АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 6
1 НАЗНАЧЕНИЕ ПОРШНЕЙ, ТРЕБОВАНИЯ К НИМ 8
1.1 ТИПЫ ПОРШНЕЙ 9
1.1.1 ПОРШЕНЬ С ЧЕТЫРЬМЯ ПОРШНЕВЫМИ КОЛЬЦАМИ 9
1.1.2 1 ПОРШЕНЬ С ПЯТЬЮ ПОРШНЕВЫМИ КОЛЬЦАМИ 10
1.1.3 ПОРШЕНЬ С ПОКРЫТИЕМ 11
2 ОСОБЕННОСТИ ПРОИЗВОДСТВА ПОРШНЕЙ 12
3 МАТЕРИАЛЫ ПОРШНЕЙ 14
4 ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА МАРОК СПЛАВА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ
ПОРШНЕЙ 16
5 ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА РЕСУРСА СОПРЯЖЕНИЯ 17
5.1 АНАЛИЗ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ 17
5.2 ОЦЕНКА ЗАТРАТ МОЩНОСТИ НА СОВЕРШЕНИЕ РАБОТЫ ТРЕНИЯ
В СОПРЯЖЕНИЯХ 18
5.3 ПОСТРОЕНИЕ ОПОРНОЙ КРИВОЙ 20
5.4 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ХАРАКТЕРА КОНТАКТИРОВАНИЯ, КОНТУРНОГО
ДАВЛЕНИЯ И ПЛОЩАДИ 21
5.5 ОЦЕНКА РЕСУРСА СОПРЯЖЕНИЯ 23
6 АНАЛИЗ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ 30
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 31
ПРИЛОЖЕНИЕ А 35
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 36
Увеличение срока службы современного оборудования, машин и механизмов тесно связано с повышающимися требованиями к качеству и эксплуатационным характеристикам алюминиевых сплавов, 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) алюминиевых отливок, которая актуальна для многих отраслей промышленности - машиностроительной, металлургической, горнодобывающей, химической и др.
Поршень должен обладать достаточными прочностными характеристиками, обеспечивающими необходимую надежность и долговечность в условиях воздействия высоких динамических и тепловых нагрузок. При этом он должен обладать малой массой, высокой износостойкостью контактных поверхностей, низкими потерями на трение при минимальных монтажных зазорах в цилиндре, оптимальной теплопроводностью и малым коэффициентом теплового расширения.
Для производства поршней в отечественной и мировой практике используются алюминиевые сплавы, чугуны и стали, в последние двадцать лет иностранные производители ведут разработки поршней из композитов.
Широкое распространение получили поршни из сплавов алюминия, легированных кремнием с содержание 11-13% (эвтектические сплавы) и 17-23 % (заэвтектические сплавы).
По результатам расчетов был построен график ресурса сопряжения относительно исходного материала поршня (Рисунок 8) и график зависимости ресурса сопряжения от твердости материала поршня (Рисунок 9),
При увеличении твердости материала поршня с НВ=90 ед., как у исходного образца, до НВ=100ед. у сплава АК21М2,5Н2,5 наблюдается повышение ресурса на 6,4%. Рассматривая материал поршня АМг4К1,5М с твердостью НВ=104 ед., прирост ресурса сопряжения составляет до 10,8%. Сплав АК8МЗч, используемый при расчетах поршня имеет твердость НВ=110 ед. в свою очередь повышает ресурс на 16,7%. Последний из рассмотренных образцов, АМ4,5Кд с твердостью НВ=120 ед. увеличивает ресурс сопряжения на 22,6%.
Механические свойства материала гильзы цилиндра при проведении исследования не изменялись, для получения более точных результатов зависимости ресурса сопряжения.
В работе исследовалась зависимость ресурса сопряжения «поршень - гильза цилиндра» от твердости материала поршня и, следовательно, оптимальным вариантом материала поршня двигателя ЯМЗ-236 является алюминиевый сплав марки АМ4,5Кд с твердостью НВ 120 ед.
Изменение твердости на 30 единиц по Бринеллю не повлечет за собой изменения технологического процесса производства поршней, следовательно, и не требует за собой внедрения модернизированного оборудованию
