Дослідження процесу деформування матеріалу поршневих пальців при їх відновленні

Abstract

Розглянуті методи, які забезпечують підвищення довговічності двигунів сільськогосподарської техніки за рахунок використання ефективних технологій при виготовленні та відновленні поршневих пальців. Запропонований метод відновлення поршневих пальців автотракторних двигунів з використанням механічних вібраційних коливань обробляючого інструменту. Проведені дослідження по вибору основних параметрів обробляючого інструмента – пуансона, які сприяють підвищенню якості відновлення поршневих пальців двигунів, що забезпечує їх підвищену зносостійкість і, відповідно, надійність двигуна. Встановлені види головних деформацій при обробці матеріалу пальців по їх довжині, зовнішньому і внутрішньому діаметрах із вказанням їх особливостей. Досліджені зміни розмірів оброблюваних зразків по їх довжині в умовах звичайного і вібраційного навантаження. Знайдені значення ступеню зміцнення матеріалу поршневих пальців і бронзових втулок. Проведені мікроструктурні дослідження з метою визначення впливу методу деформування на властивості металу поршневих пальців. Досліджений вплив методу обробки поршневих пальців на процес переносу (налипання) їх матеріалу на робочу поверхню обробляючого інструменту – пуансону. Проведені дослідження зносостійкості зразків, вирізаних з поршневих пальців і бронзових втулок двигунів на машині тертя за схемою «ролик – колодочка». Визначена інтенсивність зносу вказаної пари тертя по середній величині втрати маси ролика і колодочки. Приведені графічні залежності результатів зношування ролика і колодочки при звичайному і вібраційному деформуванні в залежності від часу випробувань. Результати стендових досліджень дозволяють розробити і впровадити у виробництво технологічний процес відновлення поршневих пальців і бронзових втулок методом вібраційного деформування.

Рассмотрены методы, обеспечивающие повышение долговечности двигателей сельскохозяйственной техники за счет применения эффективных технологий при изготовлении и восстановлении поршневых пальцев. Предложенный метод восстановления поршневых пальцев автотракторных двигателей с использованием механических вибрационных колебаний обрабатывающего инструмента. Проведены исследования по выбору основных параметров обрабатывающего инструмента – пуансона, которые способствуют повышению качества восстановления поршневых пальцев двигателей, что обеспечивает их повышенную износостойкость и, следовательно, надежность двигателя. Установлены виды главных деформаций при обработке материала поршневых пальцев по их длине, наружному и внутреннему диаметрах с указанием их особенностей. Определены основные параметры обрабатывающего инструмента – пуансона и их оптимальные значения при обычном и вибрационном деформировании. Исследовано изменение размеров обрабатываемых образцов по их длине в условиях обычного и вибрационного нагружения. Найдены значения степени упрочнения материала поршневых пальцев и бронзовых втулок. Проведены микроструктурные исследования с целью определения влияния метода деформирования на свойства материала поршневых пальцев. Исследовано влияние метода обработки поршневых пальцев на процесс переноса (налипания) их материала на рабочую поверхность обрабатывающего инструмента – пуансона. Проведены исследования износостойкости образцов, вырезанных из поршневых пальцев и бронзовых втулок двигателей на машине трения по схеме «ролик-колодочка». Определена интенсивность износа указанной пары трения по средней величине потери массы ролика и колодочки. Приведены графические зависимости результатов изнашивания ролика и колодочки при обычном и вибрационном деформировании в зависимости от времени испытания. Полученные данные при стендовых испытаниях позволяют разработать и внедрить в производство технологический процесс восстановления поршневых пальцев и бронзовых втулок методом вибрационного деформирования.

The methods, which provide increase of durability of engines of agricultural technics due to use of effective technologies at manufacturing and restoration of piston fingers, are considered. The method of restoration of piston fingers of automotive motor engines with the use of mechanical vibration oscillations of the working tool is proposed. The researches on the choice of the basic parameters of the processing tool - the punch, which contribute to the improvement of the quality of the restoration of the piston fingers of the engines, provides their increased wear resistance and, consequently, the reliability of the engine. The types of main deformations in the processing of material of fingers on their length, external and internal diameters with indication of their features are established. The changes in the sizes of the processed samples by their length under conditions of normal and vibration load are researched. The values of the degree of strengthening of material of piston fingers and bronze bushings are found. Microstructural studies have been conducted to determine the effect of the deformation method on the properties of the piston fingers metal. The influence of the method of processing the piston fingers on the process of transfer (sticking) of their material to the working surface of the working tool - punch is investigated. Studies of wear resistance of samples, cut from piston fingers and bronze bushings of engines on a friction machine according to the scheme "roles - a shoe". The intensity of wear of the specified friction pair is determined by the average value of the weight loss of the roller and the shaft. The graphic dependences of the results of the wear and tear of the roller and the block in normal and vibration deformation, depending on the time of the tests, are given. The results of bench tests allow to develop and introduce into production the technological process of restoration of piston fingers and bronze bushings by the method of vibration deformation.