроіскрового легування.

Поставлена мета досягається шляхом вирішення наступних завдань.

1. Обґрунтування напрямків підвищення зносостійкості робочих поверхонь штоків гідравлічних нафтопромислових насосів нафтогазового технологічного транспорту.

2. Розробка методики виявлення прихованих дефектів штоків з метою визначення їх придатності для подальшого відновлення.

3. Проведення комплексних, в тому числі і металографічних, досліджень поверхневих шарів деталей, оброблених методом електроіскрового легування.

4. Оптимізація технології зміцнення (відновлення) зношуваних поверхонь штоків гідравлічних насосів методом електроіскрового легування.

5. Розроблення методики і програми досліджень зносостійкості зразків, які піддавались обробці електроіскровим легуванням, і порівняння зі зносостійкістю зразків, оброблених промисловим методом (гартування СВЧ).

6. Проведення промислових випробувань штоків гідравлічних нафтогазових насосів НГТТ, зміцнених методом ЕІЛ.

Об'єкт дослідження - зносостійкість штоків гідравлічних нафтопромислових насосів.

Предмет дослідження - робочі поверхні штоків гідравлічних нафтопромислових насосів нафтогазового технологічного транспорту.

Методи дослідження - аналіз досвіду експлуатації деталей насосного обладнання (шток), лабораторні експерименти з нанесення зносостійкого покриття методом електроіскрового легування, дослідження впливу параметрів обробки на властивості отриманого зміцненого шару, лабораторні експерименти з визначення зносостійкості оброблених зразків з використанням машини 2168 УМТ - 1, сучасні металофізичні методи оцінки параметрів зміцненого поверхневого шару деталі.

Наукова новизна отриманих результатів

1. Вперше встановлено, що за використання електродів ВК8 на певних режимах обробки формуються залишкові напруження стиску, зумовлені наявністю дрібних включень оксидів у нарощеному шарі, що, в свою чергу, забезпечує найвищу зносостійкість поверхонь тертя.

2. Висунуто гіпотезу про домінування в процесі зношування робочої поверхні штоків гідравлічних насосів на початку робочого і холостого ходу, мікрорізання зернами абразиву, пружно закріпленими в гумі ущільнення.

3. Вперше запропоновано методику лабораторних досліджень, яка дозволяє найбільш точно змоделювати процес зношування поверхні штоків гідравлічних нафтопромислових насосів при контакті з гумовим ущільненням, шаржованим абразивом. Конструкцію контртіла захищено патентом України.

4. Науково обґрунтовано оптимальні режими зміцнення (відновлення) робочої поверхні штоків гідравлічних нафтогазових насосів методом електроіскрового легування.

Практичне значення отриманих результатів

Розроблено технологічний процес нанесення зносостійких покриттів методом ЕІЛ на швидкозношувані робочі поверхні штоків гідравлічних нафтопромислових насосів, визначені найбільш раціональні режими обробки і запропоновано механізацію даного процесу. Це дозволяє отримувати покриття з оптимальними характеристиками щодо твердості, зносостійкості, шорсткості і суцільності електроіскрових покриттів поверхонь при мінімальних часових затратах і витраті легуючих матеріалів.

Дослідна апробація підтвердила підвищення зносостійкості робочих поверхонь штоків та ефективність застосування даної технології в промислових умовах.

Отримані результати досліджень впроваджені в Надвірнянському нафтогазовому управлінні «Надвірнанафтогаз» і включені в навчальні плани підготовки фахівців із спеціальності «Автомобільний транспорт» в Івано-Франківському національному технічному університеті нафти і газу.

Особистий внесок здобувача. Автор особисто вперше:

- на основі зібраних статистичних даних та побудови профілограм зношування робочих поверхонь штоків гідравлічних нафтопромислових насосів нафтогазового технологічного транспорту висунув гіпотезу про домінування на початкових етапах зношування мікрорізання зернами абразиву, пружно закріпленими в ущільненні [1];

- запропонував модернізацію дефектоскопа 77ПМД-3М з метою визначення скритих дефектів, по-різному орієнтованих щодо осі штока [2, 3];

- запропонував методику зміцнення та відновлення розмірних параметрів робочих поверхонь штоків гідравлічних нафтопромислових насосів методом електроіскрового легування, автоматизацію даного способу обробки [4];

- встановив факт виникнення на певних режимах електроіскрової обробки напружень стиску в нанесеному шарі і дав, спираючись на дані металографії [5], пояснення цього явища;

- розробив методику трибологічних досліджень та запропонував конструкцію гумового контртіла, шаржованого зернами абразиву, що дозволило максимально точно відтворити процес контакту штока насоса з ущільненням [6, 7, 8].

Автор брав участь у виготовленні та налагоджуванні дослідно-промислового устаткування, провів експериментальні дослідження та аналіз отриманих результатів.

Апробація результатів дисертації. Основні результати дисертаційної роботи доповідалися на ІІ-ій міжнародній науково-практичній конференції «Динаміка наукових досліджень 2003» (м. Дніпропетровськ, 2003 р.); міжнародній науково-практичній конференції, присвяченій 75-річчю кафедри машинознавства НАУ (м. Київ, 2008 р.); 5-ій міжнародній науково-технічній конференції «Сучасні прилади, матеріали і технології для неруйнівного контролю і технічної діагностики машинобудівного і нафтогазопромислового обладнання» (м. Івано-Франківськ, 2008 р.); 4-ій міжнародній конференції «Механіка руйнування матеріалів і міцність конструкцій» (м. Львів, 2009 р.); VI-ій Всеукраїнській науково-практичній конференції «Підвищення надійності машин і обладнання» (м. Кіровоград, 2010 р). У повному обсязі дисертаційна робота обговорювалась на науковому семінарі кафедри нафтогазового технологічного транспорту Івано-Франківського національного технічного університету нафти і газу у 2010 р.

Публікації. За темою дисертаційної роботи опубліковано 8 праць у наукових журналах, збірниках, тезах доповідей, з них - 5 статей у фахових виданнях України. Отримано патент України на корисну модель.

Структура та обсяг дисертації. Дисертація складається з вступу, 5 розділів, висновків, списку використаних джерел із 124 найменуваннями. Повний обсяг дисертації викладений на 176 сторінках машинописного тексту. Робота містить 19 таблиць, 48 рисунків та 4 додатки.

Основний зміст роботи

У вступі обґрунтовано актуальність теми дисертаційної роботи, сформульовано мету і завдання досліджень, висвітлена наукова новизна та практичне значення отриманих результатів.

