Повышение долговечности корпусных деталей задних мостов тракторов и автомобилей

Размещено на http://www.allbest.ru/

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Важнейшей задачей современного сельскохозяйственного производства является рациональное использование имеющихся материальных ресурсов. Из-за низкой сменности парка машин происходит обвальное старение ресурсоопределяющих элементов машин, сопровождающееся снижением до критического уровня показателей их долговечности.

Известно, что надежность машины в значительной мере определяется работоспособностью деталей трансмиссии, в частности тяжело нагруженных корпусных деталей задних мостов: рукавов полуосей колесного трактора и кожухов дифференциала грузового автомобиля, процент выбраковки которых при капитальном ремонте составляет более 60%. Существующие технологии восстановления подобных металлоемких деталей не обеспечивают необходимый уровень долговечности и потребность ремонтных предприятий в запчастях. В связи с этим актуальным является решение комплекса вопросов по повышению долговечности и созданию эффективного способа восстановления корпусных деталей, имеющих дефекты в районе посадочных мест под подшипники.

Актуальность темы связана с необходимостью разработки эффективной технологии восстановления корпусных деталей с наивысшим коэффициентом использования ремонтных материалов и подтверждается существующим уровнем потребности в запасных частях данного наименования.

Всем этим требованиям отвечает способ восстановления деталей многослойным бандажированием, разработанный в Саратовском государственном аграрном университете. Он обеспечивает не только устранение дефектов посадочных мест корпусных деталей, но и способствует повышению запаса усталостной прочности.

Научная проблема - существующие теоретические исследования процесса бандажирования не обеспечивают снижения металлоемкости технологии и необходимый уровень долговечности восстановленных посадочных мест под подшипники корпусных деталей.

Поэтому необходимо провести дополнительные теоретические исследования для обоснования возможности снижения металлоёмкости бандажирования и увеличения долговечности корпусных деталей.

Цель работы состоит в повышении долговечности корпусных деталей задних мостов тракторов и автомобилей, а также эффективности их восстановления путем обоснования и совершенствования технологии бандажирования.

Объект исследования - рукава полуосей задних мостов трактора МТЗ-80 и кожуха дифференциала автомобиля КамАЗ-5320.

Предмет исследования - усовершенствованный способ ремонта данных деталей бандажированием.

Методика исследований использует современные методы замера физических величин, теоретических расчетов и обработки экспериментальных данных. Для определения оптимальных значений параметров бандажирования использовалась прикладная программа «Eureka», предназначенная для вычисления полиноминальной регрессии. Микронапряжения определялись рентгенографическим способом на дифрактоскопе ДРОН-3. Структура исследовалась на микроскопе МИМ-7, микротвердость контролировалась прибором ПМТ-3. При оптимизации формы бандажного кольца использовались современные методы расчетов, принятые в сопротивлении материалов.

Научная новизна заключается в теоретическом и экспериментальном обосновании параметров процесса восстановления рукавов полуосей и кожухов дифференциала методом бандажирования, обеспечивающим устранение дефектов и повышение долговечности, реализованного в 2-х патентах на полезные модели № 34109 и 41269.

Практическая ценность работы состоит в разработке по результатам исследований комплекта конструкторской и технологической документации, позволившей изготовить и внедрить технологию и оснастку для восстановления корпусных деталей ведущих мостов тракторов и автомобилей в условиях ремонтного предприятия.

Достоверность результатов работы подтверждается адекватностью разработанных аналитических выражений реальному рабочему процессу бандажирования, применением современных методик исследования, оборудования и высокоточной измерительной аппаратуры, обработкой экспериментальных данных методами математической статистики, высокой сходимостью теоретических и экспериментальных данных.

Реализация результатов исследований. Технологический процесс с комплексом оборудования и оснастки внедрен в ремонтной мастерской ЗАО «Промстрой-С» Саратовской области.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и одобрены на научной конференции профессорско-преподавательского состава, научных работников и аспирантов кафедры «Надёжность и ремонт машин» СГАУ им. Н.И. Вавилова в 2005 г. В виде стендового доклада материалы работы представлялись на 15, 16 и 17 Межгосударственном научно-техническом семинаре по проблемам экономичности и эксплуатации в АПК СНГ в 2003, 2004 и 2005 г.г., экспонировались на выставке «Золотая осень-2003» ВВЦ г. Москва.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 печатных работ, из которых 2 - в изданиях, указанных в “Перечне…” ВАК, 2 патента на полезную модель. Общий объем публикаций составляет 1,34 п.л., в т.ч. 0,91 п.л. принадлежат лично соискателю.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 5 разделов, выводов и приложений, включает 141 страницу текста, 10 таблиц и 42 рисунка. Список литературы состоит из 146 наименований.

