АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 7
1 НАЗНАЧЕНИЕ ГИЛЬЗ, ТРЕБОВАНИЯ К ГИЛЬЗАМ ЦИЛИНДРОВ 9
1.1 ТИПЫ ГИЛЬЗ ЦИЛИНДРА 10
1.1.1 СУХИЕ ГИЛЬЗЫ. ХОНИНГОВАННЫЕ 10
1.1.2 ЗАГОТОВКА ГИЛЬЗЫ 12
1.1.3 МОКРАЯ ГИЛЬЗА 13
2 ОСОБЕННОСТИ ПРОИЗВОДСТВА ГИЛЬЗ 14
2.1 ХОНИНГОВАНИЕ ГИЛЬЗЫ 16
3 МАТЕРИАЛЫ ГИЛЬЗ ЦИЛИНДРОВ 16
3.1 УНИВЕРСАЛЬНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ГИЛЬЗОВАНИЯ БЛОКА
ЦИЛИНДРОВ 18
3.2 ЧУГУН КАК ОСНОВНОЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ
ГИЛЬЗ БЛОКА ЦИЛИНДРОВ 21
4 ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА МАРОК ЧУГУНА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ
ГИЛЬЗ ЦИЛИНДРОВ 27
5 ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА РЕСУРСА СОПРЯЖЕНИЯ 29
5.1 АНАЛИЗ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ 29
5.2 ОЦЕНКА ЗАТРАТ МОЩНОСТИ НА СОВЕРШЕНИЕ РАБОТЫ
ТРЕНИЯ В СОПРЯЖЕНИЯХ 30
5.3 ПОСТРОЕНИЕ ОПОРНОЙ КРИВОЙ 32
5.4 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ХАРАКТЕРА КОНТАКТИРОВАНИЯ, КОНТУРНО
ГО ДАВЛЕНИЯ И ПЛОЩАДИ 33
5.5 ОЦЕНКА РЕСУРСА СОПРЯЖЕНИЯ 35
6 АНАЛИЗ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ 42
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 43
ПРИЛОЖЕНИЕ А 47
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 4 9
ПРИЛОЖЕНИЕ В 52
Увеличение срока службы современного оборудования, машин и механизмов тесно связано с повышающимися требованиями к качеству и эксплуатационным характеристикам чугунов, которые требуют постоянного совершенствования их состава и технологии производства.
Борьба с изнашиванием, коррозией и окислением металлов и сплавов - один из важнейших резервов повышения долговечности изделий, уменьшения расходов материалов на запасные части, комплексного улучшения качества и надежности машин и механизмов. В этой связи важной является проблема повышения служебных свойств (износостойкости, жаростойкости
и коррозионностойкости) чугунных отливок, которая актуальна для многих отраслей промышленности - машиностроительной, металлургической, горнодобывающей, химической и др.
Белый чугун все более широко применяют как материал для деталей машин и механизмов, подвергающихся интенсивному изнашиванию, окислению и коррозии, хотя традиционно относили его к хрупким и низкопрочным материалам, что существенно ограничивало области его использования. Достигнутые в последние годы успехи в области легирования и термической обработки белых чугунов значительно меняют наши представления об их свойствах и возможных сферах применения.
Структуры чугунов с эвтектическими композициями на базе специальных карбидов обеспечивают сочетание необычно высоких механических и эксплуатационных свойств. Такие белые чугуны могут обладать повышенной пластичностью, вязкостью и удароустойчивостыо, но в то же время сохранять основные преимущества белых чугунов - высокую твердость и износостойкость, и проявление композиционного упрочнении при повышенных температурах.Цель выпускной квалификационной работы:
Повышение ресурса сопряжения «гильза цилиндра - поршень», с применением материалов гильз цилиндров с различными механическими свойствами для повышения износоустойчивости гильз цилиндров двигателя ЯМЗ-236.
Задачи выпускной квалификационной работы:
1) Провести литературный обзор и анализ видов, конструкций и материалов гильз цилиндров двигателей, различных фирм изготовителей.
2) Выбор и обоснование отдельных экспериментальных видов чугунов, значения механических свойств которых будут использоваться при оценке ресурса сопряжения.
3) Выполнить теоретическую оценку ресурса сопряжения, при использовании различных материалов гильзы цилиндра
4) Провести анализ полученных результатов расчета, в части ресурса сопряжения и выявить наиболее подходящий материал для изготовления гильзы цилиндра.
По результатам расчетов были построены графики ресурса сопряжения относительно исходного материала гильзы (Рисунок 8) и зависимости ресурса сопряжения от твердости материала гильзы (Рисунок 9),
При увеличении твердости материала гильз цилиндров с НВ=270 ед., как у исходного образца, до НВ=275ед. у чугуна ЧН2Х наблюдается повышение ресурса на 3%. Рассматривая материал гильз цилиндров ЧХ32 с твердостью НВ=295 ед., прирост ресурса сопряжения составляет до 13,4%. Чугун ЧНХМДШ, используемый при расчетах гильз цилиндров как один из наиболее подходящих материалов, имеет твердость НВ=300 ед. в свою очередь повышает ресурс на 17,5%. Последний из рассмотренных образцов, ЧН3ХМДШ с твердостью НВ=450 ед. увеличивает ресурс сопряжения на 44,2%.
Казалось бы, что чугун ЧН3ХМДШ является наилучшим вариантом для использования в качестве материала гильз цилиндров дизеля, благодаря повышенной прочности и износоустойчивости, однако удельный прирост ресурса относительно твердости сокращается по сравнению с материалами, имеющими твердость в районе НВ=300, что показано на графике (Рисунок 10).
Повышение требований к оборудованию, усложнение технологии производства и технологического процесса обработки материала с высокой твердостью (НВ=450 ед.) и снижение удельного ресурса, что требует от предприятия пересмотра технологии производства и изменение мощностей, что с точки целесообразности является выгодным.
Оптимальным вариантом из рассмотренных материалов в работе считать чугун ЧНХМДШ, с твердостью НВ=300 ед. и удельным приростом ресурса 28,59 ед. и приростом ресурса относительно исходного материала на 17,5%.
Механические свойства материала поршня при проведении исследования не изменялись, для получения более точных результатов зависимости ресурса сопряжения.