У першому розділі проведено аналіз причин виникнення дефектів робочих поверхонь штоків. Умови роботи гідравлічних насосів досліджувалися у працях А.С. Ніколіча, Я.С. Мкртичана, В.М. Літвінова, С.Г. Бабаєва, А.А. Петросянца, А.А. Даніеляна, Я.М. Кершенбаума, А.А. Комарова, І.Ф. Концура, В. Робертса, М. Фарея, М. Мура та ін. Проблему підвищення довговічності роботи штоків гідравлічних нафтогазових насосів пропонувалося вирішувати як конструктивним, так і технологічним шляхом. Покращення фізико-механічних, а, отже, і експлуатаційних властивостей робочих поверхонь штока сприяє підвищенню терміну його експлуатації.

Станом на сьогоднішній день промисловістю серійно виготовляються штоки гідравлічних насосів, робочі поверхні яких зміцнюються хромуванням, гартуванням струмом високої частоти. Дані технології, на жаль, не в повній мірі задовольняють експлуатаційні вимоги.

У дисертаційній роботі пропонуються нові шляхи підвищення довговічності роботи штоків гідравлічних нафтогазових насосів та їх зносостійкості за рахунок використання сучасних методів зміцнення робочих поверхонь, зокрема й ЕІЛ. У другому розділі розроблена методика вимірювання зносу основних робочих поверхонь штоків нафтопромислових насосів, придатна до застосування в умовах ремонтних майстерень нафтогазового технологічного транспорту.

Запропоновано вдосконалити серійний дефектоскоп 77ПМД-3М (рис. 1) з метою визначення скритих дефектів, по-різному орієнтованих щодо осі штока.

Рис. 1. Схема пристрою для досліджень: 1 - станина; 2 , 7 - стійка; 3, 8 - центр; 4 - шток; 5 - соленоїд; 6 - салазки.

Як засіб контролю пропонується використовувати порошкову та капілярну дефектоскопію (рис. 2).

а)

б)

Рис. 2. Тріщини виявлені методом: а) - порошкової дефектоскопії; б) - капілярної дефектоскопії.

Комплексне застосування вищезгаданих пропозицій дозволяє не тільки визначати величину спрацювання, але і вибраковувати ті штоки, які мають скриті дефекти, через наявність яких вони непридатні для подальшої реставрації.

На основі вивчення картини зношування запропонована гіпотеза про домінування на початкових етапах зношування робочих поверхонь мікрорізання, яке спричиняється пружно закріпленими в матеріалі ущільнення абразивними зернами.

Відповідно до висунутої нами гіпотези, найбільш інтенсивне зношування штока відбувається на початку робочого та холостого ходу. Дане явище нами пояснюється наступним чином. Зерна абразиву заносяться під „губу” ущільнення і фіксуються в ній. Відбувається процес шаржування гуми абразивом. Крім того, тиск рідини спричиняє підвертання зерен абразиву разом з ущільненням. Тому, коли відбувається робочий чи зворотний хід штока, дані зерна виконують роль пружно закріплених різців, які і спричиняють інтенсивне зношування штока в даній локальній зоні. Фактично відбувається явище мікрорізання (рис. 3).

При подальшому переміщенні штока кромки зерен притуплюються і руйнуються, а зерна прокручуються (провертаються). Тому подальший процес зношування штока є менш інтенсивним.

Рис. 3. Модель взаємодії абразивної частинки з ущільнюючою поверхнею штока: 1 - манжета; 2 - шток; 3 - абразивне зерно

Все це полегшує подальший вибір оптимального способу зміцнення і відновлення геометричних параметрів штоків насосів, які встановлюються на шасі автомобілів НГТТ.

У третьому розділі розроблена і випробувана прогресивна технологія зміцнення робочих поверхонь штоків нафтопромислових насосів методом електроіскрового легування (ЕІЛ) із використанням установки «Элитрон-24А».

Проведено дослідження і встановлено ступінь впливу на хід процесу електроіскрового легування таких основних факторів: ємність конденсаторної батареї, режим обробки, тривалість процесу обробки.

Здійснено нанесення покриття при кожній ємності, на кожному з п'яти режимів, з використанням розряду різної потужності, на спеціально виготовлені зразки-пластинки з того ж матеріалу, з якого виготовляються штоки насосів (сталь 40Х). Геометричні розміри зразка - 2500х25х5. Поверхню зразка нарощували в 4 проходи. Для електроіскрового легування використали твердосплавні пластинки Т15К6 (79 % WC, 15 % TiC та 6 % Co) та ВК8 (82 % WC та 8 % Co). Для визначення внутрішніх напружень у покритті використано схему, при якій поверхневий шар наноситься на вільнозащемлену пластину, рівноважна форма якої встановлюється під час нанесення цього шару.

Проведено двохфакторний дисперсний аналіз впливу ємності конденсаторної батареї і режиму обробки на властивості нанесеного шару. З використанням програмного продукту MathCAD написані програми і проведені розрахунки. Порівнюючи дисперсійне відношення за результатами розрахунків з табличними значеннями критерію Фішера, зроблено наступні висновки:

- ємність конденсаторної батареї та режим роботи суттєво не впливають на товщину нарощеного шару, як у випадку використання електрода ВК8 (15…20 мкм) так і Т15К6 (13…23 мкм), на мікротвердість (11,0…11,4 ГПа для ВК8, та 10,0…15,2 ГПа для Т15К6) та на величину залишкових напружень, у випадку використання в якості електрода твердого сплаву ВК8 (-90…900 МПа);

- ємність конденсаторної батареї має вплив на величину залишкових напружень при використанні в якості електрода твердого сплаву Т15К6, які зростають від мінімального значення при ємності батареї 40±4 мкФ до максимуму при 80±8 мкФ на кожному режимі роботи і далі поступово зменшуються;

- ємність конденсаторної батареї має вплив на шорсткість (Rz) поверхні, обробленої електроіскровим легуванням, яка підвищується зі зростанням ємності на кожному з режимів обробки (8,5…23,00 для ВК8, 9,5…24,12 для Т15К6).

Це дозволяє прийняти наступні положення при практичному впровадженні методу ЕІЛ твердосплавними електродами:

- електроіскрову обробку у випадку використання твердосплавних електродів доцільно проводити на найбільш «жорстких», а значить, і на найбільш продуктивних режимах, отримуючи при цьому нанесений шар максимальної товщини, при умові, якщо не має особливих вимог щодо шорсткості отриманих поверхонь та величини залишкових напружень.;

- у випадку, коли до чистоти оброблюваної поверхні існують підвищені вимоги, обробку слід здійснювати при нижчих ємностях конденсаторних батарей з метою отримання нижчого значення шорсткості поверхні.