Научные положения и результаты исследований, выносимые на защиту:

теоретическое обоснование напряженно-деформированного состояния корпусных деталей ведущего моста, восстановленных бандажированием;

результаты экспериментально-аналитического моделирования технологического процесса многослойного бандажирования;

рекомендации по формированию гарантированных показателей качества деталей в процессе их восстановления и по промышленной реализации предлагаемого способа.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы и изложены основные научные положения, выносимые на защиту.

В первом разделе «Состояние изучаемого вопроса и задачи исследований» приведен анализ условия работы и нагруженного состояния базовых деталей ведущих мостов, дефектного состояния и способов восстановления посадочных мест под подшипники корпусных деталей, дана структурная модель проведения исследований.

Одними из малоизученных представителей сложных, ответственных и металлоемких деталей являются корпусные детали задних мостов мобильной техники. До настоящего времени подобные детали, в частности рукава полуосей (рисунок 1) и кожуха дифференциала (рисунок 2), имеющие дефекты в месте установки подшипника качения, подвергались утилизации при капитальном ремонте.

К технологиям, обеспечивающим дополнительный запас прочности, являющимися малоотходными и не требующими для осуществления сложного технологического оборудования, относятся способы восстановления, разработанные российскими учеными Н.В. Валуевым, С.Я. Ландо, К.А. Ачкасовым, П.А. Пенчуком, Н.В. Молодык, А.И. Таратутой, В.А. Шадричевым, М.И. Черноволом, С.М. Бабусенко, Н.И. Доценко, Е.Л. Воловиком, Е.С. Кержимановым, предусматривающие установку дополнительной ремонтной детали. Одной из разновидностей является принятая в данной работе в качестве объекта исследований малоизученная технология многослойного бандажирования.

Из теории динамики трактора известно, что при движении на колёса трактора и детали заднего моста действуют следующие силы (рисунок3):

а) сила тяги Р, экстремальное значение которой определяется по формуле:

, (1)

где М_m - крутящий момент, развиваемый двигателем, Н ^. м; i_тр - общая величина передаточного отношения трансмиссии; з_тр - к. п. д. трансмиссии; r_к - расчетный радиус колеса, м.

б) Тормозное усилие :

, (2)

где G₂ - сила тяжести деталей остова и заднего моста, приходящаяся на ведущие колёса машины; К₁ - коэффициент перераспределения массы при торможении, К₁ = 0,9 ... 0,95; ц - коэффициент сцепления шин с почвой.

в) сила тяжести:

, (3)

где К₂ - коэффициент перераспределения масс при различных условиях движения, К₂ = 1,1 ... 1,2.

г) реакция бокового скольжения R:

, (4)

где h - высота расположения центра тяжести машины относительно земной поверхности, м; В - расстояние между колёсами, м.

Так как задний мост, корпусные детали и жестко связанные с ними детали остова не имеют амортизаторов, а суммарная масса перечисленных деталей значительна, то возникают дополнительные инерционные силы. Поэтому, предлагается вертикальную нагрузку, возникающую за счет инерционных сил G_ин, при расчетах увеличить вдвое по сравнению со статической нагрузкой:

. (5)

Рукава полуосей, изготовленные из серого чугуна СЧ 25 ГОСТ 1452-85, имеют сложную конфигурацию и сравнительно тонкие стенки, в которых под воздействием деформирующих нагрузок при погрузочно-разгрузочных работах и транспортировке грузов, возникают трещины. Длина трещин колеблется в широких пределах от 0,5 до 70 мм.

Коэффициент годности k_г корпусных деталей для сборки с бывшими в эксплуатации сопрягаемыми деталями составляет от 0,12 до 0,3.

