Підвищення зносостійкості ущільнювальних поверхонь колінчастого вала двигуна УТД-20 методом плазмового напилення покриттів
Автор: Воробій Ігор Андрійович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Автомобільний транспорт
Інститут: Інститут механічної інженерії та транспорту
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2024-2025 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: В роботі розглянуто будову та особливості конструкції двигуна УТД-20, який використовуються в бронетехніці. Описано основні несправності даного двигуна та колінчастого вала зокрема. Виконано порівняльний аналіз методів напилення покриттів з метою ремонту колінчастих валів двигунів УТД-20. Розглянуто загальні відомості про газотермічні методи напилення покриттів їх різновидності та застосування. Наведено основні методи проведення експериментальних досліджень. Описано методи дослідження зносостійкості шарів плазмових покриттів під час тертя незакріпленим абразивом на спеціальній установці. Мікротвердість покриттів зразків визначались за допомогою твердоміра ПМТ-3. Також наведено методику опору абразивному зношуванню плазмових покриттів у разі тертя нежорстко закріпленим абразивом. Стан поверхні зразків перевіряли за допомогою інтерференційного профілографа, а мікроструктуру за допомогою електронного мікроскопа EVO-40XVP. Описано методику дослідження зносостійкості покриттів на машині тертя МІ-ІМ за граничних умов тертя. В дослідній частині розділі наведено результати експериментальних досліджень зразків з нанесеним покриттям зі сплавів Ni-Al, Ni-Ті, Ni-Cr-B-Si. Досліджувались зразки за методиками, що наведено в другому розділі. Об’єкт дослідження: колінчасті вала двигунів УТД-20 бойової броньованої техніки. Предмет дослідження: методи відновлення робочих поверхонь валів двигунів УТД-20 броньованої техніки. Мета дослідження: провести аналіз методів відновлення робочих поверхонь валів двигунів УТД-20 броньованої техніки. Дослідження процесу тертя ковзання виявили, що найкращі триботехнічні показники показали покриття, нанесені порошковим сплавом Ni-Al. Тертя в парі диск-бронзова колодка мало рідинний характер протягом усього діапазону застосованих навантажень. Проведені дослідження виявили найменшу величину спрацювання як бронзової колодки, так і покриття з Ni-Al сплаву. Проведені випробування виявили, що покриття виробів інтерметалідним нікель-титановим порошковим сплавом ПВ-ПН55Т45 не покращує їх триботехнічні характеристики. Нанесення зносостійкого покриття сплавом з властивістю самофлюсуватись ПР-НХ16СР3 у разі відсутності додаткової обробки суттєво погіршує умови тертя ковзання. Дослідженнями підтверджено ефективність застосування плазмових покриттів деталей для захисту від спрацювання та ударного навантаження у разі підбору оптимального складу сплаву та застосування сучасного технологічного обладнання. На основі проведених досліджень запропоновано технологію відновлення колінчастих валів двигунів УТД-20 методом плазмового напилення. Для формування плазмових покриттів на поверхні валів, в якості матеріалу для напилення запропоновано використати порошки Ni-Al 50/50 Thermo Fisher Scientific з діаметром частинок 40...60 мкм. Ключові слова – вал, двигун, методи відновлення, напилення, газотермічне напилення. Перелік використаних літературних джерел: 1. Полонський Л. Г. Техніка напилення газотермічних покриттів (машинна стадія розвитку, ХVІ – ХХ ст.). Житомир, Житомирський державний технологічний ун-т., 2004.- 265 с. 2. Підвищення зносотривкості інструментальної сталі йонно-плазмовим напиленням / Голубець В. М., Гасій О., Степанишин В., Гончар І. Зб.тез доп. Міжнар. наук.-техн. конф. «Фундаментальні та прикладні проблеми сучасних технологій». 2015.- С. 42–43. 3. Dey A., Mukhopadhyay?A.?K.?Nanoindentation Study of Phasepure Highly Crystalline Hydroxyapatite Coatings Deposited by Microplasma Spraying. The Open Biomedical Engineering Journal. 2015, 9.- P. 65–74