📄Работа №203011
Тема: Повышение износоустойчивости гильзы цилиндра дизеля использованием материалов с различными механическими свойствами.
Характеристики работы
Тип работы
Дипломные работы, ВКР
Предмет
Машиностроение
Объем:
55 листов
Год:
2019
Просмотров:
60
4550
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
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
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
📖 Аннотация
В данной работе проведено исследование, направленное на повышение износоустойчивости гильзы цилиндра дизельного двигателя за счет применения чугунов с различными механическими характеристиками. Актуальность исследования обусловлена необходимостью увеличения ресурса и надежности ответственных узлов машин в условиях интенсивного износа, что является ключевым резервом для снижения эксплуатационных затрат и повышения долговечности оборудования. Основным результатом работы является сравнительный анализ ресурса сопряжения «поршневое кольцо – гильза цилиндра» для ряда легированных белых чугунов: ЧН2Х, ЧХ32, ЧНХМДШ и ЧН3ХМДШ. Установлено, что максимальный прирост ресурса (44,2%) относительно базового материала обеспечивает высокотвердый чугун ЧН3ХМДШ (НВ=450). Однако с учетом технологической и экономической целесообразности оптимальным признан чугун марки ЧНХМДШ (НВ=300), обеспечивающий значительное повышение ресурса на 17,5% при более рациональном удельном приросте относительно увеличения твердости. Научная значимость заключается в развитии методологии выбора материалов на основе комплексной оценки их механических свойств и технологичности. Практическая ценность состоит в обосновании выбора конкретной марки чугуна для производства гильз, позволяющем повысить межремонтный период двигателей без кардинального изменения производственных процессов. Теоретической основой исследования послужили работы таких авторов, как X. Ри, рассматривающий комплексно-легированные чугуны, И.И. Цыпин, анализирующий эволюцию белых износостойких чугунов, М.Е. Гарбер, посвятивший исследование отливкам из данных материалов, а также Т.Е. Norman, изучавший материалы для тяжелых условий эксплуатации.
📖 Введение
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.
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.
✅ Заключение
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.
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.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🖼 Скриншоты
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.