Технической задачей исследований, проведённых в данной работе, является обоснование и создание дополнительного элемента конструкции ресурсоопределяющего элемента машины, обеспечивающего повышение запаса прочности наиболее загруженного участка корпусной детали ведущего моста в месте расположения посадочного отверстия под подшипник с одновременной заделкой усталостных трещин и экономией материала. Поставленная задача решена путем применения бандажа для восстановления и упрочнения посадочного места корпусной детали заднего моста трактора и грузового автомобиля, выполненного в виде кольца, имеющего форму, копирующую наружную поверхность восстанавливаемой детали, которое напрессовывается со стороны гнезда подшипника и крепится к ней точечной электродуговой сваркой. Для снижения металлоёмкости вместо кольца предлагается также использовать многослойный ленточный бандаж.

Установка бандажного кольца создаёт дополнительный запас прочности благодаря увеличению сопротивления инерции полученного сечения, происходит заделка продольных усталостных микро- и макротрещин. Увеличение сопротивляемости усиленного бандажом участка детали способствует повышению ресурса ходовой части транспортного средства. Предварительные расчеты показали, что момент инерции бандажируемого сечения почти в 4 раза превышает общий момент инерции аналогичного сечения в заводской серийно изготовленной детали.

Применение предлагаемого способа ремонта позволит достичь следующих результатов:

– увеличить запас прочности наиболее нагруженных участков деталей, работающих в условиях значительных знакопеременных нагрузок;

– избежать появления трещин в стенках корпусной детали в районе установки подшипников качения;

– снизить расходы металла при восстановлении металлоемких корпусных деталей ведущего моста за счет использования в качестве бандажа ленточного материала.

Структурно - логическая схема проведения исследований качества деталей включает технологическое обоснование ключевых операций процесса их восстановления, комплексное исследование механических и физико-химических свойств, проведение металлографических, структурных и прочностных исследований, анализ химического состава материала, проверку твердости и микротвердости, анализ напряженного состояния, точное определение размеров и их соответствие требованиям рабочих чертежей, усталостные и эксплуатационные испытания, оценку экономических показателей.

Анализ условий и особенностей работы рукавов полуосей заднего моста колесного трактора и кожухов дифференциала грузового автомобиля, способов восстановления подобных корпусных деталей, основных дефектов ала и износного состояния ремонтного фонда, позволил сделать следующие предварительные выводы:

Корпусная деталь рукав полуоси наиболее интенсивно изнашивается в месте установки подшипника качения заднего моста трактора.

Наиболее распространенным в настоящее время способом устранения дефектов данных деталей является применение различных видов дополнительных ремонтных деталей, обеспечивающих исходный уровень прочности.

Рассматриваемые в данной работе детали ведущего моста воспринимают крутящий момент, осевые и радиальные знакопеременные нагрузки.

Выбраковочными дефектами исследуемых деталей являются: износы посадочных мест под подшипники и трещины.

Использование бандажного кольца при ремонте рукава полуоси ведущего моста трактора МТЗ - 80 позволит увеличить запас прочности наиболее нагруженного участка детали, работающей в условиях значительных знакопеременных нагрузок; позволит избежать появления трещин в стенках корпусной детали в районе установки подшипника качения; снизит расход ремонтного материала.

Исходя из анализа состояния вопроса, цели работы и принятой рабочей гипотезы, предлагается решить следующие задачи:

Произвести анализ условий работы ресурсоопределяющих корпусных деталей и патентный поиск по вопросам совершенствования технологии восстановления корпусных деталей задних мостов тракторов и автомобилей бандажированием.

Экспериментально исследовать и теоретически обосновать основные операции технологического процесса восстановления и их оптимальные режимы.

Разработать программу и методику, исследовать физико-механические, геометрические, структурные и ресурсные показатели восстановленных деталей задних мостов.

Разработать безотходную технологию восстановления корпусных деталей задних мостов тракторов и автомобилей, провести производственную апробацию и обосновать технико-экономическую эффективность.

Во втором разделе «Теоретическое обоснование процесса восстановления корпусных деталей ведущих мостов мобильной техники бандажированием», исходя из основных положений рабочей гипотезы, обоснована рациональная схема бандажирования; приведен постадийный силовой расчет корпусных деталей ведущих мостов с определением результирующих моментов в наиболее нагруженных участках; выведены аналитические зависимости для определения напряженного состояния и оптимальных размеров сечений и формы бандажных колец, наносимых на изношенные поверхности корпусных деталей ведущих мостов; обоснованы рабочие параметры устройства для восстановления бандажированием типа рукава полуоси и кожуха дифференциала.