У четвертому розділі проведено дослідження структури нарощених шарів, отриманих за використання режимів електроіскрового легування, які забезпечують найвищу продуктивність у поєднанні з оптимальними технологічними показниками нанесеного шару (таблиця 1).

Встановлено, що за використання електродів Т15К6 та ВК8 товщина нарощеного шару становить 13…20 мкм. Мікротвердість отриманого шару за використання електроду Т15К6 змінювалася в залежності від режиму оброблення від 10 до 16 ГПа.

Таблиця 1 Матеріали та режими для нарощування поверхні штока насосу

Режим

Електрод

Ємність блоку накопичення, мкФ

Амплітуда імпульсів напруги, В

Частота вібрації інструменту, Гц

Енергія одиничного імпульсу, Дж

Т1

Т15К6

80±8

75±15

390±70

0,22

Т2

150±15

75±16

250±50

0,42

Т3

300±30

71±15

125±25

0,75

В1

ВК8

80±8

75±15

390±70

0,22

В2

150±15

75±16

250±50

0,42

В3

300±30

71±15

125±25

0,75

Середня мікротвердість нарощеного шару за використання для оброблення електрода ВК8 не виходить за межі 11…14 Гпа. Максимальна мікротвердість становить 15,2 ГПа (електрод Т15К6, режим Т2 - ємність конденсаторної батареї 150±15мкФ, частота вібрації інструменту 250±50 Гц) та 13,5 ГПа (електрод ВК8, режим В3 - ємність конденсаторної батареї 300±30 мкФ, частота вібрації інструменту 125±25 Гц) (рис. 4).

Мікротвердість основного металу (сталь 40Х) безпосередньо під наплавленим шаром становила 1600…1900 МПа, що характерно для фериту як складової сталей з ферит-перлітною структурою

.Размещено на http://www.allbest.ru/

Найвищий вміст вольфраму та кобальту спостерігається після застосування режиму Т3 (67,8 %), середній - Т2 (57,4 %) і найнижчий - Т1 (27,2 %). Вміст титану практично однаковий після режимів Т2 і Т3 (9,8 % та 9,4 % відповідно), але вдвічі нижчий після Т1 (4,3 %). Ці елементи утворюють карбіди (TiC, WC, W2C), чим забезпечують твердість поверхневого шару. Кобальт достатньо рівномірно розподіляється по товщині нанесеного шару на всіх режимах обробки (2,1…5,2 % в залежності від режиму обробки) і виконує роль зв'язки для карбідів як високоміцних наповнювачів (рис. 5).

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Елемент

Масові %

C

8,3

O

9,7

Ti

4,3

Fe

48,4

Co

2,1

W

27,2

Разом

100,0

Елемент

Масові %

C

13,0

O

5,5

Ti

9,8

Fe

10,2

Co

4,1

W

57,4

Разом

100,0

Елемент

Масові %

C

8,6

O

-

Ti

9,4

Fe

9,0

Co

5,2

W

67,8

Разом

100,00

а (х350)

б (х350)

в (х200)

Рис. 5. Структура та склад поверхневого шару сталі 40Х після електроіскрового нарощування і зміцнення за режиму Т1 (а), Т2 (б), Т3 (в)

Після режиму Т2 спостерігається евтектика TiC-WC з карбідами завбільшки 0,05…0,1 мкм (рис.6). Саме вона забезпечують найвищу мікротвердість (15,2 ГПа) поверхневого шару. Така евтектика не спостерігається в структурі поверхневих шарів, оброблених за іншими режимами. Високий вміст Fe в поверхневому шарі після оброблення за режимом Т1 (48,4 %) пояснює його найнижчу мікротвердість (10,2 Гпа). Крім того мікротвердість поверхні після режиму Т3 з максимальним вмістом W (67,8 %), Ti (9,4 %) та Co (5,2 %) є нижчою (10,5 Гпа), ніж після режиму Т2 через понижений вміст вуглецю (8,6% проти 13,0 % для Т2).

Размещено на http://www.allbest.ru/

Аналіз елементного складу поверхневих шарів, зміцнених твердосплавними пластинками ВК8 свідчить, що вміст в них вольфраму практично не залежить від режиму оброблення (В1 - 55,5 %, В2 - 56,5 %, В3 - 54,5 %).

Кобальт взагалі не ідентифікували після використання режиму В1, де найвищий вміст заліза (31,1 %), що і зумовило найнижчу мікротвердість (11,5 ГПа). зносостійкість шток насос електроіскровий

Враховуючи те, що вміст вуглецю в поверхневому шарі після оброблення за режимом В3 (16,8 %) вищий, ніж після оброблення за режимами В1 та В2 (11,1 % та 12,1 %), то дещо вищу мікротвердість його поверхневого шару (13,5 ГПа) можна пояснити більшим вмістом карбідів вольфраму, ніж за режимів В1 і В2 (11,5 та 11,6 ГПа) (рис. 7).

За використання електродів Т15К6 (режими Т1, Т2, Т3) та ВК6 (режими В1, В2) формуються залишкові напруження розтягу, що спричиняє розтріскування нарощеного шару (рис. 8 а). За використання електродів ВК6 (режими В3) формуються залишкові напруження стиску, зумовлені наявністю дрібних включень оксидів у нарощеному шарі.

Оскільки тріщини у нарощеному шарі в останньому випадку практично відсутні (рис. 8 б), то релаксація залишкових напружень розтягу відбувається шляхом деформування матриці в проміжках між порами заповненими оксидами, кількість яких у цьому випадку є найбільшою.

Елемент

Масові %

C

11,1

O

2,3

Fe

31,1

W

55,5

Разом

100,0

Елемент

Масові %

C

12,1

O

3,3

Fe

29,1

W

56,5

Разом

100,0

Елемент

Масові %

C

16,8

O

6,6

Fe

17,9

Co

4,2

W

54,5

Разом

100,00

а (х400)

б (х400)

в (х400)

Рис. 7. Структура та склад поверхневого шару сталі 40Х після електроіскрового нарощування і зміцнення за режиму B1 (а), B2 (б), B3 (в).

Оскільки коефіцієнт термічного розширення оксидів менший, ніж матриці, то вони можуть зменшувати усадку матриці під час кристалізації нарощеного шару. Крім того, за використання режиму В3 формування нарощеного шару відбувається з мінімальною взаємодією (перемішуванням) розплаву нарощеного сплаву зі сталлю 40Х (підложка), оскільки частота вібрації інструменту у цьому випадку мінімальна (125±25 Гц).

