Дисертація присвячена питанням забезпечення якості і підвищення продуктивності в технології суперфінішування поверхонь великогабаритних деталей. Розроблена технологія суперфінішування шийок великогабаритних колінчастих валів, побудована на новій сукупності технологічних принципів. Запропонована концепція статичного імітаційного моделювання суперфінішування. Концепція побудована на принципі дискретності процесу взаємодії шліфувальних брусків з поверхнею, що обробляється. Здійснене прогнозування показників суперфінішування з оптимізацією за критерієм "нециліндричність" обробленої поверхні. Доведена можливість зниження відхилень форми при суперфінішуванні в технологічній системі пониженої жорсткості. Результати дисертації застосовані в технології виготовлення великогабаритних колінчастих валів дизельних двигунів. Підвищена якість і продуктивність обробки.

Рассмотрены способы управления качеством спиралей для производства стальных поршневых колец при их навивке. Для гарантированного обеспечения величины овальности витков спиралей в пределах допусков предложено проводить орпеделение параметров настройки узла гибочных роликов с помощью интерполяционного уравнения, полученного методом планируемого эксперимента в производственных условиях.

Досліджено вплив електроіскрового легування (ЕІЛ) на зносостійкість і опір втомі високоміцного легованого чавуну з кулястим графітом. Показано, що застосування ЕІЛ забезпечує зниження коефіцієнта тертя в парі з алюмінієво-олов'яним сплавом АО20-1 і зменшення спрацювання під час збереження рівня втомних характеристик.

Проаналізовано основні фактори регулювання литої структури високоміцного чавуну за умов високих швидкостей кристалізації. У результаті металографічного аналізу та математичної обробки результатів експериментів щодо одержання поршневих кілець за допомогою методу індивідуальної відливки розроблено рівняння регресії, яке дозволяє прогнозувати литу структуру металу з різним вмістом кремнію, марганцю, міді, нікелю. Побудовано графічні залежності структури металічної основи чавуну від вмісту даних елементів і рекомендовано оптимальний склад металу для формування у виливках перлітної структури.

Наведено результати дослідження впливу нормалізації на мікроструктуру, механічні властивості, зносостійкість, рівень залишкових напружень і довговічність колінчастих валів з високоміцного чавуну.

Приведены результаты разработки и применения коленчатых валов из бейнитного чугуна для дизельных моторов. Технологией изотермической закалки предусмотрено неполную аустенитизацию. Получены требуемые эксплуатационные характеристики коленчатых валов при твердости чугуна не выше 269 НВ и хорошей механической обрабатываемости.

Обобщены результаты многолетних исследований по созданию и совершенствованию технологий получения литых коленчатых валов из высокопрочного чугуна. Проанализированы технологические, экологические, ресурсосберегающие, технико-экономические аспекты производства и пути повышения физико-механических и служебных свойств коленчатых валов из высокопрочного чугуна.

Науково обгрунтовано та розроблено склад поверхнево-активного галієво-індієвого середовища для формування зносостійкого покриття з олов'янистої бронзи БрОФ4-0,25 на робочій поверхні шийок колінчастих валів двигунів внутрішнього згоряння. Встановлено закономірності зміни мікротвердості, модуля пружності за глибиною поверхневих шарів елементів трибоз'єднань (шийка - вкладиш), що деформуються контактною взаємодією за умов формування вторинних структур. З'ясовано закономірності впливу питомого тиску в трибоз'єднаннях на коефіцієнт тертя за умов мастильного голодування в процесі формування вторинних структур. Виявлено структурну пристосованість матеріалів елементів за зміни робочого діапазону навантажень за рахунок виділення в зоні тертя продукту контактної взаємодії вторинних структур. Розроблено модель контактної взаємодії елементів за умов утворення вторинних структур. Розкрито механізм тертя та зношування, обумовлений структуризацією матеріалів елементів трибоз'єднань, який активується адгезійно-когезійними процесами під впливом галієвого середовища. Наведено резомендації щодо застосування матеріалів та устаткування для формування вторинних структур в трибоз'єднаннях колінчастих валів двигунів внутрішнього згоряння.

Представлен способ механической обработки крестовин карданных шарниров после электромеханической обработки шипов с ожидаемой твердостью свыше 60 HRC.

Роботу присвячено вирішенню проблеми підвищення ефективності механічної обробки деталей типу важелів за рахунок впровадження гнучких верстатних пристроїв, здатних забезпечити багатокоординатну обробку. Уперше виявлено взаємозв'язок між конструкторськими та технологічними параметрами деталей типу важелів, що є основою для аналізу деталей та пошуку компонувань верстатних пристроїв для заданих виробничих умов у разі автоматизованого проектування технологічної оснастки. Запропоновано підхід до проектування технологічних процесів для обробки деталей типу важелів, який базується на принципі інтенсифікації механічної обробки, конструкторсько-технологічних особливостях деталей, функціонально-технологічних можливостях сучасного металорізального обладнання та верстатних пристроїв. Для мінімізації масогабаритних характеристик компонувань верстатних пристроїв запропоновано новий методологічний підхід параметричної оптимізації конструкції верстатного пристрою для багатокоординатної обробки деталей типу важелів. Вперше отримано математичну модель точності обробки деталей залежно від ступеня гнучкості верстатного пристрою, що дає змогу визначити максимально можливу величину ступеня гнучкості верстатного пристрою для досягнення необхідної точності на конкретній операції. Аналітично та експериментально доведено доцільність застосування гнучких верстатних пристроїв для багатокоординатної обробки деталей типу важелів в умовах серійного виробництва.

Рассмотрены методы и особенности упрочнения чугунных поршневых колец. Показана перспективность применения ионно-плазменной технологии нанесения нанопокрытий и тонких пленок для повышения их эксплуатационных характеристик.