корпусный деталь мост бандажирование

При прочностном расчете конструкция заднего моста трактора МТЗ рассматривалась как балка, подвергаемая изгибу силами тяжести, скручиванию тормозным или реактивным моментами, ударной нагрузке инерционных сил, согласно схеме на рисунке 4.

При возникновении препятствий на пути колесного трактора на балку заднего моста кроме тягового усилия Р , силы тяжести узлов трактора G_т и навесных орудий G_н, усилия на крюке от прицепных орудий Р_тех, реактивного момента М_р, дополнительно воздействуют динамические нагрузки, как результат инерционных сил тяжести элементов трактора и навесных орудий, которые из-за возникающих значительных ускорений превосходят силы тяжести в условиях бездорожья в 10 раз.

Опорные реакции колес определялись из уравнений:

(6)

(7)

(8)

где ОВ и АО - величины отрезков прямой из диаграммы усталостной прочности рукава полуоси, представленной на рисунке 9.

Благодаря установке бандажного кольца с фигурным отверстием на наружной поверхности восстанавливаемой детали, создаётся дополнительный запас прочности из-за увеличения инерции сопротивления бандажного сечения с одновременной заделкой продольных усталостных микротрещин. Увеличение сопротивляемости усиленной с помощью дополнительного бандажного кольца корпусной детали в конечном итоге способствует повышению ресурса ходовой части трактора.

Бандажное кольцо предлагается изготавливать и устанавливать двумя способами:

- фигурным фрезерованием контура из листа малоуглеродистой стали с последующей напрессовкой в нагретом состоянии на наружную поверхность изношенной детали;

- намоткой с натягом в несколько витков стальной ленты с расчётной длиной и размерами поперечного сечения на наружную поверхность с фиксацией бандажных колец между собой точечной сваркой.

Проведенные расчеты показали, что с учетом уже имеющегося запаса прочности, установка бандажа позволит достичь 3-х кратного запаса усталостной прочности, что соответствует критериальным требованиям, предъявляемым к ходовой части трактора.

Применение альтернативного цельному кольцу ленточного бандажа упрощает изготовление, способствует резкому уменьшению расхода металла, обеспечивает большую безопасность при работе, поскольку не может разрушиться мгновенно, снижает габариты, обеспечивая при этом заданный запас прочности, уменьшает машинное время на восстановление детали.

Выбор варианта конструкционного исполнения бандажа определяется возможностями ремонтного производства конкретного предприятия.

В третьем разделе «Программа и методика экспериментальных исследований» изложены общая программа экспериментов и частные методики прочностных и эксплуатационных испытаний.

Экспериментальные исследования заключались в анализе износного состояния ремфонда, в определении оптимальных режимов бандажирования (усилия натяжения стальной ленты, частоты вращения детали, величины натяга между витками и толщиной ленты), оценке качества восстановленных деталей, проведении прочностных, усталостных и ресурсных испытаний.

Проведение многофакторного эксперимента и регрессионный анализ полученных данных с помощью программы «MathСad Рlus 5.0» позволили упростить трудоемкую процедуру определения оптимального сочетания режимов восстановления.

Стойкость против образования трещин, характеризующая способность сопротивления разрушающей нагрузке, проверялась на круговых трубчатых образцах, вырезанных в районе установки бандажного кольца. Испытания на статическое сжатие проводились на модернизированном гидропрессе ОКС-1671М.

Микроструктурный анализ шлифов применялся для сравнительной оценки строения металла по глубине слоя на различных стадиях технологического процесса и включал определение величины и формы кристаллов, обнаружение микропороков (трещин, раковин, неметаллических включений).

Испытания на усталостную прочность на оригинальной цеховой установке, смонтированной на базе токарного станка 1А64.

Остаточные напряжения определялись рентгенографическим способом, подсчет микронапряжений определялся методом аппроксимации.

Межремонтный ресурс исследуемых сопряжений прогнозировался, исходя из величины предельно допустимого износа и скорости изнашивания.

