Відновлення та підвищення зносостійкості поршневого пальця двигуна УТД-20 залізненням
Автор: Болюбаш Богдан Миколайович
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: За умовами кінематичної схеми кривошипно-шатунного механізму, що перетворює зворотно-поступальний рух поршня в обертальний рух, необхідно щоб обидві головки шатуна були приєднані шарнірно. Поршневий палець є віссю гойдання шатуна в з’єднанні з поршнем. Через поршневий палець передаються всі сили, що виникають між поршнем і шатуном. До цих сил відносяться сила інерції, що виникає при зміні напрямку руху поршня, сила тиску в циліндрі двигуна повітряно паливної суміші або повітря в дизельному двигуні при стисненні і, головне, сила тиску розширюються газів під час робочого такту. Під час роботи двигуна на поршневий палець діють згинальні зусилля і зусилля зрізу. Під впливом цих зусиль поршневий палець може прийняти неприпустиму овальність, або отримати задири, в результаті яких можливе заклинювання поршня в поршневий головці шатуна або в бобишках поршня. Заклинювання поршневого пальця може привести до появи тріщин в бобишках поршня і подальшого руйнування поршня [1]. Утворені покриття мають дрібнозернисту структуру і високу твердість, яка вища, ніж у литих або прокатних залізовуглецевих сплавів. У грубозернистих покриттів твердість 2000-3000 МПа, у дрібнозернистих - 3000-6500 МПа. Зносостійкість покриттів близька до зносостійкості загартованих сталей. Перевагами процесу є: високий вихід металу за струмом - 85-90%, що в 5-6 разів вище, ніж під час хромування, значна швидкість нанесення покриття з великою твердістю, висока міцність зчеплення покриттів. [2]. Об’єкт дослідження – процес електролітичного залізнення поверхні поршневого пальця. Предмет дослідження – металеві поршневі пальці на поверхню яких нанесено електролітичне покриття легованої сталі. Мета і завдання дослідження. Дослідити вплив електролітів на фізико-механічні характеристики покриттів отриманих методом електролітичного осадження та застосувати цей метод для відновлення пальців поршнів двигуна УТД20. Для досягнення мети необхідно: 1. Удосконалення процесу електролітичного осадження в напрямку підвищення продуктивності. 2. Підібрати параметри процесу і складові розчину ванни для покращення механічних властивостей пальців відновлених поршнів. 3. Встановити умови контролю зносостійкості відновлених поршневих пальців автомобільних двигунів. 4. Дослідити вплив параметрів процесу електролітичного осадження на зносостійкість покриттів. Основні результати. Використано процес залізнення для відновлення поршневих пальців Порівняльні стендові випробування серійних і експериментальних поршневих пальців показали, що зношування експериментальних пальців із покриттям залізо-хром у середньому у 2 рази менше за серійні поршневі пальці. Знос сполучених поверхонь бобишок поршня і втулок шатунів відповідно в 1,2 раза і в 1,6 раза менший порівняно зі зносом у парі з серійними пальцями. Знос експериментальних пальців зі сталі 45 з покриттям залізо-хром і подальшою хіміко-термічною обробкою приблизно в 5 разів менший за серійні. Знос сполучених поверхонь бобишок поршня і втулок шатунів у 1,1 раза менший за серійні. 1. Капелюшний Ф.М. Вплив експлуатаційних факторів на зношування пальців дизельних двигунів. Праці Таврійської державної агротехнічної академії .2001.Вип. 2, т.17.С113-117 2. Зносостійкість та антифрикційні властивості гальванічних покритів. Методи визначення / С.Н. Виноградов, Ю.П. Перелигін, С.Ю. Киреєв // Гальванотехніка і обробка поверхностей, 2012. – Т.ХХ. - №3. – 229 С.53…56.