Головною причиною руйнування поршневих кілець є зношування робочої поверхні. Проведено дослідження багатошарового наноструктурного покриття, нанесеного на поверхню поршневих кілець, для підвищення їх зносостійкості. Покриття наносили вакуумно- дуговим методом на сірий чавун. Встановлено, что в поверхневому шарі утворюються стискаючі напруження, а твердість у приповерхневому шарі підвищується, що приводить до значного підвищення зносостійкості.

Індекс рубрикатора НБУВ: К500.142.5

Шифр НБУВ: Ж69103 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Рассмотрены различные методы упрочнения поршневых колец, требования, предъявляемые к ним, материал, условия эксплуатации, термообработка. Рассмотрены возникающие в них дефекты и факторы, влияющие на отказ. В результате обоснована необходимость повышение износостойкости высокофорсированных дизельных двигателей путем определения требований, предъявляемым к поршневым кольцам, и разработки прогрессивного технологического процесса нанесения износостойких покрытий на поршневые компрессионные кольца с учетом их вибрационного и напряженно-деформированного состояния.

Повышение надежности и долговечности поршневых колец, работающих в условиях трения и износа, требует совершенствования существующих и разработки новых технологий. Существующие упрочняющие технологии несовершенны, так как могут привести к короблению поверхности изделий, изменению микрогеометрии деталей, возникновению напряжений, экологическим проблемам. Наносимое в настоящее время электролитическое хромовое покрытие не удовлетворяет возрастающим требованиям к свойствам поршневых колец из высокопрочного чугуна. Вместо него предложено сталь-молибденовое покрытие, наносимое методом двухпроволочной металлизации. Технологический процесс нанесения сталь-молибденового покрытия на поршневые кольца включает следующие этапы: предварительная очистка, дробеструйная обработка, непосредственно напыление. Молибденовую и стальную проволоку подавали с определенной скоростью, молибденовую проволоку подсоединяли к положительному полюсу источника питания, стальную - к отрицательному. Исследование микроструктуры полученного покрытия показало, что оно имеет типичный для газотермических покрытий слоистый характер с равномерно расположенными по толщине порами (до 12 %). Пористость покрытия обеспечивает повышенную маслоемкость колец, что положительно сказывается на процессе приработки рабочей пары гильза - поршневое кольцо и на работе поршневых колец при эксплуатации. После травления микроструктура представляет собой сочетание участков молибдена и стали. Кроме двух основных фаз, в покрытии наблюдаются и другие структурные составляющие, которые являются продуктами взаимодействия стальной и молибденовой проволок с кислородом и азотом воздуха, а также продуктами взаимодействия между собой молибдена и стали в процессе плазменного напыления. Полученные при исследовании антифрикционных свойств результаты свидетельствуют о более высокой задиростойкости и лучших антифрикционных характеристиках поршневых колец со сталь-молибденовым покрытием, в сравнении с электролитическим хромовым. Сталь-молибденовое покрытие в меньшей мере изнашивает сопрягаемый материал и имеет более низкий коэффициент трения. Высокие показатели сталь-молибденового покрытия можно объяснить специфическими свойствами окислов молибдена, которые могут оказывать дополнительное смазывающее воздействие, выполняя роль твердой смазки. Кроме того, высокая температура плавления молибдена способствует меньшей склонности к схватыванию сопрягаемых материалов.

Запропоновано метод і параметри зміцнення мастилознімних поршневих кілець багатошаровим іонно-плазмовим нанопокриттям TiN/CrN. Показано збільшення мікротвердості поршневих кілець у 143 рази у порівнянні з серійними кільцями. Досягнуто збільшення зносостійкосте поршневих кілець у 12 і 15,7 рази за швидкостей ковзання 1 і 1,3 м/с відповідно. Проведено дослідження хімічного складу поверхні тертя кілець зі зміцненням. Виявлено структуризацію прилеглої поверхні обох варіантів кілець за циклічного впливу процесу тертя. Запропоновано метод оцінки дифузії Fe кілець у бік зміцнювального багатошарового покриття.

Запропоновано метод і параметри зміцнення мастилознімних поршневих кілець багатошаровим іонно-плазмовим нанопокриттям TiN/CrN. Показано збільшення мікротвердості поршневих кілець у 143 рази у порівнянні з серійними кільцями. Досягнуто збільшення зносостійкосте поршневих кілець у 12 і 15,7 рази за швидкостей ковзання 1 і 1,3 м/с відповідно. Проведено дослідження хімічного складу поверхні тертя кілець зі зміцненням. Виявлено структуризацію прилеглої поверхні обох варіантів кілець за циклічного впливу процесу тертя. Запропоновано метод оцінки дифузії Fe кілець у бік зміцнювального багатошарового покриття.

Изучено влияние технологии упрочнения поршневых колец многослойным ионно-плазменным покрытием TiN/CrN. Выявлены особенности их изнашивания при скорости скольжения 1,3 м/с, которая способствует максимальным изменениям. Показано, что при таких условиях испытаний в результате упрочнения в 15 раз повышается износостойкость. Методом оптико-математического анализа выявлены особенности структуризации поверхности трения, которые представляют собой формируемые поперечные и продольные полосы. Широкие поперечные полосы (~20 мкм), характерны для зоны трения кольца с покрытием TiN/CrN и они определяют высокую степень сопротивления изнашиванию.

Індекс рубрикатора НБУВ: К500.142.5

Шифр НБУВ: Ж69103 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Основною причиною виходу з ладу поршневих кілець є зношування робочих поверхонь. Створення в одному матеріалі комбінації високої твердості з високою пластичністю реально в гетерогенному сплаві. Актуальною є проблема розробки методу підвищення зносостійкості поршневих кілець.