Для исследования процессов, протекающих при восстановлении корпусных деталей бандажированием, было спроектировано и изготовлено устройство, представляющее собой специальную оснастку, смонтированную на суппорте токарного станка 1А64. Устройство предназначено для направления и закрепления ремонтной ленты на бандажируемую наружную поверхность корпусной детали. На рисунке 10 приведена схема устройства, которое работает следующим образом. Стальная лента 1 закрепляется на наружной поверхности восстанавливаемой детали 2 при помощи струбцины 3. При этом кончик 4 ленты 1 должен выступать из струбцины на 20...25 мм для обеспечения возможности приварки к последующему витку. Усилия Р₁ и Р₂ , которыми затягиваются болты суппорта 5, обеспечивают заданный натяг ленты 1. При вращении патрона происходит наматывание ленты на поверхность детали до момента прилегания второго витка к поверхности кончика 4. В этот момент происходит остановка вращения, второй виток приваривается с торца ручной электродуговой сваркой на участке соприкосновения к выступающему из струбцины кончику ленты. Убедившись в прочности соединения, струбцину снимают и перемещают на пол оборота в противоположную вращению сторону. Затем процесс повторяется. Для сохранения натяга витки ленты должны привариваться друг к другу не менее, чем в 4-х точках. Предлагаемое устройство позволяет обеспечить плотное с натягом прилегание слоев наматываемой стальной ленты друг к другу и к контуру наружной восстанавливаемой поверхности корпусной детали. Новизна устройства подтверждена патентом на полезную модель № 41269.

В четвертом разделе «Результаты экспериментальных исследований» получена регрессионная модель, адекватно описывающая зависимость между исследуемыми факторами, которая имеет вид:

. (22)

Гипотеза адекватности модели, проверенная по критерию Фишера с доверительной вероятностью 0,91 подтвердилась.

Графические интерпретации полученной модели при фиксированных значениях толщины бандажной ленты t₁ = 2 мм и t₂ = 3 мм представлены на рисунке 11. Состоятельность модели в приведенной режимной области поверхности отклика подтверждается экспериментом, а за её пределами она позволяет прогнозировать влияние технологических режимов на качество бандажа.

Наиболее оптимальные режимы бандажирования соответствуют усилию натяжения ленты Р =2,5 КН при частоте вращения детали n = 5 мин^--1 толщине ленты t = 3 мм и гарантированном натяге между первым витком ленты и поверхностью упрочняемой детали ? ₀₁ = 0,15 мм.

Прочностные испытания стенок восстановленных деталей на статическое растяжение и сжатие указывает на более чем 2-х кратное превышении предела допустимого внутреннего давления со стороны опорного подшипника, а стенки бандажированного участка выдерживают нагрузки в 1,12 раза выше, чем серийная деталь.

Микроструктурные исследования показали на наличие полостей, занятых пластинчатым графитом, которые можно рассматривать как потенциальные зоны возникновения трещин в металлической структуре чугуна.

Рентгенографические исследования выявили в бандажных кольцах остаточные напряжения 2-го рода, имеющие растягивающий характер на внутренней поверхности в месте напрессовки на наружную поверхность детали и уменьшающиеся по мере приближения к внешней поверхности бандажа.

Эти напряжения связаны с закономерными неоднородными изменениями межплоскостных расстояний в кристаллической решётке из-за натяга, возникающего в сопряжении кольцо-деталь.

Полученные результаты, представленные на рисунке 12, свидетельствуют о том, что бандажное кольцо не является концентратором напряжений, а применение многослойного бандажа способствует незначительному их уменьшению, предположительно, благодаря перераспределению натяга между слоями стальной ленты.

Сравнительными испытаниями на усталостную прочность, проводились на оригинальной цеховой установке, установлено значительное (почти в 2 раза) превышение предела выносливости восстановленного бандажом рукава полуоси уровня серийной детали.

Номограмма, приведенная на рисунке 13, позволяет не производя трудоемких вычислений получить с достаточной точностью численные значения величин натягов между витками бандажного многослойного кольца в зависимости от сборочных напряжений в местах сочленения колец.

Трёхбандажная схема является оптимальной с точки зрения обеспечения предельно возможной прочности конструкции, дальнейшее увеличение числа бандажей не позволит увеличить предельное рабочее давление, воспринимаемое бандажом, а лишь будет способствовать более равномерному распределению напряжений по его сечению. Исходя из этого предположения, пользуясь номограммой, получим наиболее оптимальное сочетание величин односторонних натягов для ленты толщиной 3 мм при сборочном напряжений 150 МПа: между поверхностью детали и первым бандажным кольцом натяг составил 0,22 мм; между первым и вторым витками - 0,17 мм; между вторым и третьим - 0,08 мм.

