Підвищення зносостійкості відновлених деталей автомобілів шляхом застосування електроіскрових покриттів
DOI:
https://doi.org/10.31891/2079-1372-2023-107-1-65-72Ключові слова:
зносостійкість, електроіскрові покриття, відновлення, деталі автомобілів, наноматеріалиАнотація
У роботі науково обґрунтовано застосування ефективною технології для відновлення зношених деталей автомобілів шляхом застосування нових електроіскрових покриттів на основі електроерозійних наноматеріалів. Розроблена технологія відрізняється технологічної гнучкістю, дешевизною, простотою, не вимагає використання дорогих та дефіцитних матеріалів та обладнання, а також відповідає вимогам екологічної безпеки. Пропонована технологія може бути використана для відновлення широкої номенклатури деталей автомобілів, тракторів та інших машин. Експериментально встановлені залежності впливу властивостей електроерозійних матеріалів на властивості електроіскрових покриттів відновлених деталей автомобілів. Показано, що зміст нанорозмірних частинок в електродному матеріалі сприяє покращенню фізико-механічних властивостей електроіскрових покриттів. Експериментально встановлені залежності впливу властивостей електроіскрових покриттів на ресурс відновлених деталей автомобілів. Показано, що ресурс валів турбокомпресорів, відновлених за рекомендованою технологією вище ресурсу нових валів у середньому в 1,5 рази. Експериментально встановлені раціональні режими нанесення зносостійких покриттів на зношені вали турбокомпресорів, що забезпечують необхідний комплекс фізико-механічних властивостей покриттям та заданий ресурс валам в цілому (частота обертання деталі, хв - 1 - 50; подача електрода, мм/хв - 0,4 ... 0,5). Вивчено характеристики зносостійкості електроіскрових покриттів валів турбокомпресорів, отриманих з використанням електроерозійних наноматеріалів. Показано, що середня значення коефіцієнта тертя у електроіскрового покриття склало 0,146 замість 0,486 без покриття, що в 3,3 рази нижче. За результатам виробничих випробувань встановлено, що тривалість роботи турбокомпресора, з відновленим методом електроіскрової обробки наноструктурним електродом валом, у 2,1 рази збільшилася по порівнянні з новим промислово виготовленим валом. Так, при введенні абразивного матеріалу, що містить фракцію розміром 0,1….0.4 мм час роботи турбокомпресора з відновленим валом становило 12,8 годин, а час роботи турбокомпресора з новим валом без зносу номінального розміру становило 8,1 год.
Посилання
Archard J.F. Contact and rubbing of flat surfaces. J Appl Phys 1953; 24: 981–988.
Lai F.Q., Qu S.G., Yin L.M., et al. Design and operation of a new multifunctional wear apparatus for engine valve train components. Proc IMechE, Part J: J Engineering Tribology 2018; 232: 259–276.
Lewis R., Dwyer-Joyce R.S. Wear of diesel engine inlet valves and seat inserts. Proc IMechE, Part D: J Automobile Engineering 2002; 216: 205–216.
Worthen R.P., Rauen D.G. Measurement of valve temperatures and strain in a firing engine. SAE paper 860356, 1986.
Forsberg P., Debord D., Jacobson S. Quantification of combustion valve sealing interface sliding – a novel experimental technique and simulations. Tri Int 2014; 69: 150–155.
Mascarenhas L.B., Gomes J.D., Beal V.E., et al. Design and operation of a high temperature wear test apparatus for automotive valve materials. Wear 2015; 342–343: 129–137.
Marchenko D.D., Matvyeyeva K.S. Improving the contact strength of V-belt pulleys using plastic deformation. Problems of Tribology. Khmelnitsky, 2019. Vol 24. No 4/94 (2019). S. 49–53. DOI: https://doi.org/10.31891/2079-1372-2019-94-4-49-53.
Chun K.J., Kim J.H., Hong J.S. A study of exhaust valve and seat insert wear depending on cycle numbers. Wear 2007; 263: 1147–1157.
Marchenko D.D., Matvyeyeva K.S. Investigation of tool wear resistance when smoothing parts. Problems of Tribology. Khmelnitsky, 2020. Vol 25. No 4/98 (2020). S. 40–44. DOI: https://doi.org/10.31891/2079-1372-2020-98-4-40-44
Dykha A.V. Marchenko D.D., Artyukh V.A., Zubiekhina–Khaiiat O.V., Kurepin V.N. Study and development of the technology for hardening rope blocks by reeling. Eastern–European Journal of Enterprise Technologies. Ukraine: PC «TECHNOLOGY CENTER». 2018. №2/1 (92) 2018. pp. 22–32. DOI: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.126196.
Blum M., Jarczyk G., Scholz H., et al. Prototype plant for the economical mass production of TiAl-valves. Mat Sci Eng A-Struct 2002; 329–331: 616–620.
Dykha A.V., Marchenko D.D. Prediction the wear of sliding bearings. International Journal of Engineering and Technology (UAE). India: “Sciencepubco–logo” Science Publishing Corporation. Publisher of International Academic Journals. 2018. Vol. 7, No 2.23 (2018). pp. 4–8. DOI: https://doi.org/10.14419/ijet.v7i2.23.11872.
Marchenko D.D., Artyukh V.A., Matvyeyeva K.S. Analysis of the influence of surface plastic deformation on increasing the wear resistance of machine parts. Problems of Tribology. Khmelnitsky, 2020. Vol 25. No 2/96 (2020). S. 6–11. DOI: https://doi.org/10.31891/2079-1372-2020-96-2-6-11.
Хмельницький нацiональний унiверситет