а

б

Рис. 8. а - тріщини в нанесеному шарі (Т3) (х3000), б - оксидні включення (В3) (х400)

Випробовування на зріз показали, що границя міцності зчеплення нанесеного матеріалу з основою становить 50,1…53,6 Мпа. Зсув (зріз) покриття, як правило, проходить по січенню матеріалу, а не по зоні сплавлення, тобто когезійна міцність зчеплення на зсув значно менша адгезійної. Границя міцності на зсув нанесеного шару є значно нижчою, ніж аналогічна характеристика електродів. Це пояснюється високою гетерогенністю структури нанесеного шару, його несуцільністю і наявністю в ньому залишкових напружень.

Найвищою прогнозованою зносостійкістю володітимуть деталі, оброблені методом ЕІЛ із застосуванням електрода ВК8 на режимі В3 (ємність конденсаторної батареї 330±30 мкФ, частота вібрації електрода 125±25 Гц), як такі, що поєднують високу поверхневу мікротвердість (13,5 МПа) та залишкові напруження стиску в нанесеному шарі (-90 МПа).

У розділі 5 запропоновано спосіб механізації процесу нанесення електроіскрового покриття на шток гідравлічного нафтопромислового насосу. Для отримання рівномірного покриття на штокові насоса його закріпляють в кулачках, а вібратор - на супорті токарно-гвинторізного верстата 16К20. Це дозволяє досягти переміщення електрода, в момент його наступного контакту з оброблюваною поверхнею, на ј діаметра лунки, утвореної при попередньому контакті. Виходячи з умови суцільності електроіскрового покриття, запропоновані наступні режими роботи верстата: частота обертання шпинделя n = 0,75 с-1, подача s = 0,455 мм/об.

Розроблено та запатентовано метод випробування на тертя і зношування з застосуванням машини тертя 2168 УМТ - 1. Метод максимально відтворює процес зношування робочих поверхонь штоків у процесі контакту з ущільненням, шаржованим абразивними зернами. Спочатку виготовляється нерухомий зразок (рис. 9). З цією метою до сирої (невулканізованої) гуми додають абразивний матеріал - кварцовий пісок, перемішують отриману масу і вулканізують.

Сформований зразок встановлюють у зразкотримачі, що виконаний у формі урізаної втулки, після чого він монтується в якості нерухомого контртіла в камері машини тертя 2168 УМТ - 1 для випробовування зразків при зворотно-поступальному русі.

Зразкотримач дозволяє рівномірно розподіляти зусилля по всій довжині еластичного (гумового) зразка, а також періодично переміщувати останній в осьовому напрямку і встановлювати контакт його незношеної ділянки з поверхнею рухомого металевого контрзразка.

Запропонований метод дозволяє завдяки постійному надходженню в зону контакту свіжих зерен підтримувати стабільність умов досліду, на яку не впливає періодичне викришування зерен абразиву.

а)

б)

Рис. 9. Еластичний нерухомий зразок для випробування на зношування: а) - загальний вигляд: 1 - еластичне контртіло, 2 - зразкотримач; б) - піщано-гумовийпалець.

Визначено масштабні коефіцієнти переходу від лабораторних досліджень зносу зразків, які моделюють вузол тертя до натурних випробувань. Враховуючи те, що при проведенні лабораторних досліджень дотримувалась рівність таких параметрів, як контактний тиск, швидкість ковзання, матеріал зразків і абразиву, повне зношування (масове) натурного об'єкту пов'язане з аналогічним показником лабораторного зразка (моделі) співвідношенням:

ДМО=46,88·ДММ. (1)

Проведено трибологічні дослідження поверхні зразків сталі 40Х, модифікованої композиційними покриттями, що являють собою карбіди, бориди титану, хрому і вольфраму (TiC, TiCrC, TiCrB2, BK6, ВК8 та Т15К6), нанесені методом ЕІЛ і зразків, гартованих струмами високої частоти.

Збільшення ваги зразка на початковій стадії тертя (від'ємні значення зносу). відбувається за рахунок утворення окисних плівок, накопичення продуктів зношування у порах покриття через неможливість їх видалення в процесі очистки (миття) та сушіння перед зважуванням.

Трибологічна поведінка покриття на основі карбіду титану (TiC) свідчить (рис. 10, 11), що даний матеріал є досить зносостійким на початковій стадії роботи, а вже після проходження 500…700 м шляху тертя відбувається його досить інтенсивне зношування; при досяганні 800 м шляху величина його зносу дорівнює величині зносу термічно зміцненої сталі 40Х без покриття.

Рис. 10. Залежність вагового зношування сталі 40Х від шляху тертя L (питомий тиск - 1,2 МПа, швидкість - 120 ходів/хв.): 1 - загартована сталь 40Х; 3 - ЕІЛ TiC

Рис. 11. Залежність інтенсивності зношування сталі 40Х від шляху тертя L (питомий тиск - 1,2 МПа, швидкість - 120 ходів/хв.): 1 - загартована сталь 40Х; 2 - ЕІЛ TiC

Проведено трибологічні дослідження сталі 40Х з трьохкомпонентними покриттями (TiCrC та TiCrB2), нанесеними ЕІЛ (рис. 12,13). Підтверджено, що велику роль у плані підвищення зносостійкості покриття відіграє схильність останніх до утворення під час зношування на поверхні тертя складних вторинних структур. Ці структури утворюються у зоні контакту поверхонь під дією локальних температур, тиску та навколишнього середовища. Для покриття TiCrC це карбіди та оксиди складових матеріалів, тобто ТіО, ТіС, СrO, CrC і, можливо, більш складні трьох-чотирьохкомпонентні структури. Для покриття TiCrB2 - бориди та оксиди складових матеріалів. Високою крихкістю боридів пояснюється менша зносостійкість при абразивному зношуванні покриття TiCrB2, в порівнянні з TiCrC.

Рис. 12. Залежність вагового зношування сталі 40Х від шляху тертя L (питомий тиск - 1,2 МПа, швидкість - 120 ходів/хв.): 1 - загартована сталь 40Х; 2 - ЕІЛ TiCrC; 3 - ЕІЛ TiCrB2

Рис. 13. Залежність інтенсивності зношування сталі 40Х від шляху тертя L (питомий тиск - 1,2 МПа, швидкість - 120 ходів/хв.): 1 - загартована сталь 40Х; 2 - ЕІЛ TiCrC; 3 - ЕІЛ TiCrB2.