Ресурс рукава полуоси, восстановленного бандажированием, выше, чем у нового, серийно изготовленного и составляет 2647 моточасов, т.е. 53% от межремонтного ресурса машины. Эксплуатационными испытаниями трактора МТЗ-80 установлено, что применение разработанной технологии восстановления позволит продлить ресурс ходовой части в 3,4 раза, что подтверждает положение рабочей гипотезы о возможности повторного использования изношенных металлоёмких деталей данного наименования путем их восстановления и упрочнения бандажированием.

Согласно полученным аналогичным методом в результате эксплуатационных испытаний автомобилей данным, ресурс кожуха дифференциала благодаря установке бандажного кольца в наиболее нагруженном месте на 25% продлевает срок службы данной корпусной детали.

Восстановленные рукава полуоси трактора необходимо заменять не чаще 1 раза до постановки трактора на капитальный ремонт, в то время как ресурс серийно изготовленных аналогичных деталей составлял всего 15% от ресурса ходовой части машины.

На основании проведенных исследований разработаны ремонтные технологии, позволяющие упростить процесс бандажирования, снизить его трудоемкость за счет экономии металла, увеличить запас прочности деталей, работающих в условиях значительных знакопеременных нагрузок и передающих крутящий момент, расширить номенклатуру автотракторных деталей с элементами модернизации их конструкции. Технологические процессы внедрены в производство и относятся к разряду ресурсосберегающих.

В пятом разделе «Технико-экономическая эффективность внедрения технологического процесса» определена экономия металла при ремонте чугунных корпусных деталей, образующаяся за счет разницы между необратимыми потерями металла.

Годовой экономический эффект определялся с учетом коэффициента дисконтирования, учитывающего изменения покупательной способности денег и возможности частичного возврата полученного кредита в виде банковских процентов.

Расчет технологической себестоимости базировался на определении расходов по каждому элементу калькуляции.

Приведенные расчеты свидетельствуют об экономической целесообразности проделанной работы, а внедрение разработанных технологических процессов позволит с выгодой для ремонтных предприятий самостоятельно решить проблему обеспечения запчастями мобильной техники.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Анализ условий работы ресурсоопределяющих деталей ведущих мостов колесных тракторов и грузовых автомобилей показал, что наиболее интенсивно рукава полуоси и кожухи дифференциала изнашиваются в месте установки опорных подшипников качения, воспринимающих крутящий момент, осевые и радиальные знакопеременные нагрузки. Результаты исследований напряженно-деформируемого состояния указывают на то, что наибольшие нагрузки возникают при движении вперед по бездорожью с преодолением препятствий. Результирующие напряжения в «опасных» сечениях близки к пределу прочности чугуна и составляют с учетом циклических нагрузок от 180 до 250 МПа для рукава полуоси и 460...500 МПа для стального кожуха дифференциала, являясь причиной появления торцевых трещин.

2. Для обеспечения регламентируемого 2...3-х кратного запаса усталосной прочности и увеличения ресурса рукава полуоси и кожухи дифференциала требуют упрочнения в процессе восстановления или модернизации конструкции путем увеличения толщины стенки с 8 до 16 мм за счет применения бандажного кольца. Сравнительные прочностные расчеты ленточного бандажа показали, что оптимальной конструктивной схемой является 3-х витковая обмотка стальной лентой толщиной 3 мм с односторонним натягом до 0,22 мм. Применение альтернативного цельному кольцу ленточного бандажа упрощает процесс восстановления, будет способствовать более равномерному распределению эквивалентных напряжений, металлосбережению, снижению габаритов с одновременным обеспечением запаса прочности.

3. Разработана математическая модель процесса бандажирования, позволившая выявить наиболее благоприятные режимы намотки ленты (Р_заж= 2,5 КН, n_вращ = 5 мин^-1, Д_натяг = 0,15 мм) с достоверностью 92,5%. На основании экспериментально-аналитических исследований построена номограмма, позволяющая без трудоемких расчетов графически получить с достоверность 95% численные значения величин натягов между витками многослойного бандажа в зависимости от сборочных напряжений, толщины стальной ремонтной ренты и количества витков.