Застосування в якості електродів для ЕІЛ безвольфрамових твердих сплавів дозволяє отримувати значний виграш у зносостійкості тільки на початкових етапах зношування (500 м). Це пояснюється відсутністю вольфраму, який виконує роль зв'язки, знижує крихкість нанесеного шару і забезпечує високий коефіцієнт зчеплення твердих включень із матеріалом основи.

Проведено порівняльні трибологічні випробовування покриттів, які містять карбіди вольфраму - ВК6, ВК8, Т15К6 (рис. 14, 15).

Рис. 14. Залежність вагового зношування сталі 40Х від шляху тертя L (питомий тиск - 1,2 МПа, швидкість - 120 ходів/хв.): 1 - загартована сталь 40Х; 2 - ЕІЛ BK6; 3 - ЕІЛ ВК8; 4 - ЕІЛ Т15К6.

Рис. 15. Залежність інтенсивності зношування сталі 40Х від шляху тертя L (питомий тиск - 1,2 МПа, швидкість - 120 ходів/хв.): 1 - загартована сталь 40Х; 2 - ЕІЛ BK6; 3 - ЕІЛ ВК8; 4 - ЕІЛ Т15К6.

При використанні в якості електродів для ЕІЛ вольфрамовмісних електродів типу ВК і ТК найвищу зносостійкість забезпечується при використанні електродів ВК8 режим обробки В3 (зношування 0,03 г на 850 м). При використанні електрода Т15К6 режим Т2 (зношування 0,036 г на 850 м), а при використанні електрода ВК6 (зношування 0,045 г на 850 м). Масове зношування зразка, зміцненого з використанням електрода ВК8, майже в 1,7 разу менше, ніж для зразка, гартованого СВЧ (заводський варіант термообробки).

За результатами досліджень встановлено, що величина масового зношування сталі 40Х з твердосплавними покриттями (Т15К6 та ВК8), нанесеними ЕІЛ методом, при випробуваннях за трьома швидкісними режимами (число подвійних ходів при зворотно-поступальному русі: 40 ходів/хв., 80 ходів/хв., 120 ходів/хв. та при постійному питомому тиску 1,2 МПа) становить 0,015 … 0,036г. через 850м пройденого шляху. Результати випробувань свідчать, що зменшення швидкості тертя у вузлі шток - ущільнення є малоефективним, і тому усі наступні експериментальні дослідження проводились на одному швидкісному режимі тертя (120 ходів/хв.), який і є робочим режимом даного типу насосів.

Експериментальні дані (рис. 16, 17) підтверджують, що залишкові внутрішні напруження мають значний вплив на зносостійкість матеріалів, так як спричиняють надмірну крихкість покриттів, сприяють утворенню тріщин (рис. 8, а) у нанесеному шарі, що призводить до фрагментації останнього і сприяє відшаровуванню окремих його частинок у процесі експлуатації. При використанні в якості електродів ВК8 найменше масове зношування при проходженні 850 м шляху тертя спостерігаємо на режимі В3 (твердість 13,5 ГПа, залишкові напруження стиску 90 МПа, границя міцності зчеплення нанесеного матеріалу з основою 53,6 МПа) - 0,03 г. Для режимів В1 (твердість 11,5 ГПа, залишкові напруження розтягу 900 МПа, границя міцності зчеплення нанесеного матеріалу з основою 49,7 МПа) і В2 (твердість 11,6 ГПа, залишкові напруження розтягу 900 МПа, границя міцності зчеплення нанесеного матеріалу з основою 52,3 МПа) масове зношування при проходженні 850 м шляху тертя становить відповідно 0,042 і 0,038 г.

Рис. 16. Залежність масового зношування сталі 40Х з покриттям ЕІЛ Т15К6, нанесеним за режимами Т1, Т2, Т3 від шляху тертя L (питомий тиск - 1,2 МПа, швидкість - 120 ходів/хв.)

Рис. 17. Залежність масового зношування сталі 40Х з покриттям ЕІЛ ВК8, нанесеним за режимами В1, В2, В3 від шляху тертя L (питомий тиск - 1,2 МПа, швидкість - 120 ходів/хв.)

При використанні в якості електродів Т15К6 найменше масове зношування при проходженні 850 м шляху тертя спостерігаємо на режимі Т2 (твердість 15,2 ГПа, залишкові напруження розтягу 710 МПа, границя міцності зчеплення нанесеного матеріалу з основою 53,4 МПа) - 0,036 г. Для режимів Т1 (твердість 10,2 ГПа, залишкові напруження розтягу 1340 МПа, границя міцності зчеплення нанесеного матеріалу з основою 50,1 МПа) і Т3 (твердість 10,5 ГПа, залишкові напруження розтягу 900 МПа, границя міцності зчеплення нанесеного матеріалу з основою 54,2 МПа) масове зношування при проходженні 850 м шляху тертя становить відповідно 0,050 і 0,042 г. Зразок, зміцнений за режиму В3, володіє кращою зносостійкістю, ніж зразок зміцнений за Т2, хоча поступається останньому мікротвердістю (за режиму В3 виникають залишкові напруження стиску). Те саме спостерігаємо для зразків Т і Т1 (за режиму Т3 залишкові напруження розтягу значно менші, ніж за Т1).

Аналітичні залежності лінійного зносу натурного об'єкту (шток гідравлічного нафтопромислового насосу) при зміні контактного тиску мають, в залежності від способу зміцнення, наступний вигляд:

гартування СВЧ: (2)

зміцнення ЕІЛ (Т15К6): (3)

зміцнення ЕІЛ (ВК8):, (4)

де у - контактний тиск при проведенні досліду, МПа.

У процесі промислових випробувань, які проводились на дільниці підготовки та перекачування нафти Надвірнянського нафтогазового управління «Надвірнанафтогаз», було встановлено, що довговічність експериментального штока, робоча поверхня якого була зміцнена і відновлена методом електроіскрового легування, приблизно в 1,7 рази перевищує довговічність аналогічного серійного штока, поверхня якого зміцнена гартуванням струмами високої частоти (СВЧ).

Основні результати та висновки

1. За результатами досліджень зношування робочих поверхонь штоків гідравлічних нафтопромислових насосів, які монтуються на шасі нафтогазового технологічного транспорту (НГТТ), встановлено, що максимальна величина зносу припадає на початок робочого і холостого ходів. Це, в свою чергу, дає можливість висунути гіпотезу про домінування на початкових етапах зношування абразивного зносу, який спричиняється зернами абразиву, які проникли і закріпились у поверхні гумового ущільнення. Надалі ці абразивні зерна виконують роль мікрорізців.

2. Розроблено технологічно простий комплекс діагностичних заходів, які дозволяють визначати не тільки розмірне спрацювання робочих поверхонь штоків, але і наявність прихованих дефектів. Ці заходи придатні для застосування в умовах ремонтних майстерень управлінь НГТТ, оскільки не потребують складного технологічного обладнання і використання праці висококваліфікованих робітників.

3. На основі металографічних та рентгеноспектральних досліджень отримано дані про структуру, фазовий склад та розподіл хімічних елементів, як у самому легованому шарі, так і в шарі основного металу, прилеглому до нього. Нарощений шар, утворений у результаті електроіскрового легування сталі 40Х твердим сплавом, складається, в основному, з карбідів титану і вольфраму. Саме цим пояснюється його висока мікротвердість (10…16 ГПа). Встановлено, що з зростанням залишкових напружень розтягу зростає кількість мікротріщин у нанесеному шарі, і навпаки, у випадку виникнення залишкових напружень стиску (режим В3) мікротріщини практично відсутні. Міцність зчеплення покрить, утворених електроіскровою обробкою, знаходиться на рівні 50,1…53,6 МПа.

Найвищою прогнозованою зносостійкістю володітимуть деталі, оброблені методом ЕІЛ із застосуванням електрода ВК8 на режимі В3 (ємність конденсаторної батареї 330±30 мкФ, частота вібрації електроду 125±25 Гц), як такі, що поєднують високу поверхневу мікротвердість (13,5 МПа) та залишкові напруження стиску в нанесеному шарі (-90 МПа).

4. Запропоновано спосіб механізації процесу електроіскрового легування з використанням установки «Элитрон - 24А» та токарно-гвинторізного верстата 16К20, який дозволяє отримувати рівномірне покриття легуючого матеріалу на циліндричній поверхні штока насоса. Встановлено, що найбільш суцільне покриття легуючим матеріалом досягається при частоті обертання шпинделя n = 0,75 с-1 і подачі s = 0,455 мм/об.

5. Розроблено науково-обґрунтовану методику проведення випробовування пари тертя при зворотно-поступальному русі з використанням машини тертя 2168 УМТ - 1. Патентно захищена конструкція гумового контртіла, насиченого абразивними зернами, дозволяє з максимальною точністю відтворити процес зношування робочих поверхонь штоків нафтопромислових насосів пружнозакріпленими зернами абразиву.

6. Визначено масштабні коефіцієнти переходу від лабораторних досліджень зносу зразків, що моделюють вузол тертя до натурних випробувань штоків нафтопромислових насосів нафтогазового технологічного транспорту. Запропоновано аналітичні залежності інтенсивності зносу при зміні контактного тиску. Це дозволить прогнозувати зносостійкість штоків, зміцнених електроіскровим легуванням, для інших типів нафтопромислових насосів, які працюють при більших контактних тисках в ущільненні.

7. Результати проведених експериментальних досліджень доводять, що зносостійкість зразків, оброблених методом електроіскрового легування, значно перевищує зносостійкість поверхонь, загартованих струмами високої частоти, тобто методом, який традиційно використовується для зміцнення робочих поверхонь штоків нафтопромислових насосів.

Проведені промислові випробування підтвердили ефективність запропонованої технології зміцнення. Встановлено, що наробіток штоків, робоча поверхня яких була зміцнена методом ЕІЛ (електрод ВК8, режим В3), приблизно в 1,7 рази перевищує аналогічний показник штоків серійного виробництва (робоча поверхня зміцнена СВЧ).

8. На основі отриманих результатів запропонована технологічно проста методика відновлення робочих поверхонь штоків гідравлічних нафтопромислових насосів, придатна для застосування в умовах ремонтних майстерень НГТТ. Дана технологія зміцнення може також використовуватися для зміцнення робочих поверхонь штоків у процесі їх виробництва, як альтернатива традиційному методу - гартуванню СВЧ.

Список публікацій за темою дисертаційної роботи

1. Богатчук І.М. Вивчення зносу штоків гідравлічних насосів агрегатних установок нафтогазового технологічного транспорту / І.М. Богатчук, І.Б. Прунько, Ю.І. Богатчук // Проблеми трибології. - Хмельницький, 2007. - № 4. - С. 67 - 75.

2. Овецький С.О., Дефектація штоків гідравлічних насосів високого тиску в умовах ремонтних майстерень / С.О. Овецький, І.Б. Прунько, Ю.І. Богатчук // Проблеми тертя та зношування: науково-технічний збірник. - К.: НАУ, 2008. - Вип. 49. - Т.2. - С. 225 - 232.

3. Прунько І.Б. Діагностування штоків нафтопромислових насосів / І.Б. Прунько, Ю.І. Богатчук, Р.С. Мостішко // Сучасні прилади, матеріали і технології для неруйнівного контролю і технічної діагностики машинобудівного і нафтогазопромислового обладнання: 5-та міжнародна науково-технічна конф., 2 - 5 грудня 2008 р.: тези доповідей. - Івано-Франківськ: ІФНТУНГ, 2008. - С. 122 - 125.

4. Прунько І. Відновлення зношених поверхонь штоків нафтопромислових насосів електроіскровим нарощуванням і зміцненням / Прунько І., Богатчук Ю., Марков А. // Механіка руйнування матеріалів і міцність конструкцій / [Під заг. ред. В.В. Панасюка]. - Львів: Фізико-механічний інститут ім. Г.В.Карпенка НАН України, 2009. - С. 569 - 574.

5. Прунько І.Б. Структура і залишкові напруження в поверхневому шарі сталі 40Х після електроіскрового оброблення електродами зі сплавів Т15К6 та ВК8 / І.Б. Прунько, Ю.І. Богатчук, М.М. Студент // Наукові нотатки. - Луцьк: Луцький національний технічний університет, 2009. - С.255 - 260.

6. Методика лабораторно-експресних досліджень на абразивний знос пар тертя «шток-ущільнення» гідравлічних насосів / [Дрогомирецький Я.М., Богатчук І.М., Прунько І.Б., Богатчук Ю.І.] // Проблеми трибології. - Хмельницький, 2008. - № 8. - С. 11 - 17.

7. Юрців І.Б. Методика лабораторно-експресних досліджень на абразивний знос пар тертя «шток-ущільнення» гідравлічних насосів /І.Б. Юрців, І.Б. Прунько, Ю.І. Богатчук // Підвищення надійності машин і обладнання: 4-та Всеукраїнська науково-практична конф., 9 квітня 2010 р: тези доповідей - Кіровоград: КНТУ, 2010. - С. 120 - 122.