4. Испытания на статическое растяжение и сжатие показали, что стенки деталей в месте установки бандажа выдерживают внутреннее давление со стороны опорного подшипника более, чем в 2 раза превышающее допустимое. Рентгенографическими исследованиями выявлены в бандажных кольцах остаточные напряжения 2-го рода, имеющие равномерное распределение по толщине слоя. Микроструктурными исследованиями установлены потенциальные зоны возникновения торцевых трещин. По пределу выносливости восстановленные бандажом детали в 2 раза превышают серийные.

5. Эксплуатационными испытаниями установлено, что использование бандажа в наиболее нагруженных сечениях рукавов полуосей ведущего моста колесного трактора позволит продлить ресурс ходовой части почти в 3,4 раза. Ресурс кожуха дифференциала грузового автомобиля благодаря установке бандажного кольца в месте нахождения опорного подшипника увеличился на 25%. Технологические процессы разработаны с использованием патентов на полезные модели № 34109, 41269 и внедрены в ремонтное производство на механическом участке ЗАО «Промстрой-С» с годовым экономическим эффектом 118 тыс. руб.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:

1. Патент на полезную модель № 34109 РФ. Бандаж для восстановления рукава ведущего моста колесного трактора [Текст] / заявители и потентообладатели А.О. Шестаков, С.А. Богатырев, И.В. Купин - №20031182219/20; заявлено 20.06.2003; опубл. 27.11.2003, Бюл. № 33.

2. Патент на полезную модель № 41269 РФ. Бандаж для восстановления и укрепления посадочного места под подшипник в корпусе ведущего моста колесного трактора [Текст] / заявители и потентообладатели А.О. Шестаков, С.А. Богатырев, И.В. Купин, Ю.А. Чаркин - №2004114105/22. заявлено 06.05.2004, опубл. 20.10.2004, Бюл. № 29.

3. Шестаков, А.О. Технология восстановления рукавов ведущего моста трактора МТЗ-80 бандажированием [Текст] /А.О. Шестаков// Молодые ученые. ФГОУ ВПО “Саратовский ГАУ”- агропромышленному комплексу Поволжского региона.- Саратов, 2003. С. 569-571. (0,15 / 0,15 печ. л.)

4. Шестаков, А.О. Технологический процесс восстановления корпуса ведущего моста трактора «Беларусь» [Текст]/ А.О.Шестаков// Информлисток № 11-2003, ЦТНИ, Саратов, 2003. - 2 с. (0,15 / 0,15 печ. л.)

5. Шестаков, А.О., Купин, И.В. Анализ условий и особенностей работы рукава полуоси заднего моста трактора МТЗ-80 [Текст]/ А.О. Шестаков// Проблемы экономичности и эксплуатации ДВС в АПК СНГ: Матер. межгос. науч.-техн. семинара / Сарат. гос. агр. ун-т им. Н.И. Вавилова. Саратов, 2003. С 96-99. (0,25 / 0,18 печ. л.)

6. Богатырев, С.А., Шестаков, А.О. Результаты микроструктурных исследований восстановленных рукавов ведущего моста трактора МТЗ-80 [Текст] /С.А. Богатырев, А.О. Шестаков// Проблемы экономичности и эксплуатации ДВС в АПК СНГ: Матер. межгос. науч.-техн. семинара / Сарат. гос. агр. ун-т им. Н.И. Вавилова. Саратов, 2004. С. 3-4. (0,15 / 0,1 печ. л.)

7. Богатырев, С.А., Шестаков, А.О. Кольцо повышает прочность [Текст] / С.А. Богатырев, А.О. Шестаков //Сельский механизатор. № 2. - М., 2004. С. 11. (0,04 / 0,03 печ. л.)

8. Шестаков, А.О. Бандаж для восстановления и укрепления посадочного места под подшипник в корпусе заднего моста трактора «Беларусь» [Текст]/А.О. Шестаков// Информлисток № 10-2004, ЦТНИ, Саратов, 2004. - 2 с. (0,1 / 0,1 печ. л.)

9. Богатырев, С.А., Шестаков, А.О. Анализ напряженного состояния многослойного ленточного бандажа [Текст]/ С.А. Богатырев, А.О. Шестаков //ВЕСТНИК САРАТОВСКОГО ГОСАГРОУНИВЕРСИТЕТА им. Н.И. ВАВИЛОВА/ Саратовский государственный аграрный университет им. Н.И. Вавилова 2006. С 34-36. (0,24/0,12 печ.л.)

Размещено на Allbest.ru