8. Пат. на корисну модель № 34522. Україна, МПК (2006) G01N 3/56. Спосіб випробування матеріалів на знос / Я.М. Дрогомирецький, І.М. Богатчук, І.Б. Прунько, Ю.І. Богатчук. - u200804166; Заявлено 02.04.2008; Опубліковано 11.08.2008, Бюл. № 15. - 3 с.

Анотація

Прунько І.Б. Підвищення зносостійкості робочих поверхонь штоків гідравлічних нафтопромислових насосів нафтогазового технологічного транспорту. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.02.04 - Тертя та зношування в машинах. Хмельницький національний університет. - Хмельницький, 2011.

Дисертація присвячена підвищенню зносостійкості робочих поверхонь штоків гідравлічних нафтопромислових насосів нафтогазового технологічного транспорту методом електроіскрового легування (ЕІЛ).

Досліджено зношування робочих поверхонь штоків. З метою виявлення поздовжніх прихованих дефектів модернізовано переносний дефектоскоп 77ПМД-3М. Висунуто гіпотезу про домінування на початкових стадіях зношування робочих частин штоків мікрорізання пружно закріпленими зернами абразиву. Розроблена і випробувана прогресивна технологія зміцнення робочих поверхонь штоків нафтопромислових насосів методом електроіскрового легування (ЕІЛ). Проведено дослідження і встановлено ступінь впливу на хід процесу електроіскрового легування таких основних факторів, як ємність конденсаторної батареї та режим обробки.

Проведено металографічні дослідження та аналіз елементного складу поверхневих шарів, зміцнених методом ЕІЛ з використанням в якості електродів твердосплавних пластинок. Проведені трибологічні дослідження модифікованої поверхні зразків сталі 40Х композиційними покриттями, що являють собою карбіди, бориди титану, хрому і вольфраму (TiC, TiCrC, TiCrB2, BK6, ВК8 та Т15К6) нанесеними методом ЕІЛ.

Ключові слова: шток, насос, електроіскрове легування, металографія, поелементний аналіз, дефектоскоп, трибологічні дослідження.

Аннотация

Прунько И.Б. Повышение износостойкости рабочих поверхностей штоков гидравлических нефтепромышленных насосов нефтегазового технологического транспорта. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.02.04 - Трение и изнашивание в машинах. Хмельницкий национальный университет. - Хмельницкий, 2011.

Диссертация посвящена повышению износостойкости рабочих поверхностей штоков гидравлических нефтепромышленных насосов методом электроискрового легирования.

В первом разделе выполнен анализ условий работы, а также причин преждевременного выхода из строя штоков насосов. Проанализированы существующие на сегодняшний день способы и технологии повышения износостойкости рабочих поверхностей штоков нефтепромышленных насосов.

Второй раздел посвящен исследованию изнашивания рабочих поверхностей штоков и выявлению скрытых дефектов. С целью возможности обнаружения продольных скрытых дефектов предложено усовершенствование переносного дефектоскопа 77ПМД-3М. Выдвинуто предположение о доминировании в начале процесса изнашивания рабочей поверхности штока микрорезания упруго закрепленными абразивными зернами.

В третьем разделе проведено исследование степени влияния на ход процесса электроискрового легирования таких факторов, как емкость конденсаторной батареи и режимов обработки. С этой целью в среде Mathcad 14 разработаны соответствующие программы. На основе полученных результатов разработаны рекомендации по оптимизации процессов ЭИЛ. В частности, при использовании в качестве электродов твердосплавных пластинок ВК8 и Т15К6 обработку допустимо вести на наиболее жестких, а значит, и наиболее продуктивных режимах, не опасаясь ухудшения эксплуатационных свойств обработанной поверхности.

В четвертом разделе проанализированы металлографические исследования поверхностного слоя, нанесенного методом ЭИЛ, с использованием в качестве электродов твердосплавных пластинок ВК8 и Т15К6. Установлен элементный состав слоя.

Подвержено предположение, что минимизация остаточных напряжений способствует снижению количества трещин в нанесенных покрытиях. Дано объяснение высокой микротвёрдости легированного слоя. На основе данных металлографии прогнозируется износостойкость полученных покрытий.

Пятый раздел посвящен трибологическим исследованиям модифицированных поверхностей образцов композиционными покрытиями, представляющими собой карбиды, бориды титана, хрома и вольфрама (TiC, TiCrC, TiCrB2, BK6, ВК8 та Т15К6).

С целью максимального приближения условий эксперимента к условиям реальной работы узла шток-уплотнение предложен способ испытания на износ, защищенный патентом Украины на полезную модель. Суть способа заключается в том, что неподвижный образец предварительно насыщается зернами абразива.

Сравнительные трибологические испытания различных покрытий, нанесенных методом ЭИЛ, показали, что наивысшей износостойкостью обладают покрытия, при нанесении которых использовались электроды, изготовленные из твердых сплавов ВК8 и Т15К6.

Установлено, что на износостойкость полученных покрытий оказывает влияние не только его твердость, но и наличие остаточных напряжений, которые, в свою очередь зависят от режима обработки.

Корректность и истинность полученных экспериментальных данных подтверждена результатами промышленных испытаний на предприятии НГВУ «Надворнаянафтогаз».

На основе полученных теоретических и опытных изысканий разработана технология восстановления штоков насосов, которая применима в условиях мастерских нефтегазового технологического транспорта.

Ключевые слова: шток, насос, электроискровое легирование, металлография, поэлементный анализ, дефектоскоп, трибологические исследования.

Abstract

Prunko I.B. Increased wear resistance of working surfaces of piston rods of hydraulic oil field pumps oil and gas transportation technology. - Manuscript

The dissertation for the degree of Candidate of Technical Sciences in speciality 05.02.04 - Friction and wear in machines, Khmelnytsky National University, Khmelnytsky, 2011.

The dissertation is devoted to improving the wear resistance of working surfaces of hydraulic piston rods oilfield pumps oil and gas transport process by electrical spark alloying (ESA).

Investigated the wear of the working surfaces of stocks. Upgraded portable flaw 77PMD-3M, with a view to the identification of longitudinal latent defects. Hypothesized dominance in the early stages of wear of working parts stocks microcutting elastically fastened abrasive grains.

Developed and tested advanced technology of hardening the working surfaces of oilfield pump rods by electric spark alloying (ESA). Studies and determined the degree of influence on the course of the spark alloying of the following major factors: the capacitance of the capacitor bank, the mode of processing.

A metallographic study and analysis of the elemental composition of the surface layers hardened by ESA with use as electrodes of hard discs.

A tribological study of the modified surface of steel samples 40X composite coatings of carbides, borides of titanium, chromium and tungsten (TiC, TiCrC, TiCrB2, BK6, BK8 and T15K6) deposited by ESA.

Keywords: stock, pump, high-doping, metallography, partial analysis, detector, tribological studies.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

  • Загальні відомості про насоси і гідродвигуни одноковшових екскаваторів, їх технічні показники. Схеми шестерінчастих насосів і гідромоторів, роторно-поршневих насосів і гідромоторів, їх принцип дії, переваги та недоліки. Основні параметри гідроциліндрів.

    реферат [3,5 M], добавлен 05.09.2010

  • Розрахунок основних параметрів комплексно-механізованої потокової лінії. Розрахунок робочої сили вагоноскладального цеха. Розробка технологічного процесу ремонту редукторно-карданних приводів. Відділення з ремонту гідравлічних гасителів коливань.

    дипломная работа [416,0 K], добавлен 03.08.2010

  • Використання приводів внутрішнього згоряння на мобільних машинах для підвищення їх маневреності та підготовки до роботи. Види електричних, гідравлічних та пневматичних приводів. Системи керування механізмами та характеристика ходового устаткування.

    реферат [4,0 M], добавлен 22.09.2010

  • Класифікація сучасного міського транспорту залежно від свого призначення. Характеристика основних видів масового пасажирського транспорту. Провізна спроможність і швидкість сполучення різних видів транспорту. Мережа ліній громадського транспорту.

    реферат [1,8 M], добавлен 25.12.2010

  • Конструктивні, технологічні й економічні переваги гідравлічних екскаваторів. Технічна характеристика екскаваторів ЭО-512. Розміри екскаваторів без робочого устаткування та з устаткуванням зворотної лопати та прямого копання. Загальна будова екскаваторів.

    реферат [3,5 M], добавлен 13.09.2010

  • Техніко-економічна характеристика видів транспорту, їх переваги та недоліки: залізничний, автомобільний, внутрішній водяний (річковий) транспорт, морський, повітряний, трубопровідний, промисловий. Спеціалізовані та нетрадиційні види транспорту.

    реферат [58,4 K], добавлен 28.12.2007

  • Основні вимоги та розробка заходів з підвищення ефективності й безпеки на маршрутах міського пасажирського транспорту. Розрахунок пропускної можливості дороги, вплив розміщення зупиночних пунктів на безпеку дорожнього руху та організація його пріоритету.

    курсовая работа [3,4 M], добавлен 14.06.2009

  • Особливості річкового транспорту, як одного з основних видів транспорту, що здійснює перевезення вантажів та пасажирів внутрішніми водними шляхами. Човен, баржа, пасажирське судно. Судноплавні шляхи та природні умови для транспорту на українських річках.

    презентация [174,5 K], добавлен 25.03.2015

  • Класифікація силових приводів технологічних процесів. Розрахунок потужності двигунів пластинчастих та роликових конвеєрів, параметрів підйомних механізмів, пневматичних та гідравлічних силових приводів. Визначення оптимального значення рівня механізації.

    курсовая работа [301,5 K], добавлен 27.02.2010

  • Оцінка існуючих показників ремонтопридатності засобів транспорту. Аналіз конструкцій коробок передач. Розробка математичної моделі зносу деталей коробки передач при експлуатації. Дослідження процесу зношування деталей коробок передач тракторів.

    дипломная работа [3,1 M], добавлен 14.03.2012

  • Сутність, значення та основні функції морського транспорту країн СНД. передумови його розвитку і розміщення, сучасна структура, риси і специфіка. Регіональні відмінності морського транспорту країн СНД, проблеми і перспективи розвитку і розміщення.

    курсовая работа [90,6 K], добавлен 21.06.2010

  • Функціонування пасажирського транспорту як невід’ємна частина економічної й соціальної політики на загальнодержавному й локальних рівнях. Міський транспорт України та його матеріально-технічна база. Історія розвитку міського транспорту України.

    реферат [30,7 K], добавлен 12.10.2014

  • Транспортні засоби з тяговим органом: стрічкові, скребкові конвеєри, елеватори. Призначення пневматичних транспортних установок. Типи насосів для внутрішньо цехового переміщення у консервному виробництві. Правила обслуговування і техніка безпеки.

    контрольная работа [32,8 K], добавлен 29.09.2010

  • Визначення та співвідношення понять "безпека руху" та "експлуатація транспорту". Предмет відносин в сфері безпеки руху та експлуатації транспорту і їх суб’єктний склад. Правове регулювання діяльності із забезпечення безпеки руху і експлуатації транспорту.

    курсовая работа [39,1 K], добавлен 02.03.2012

  • Вибір виду транспорту, що забезпечує у визначених умовах найбільшу економічну ефективність. Визначення характеристик пасажирського транспорту міста. Етапи проектування транспортно-технологічної схеми доставки вантажів у магістральному сполученні.

    курсовая работа [144,8 K], добавлен 23.12.2013

  • Суть залізничного транспорту як найбільш популярного в Індії. Розвиток мереж міжнародних перевезень, які здійснюють індійські авіакомпанії. Головні морські порти країни. Розгляд державних та приватних автобусів. Використання трубопровідного транспорту.

    реферат [2,2 M], добавлен 14.03.2019

  • Основні положення логістики перевезень. Командно-адміністративне управління економікою транспорту. Принципи побудови логістичних систем. Складові організаційно-технологічних систем. Підприємства автомобільного транспорту та задачі їх функціонування.

    реферат [41,2 K], добавлен 05.07.2009

  • Дорожній рух як сукупність суспільних відносин, що виникають у процесі переміщення людей і вантажів за допомогою транспортних засобів або без таких у межах доріг, визначення його характеристик. Удосконалення методів руху різних видів транспорту в містах.

    курсовая работа [1,1 M], добавлен 20.03.2014

  • Розбивка міста на транспортні райони. Побудова маршрутної системи. Визначення потрібної кількості рухомого складу транспорту. Встановлення шляхів пересувань. Розрахунок чисельності населення транспортних районів. Побудова картограми пасажиропотоків.

    курсовая работа [176,4 K], добавлен 07.06.2014

  • Методи та необхідність відтворення основних фондів автомобільного транспорту. Джерела та визначення потреб у капітальних вкладеннях, оцінка їх ефективності. Порядок розробки та затвердження показників плану в галузі, їх різновиди та характеристика.

    контрольная работа [18,6 K], добавлен 26.09.2009

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.