Забезпечення ресурсу ДВЗ шляхом застосування дискретно-континуального зміцнення робочих поверхонь

Abstract

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.05.03 Двигуни та енергетичні установки. – Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут», Харків, 2018. У дисертаційній роботі проведено аналіз роботи вузлів тертя кривошипно-шатунного механізму двигунів внутрішнього згоряння в експлуатації з якого видно, що основною причиною виходу їх з ладу є зношування високо-навантажених пар тертя. Розглянуто існуючі методи інженерії робочої поверхні високо-навантажених пар тертя і методи підвищення їх надійності та ресурсу. В ході дослідження визначено, що існуючі технології зміцнення робочих поверхонь деталей мають ряд суттєвих недоліків, які не можна вирішити на увазі особливостей їх технологічних процесів. Як один з варіантів усунення цих недоліків, запропоновано, при виготовленні пар тертя застосувати комбіноване використання технологій дискретного зміцнення шийок колінчастих валів і мікродугового оксидування антифрикційного шару сталеалюмінієвих вкладишів АМО1–20. Для вирішення цього питання були розроблені фізичні та математичні моделі взаємодії поверхонь пар тертя, розроблено концепцію узагальненого параметричного моделювання складних механічних систем, методи аналізу фізико-механічних процесів запропонованих технологій зміцнення. При проведенні розрахунків використовувалися потужності комп'ютерного кластера «Політехнік–125» працює в НТУ «ХПІ». При розробці обладнання для дискретного зміцнення за основу була взята установка «Дискрет–04» розроблена в інституті проблем міцності ім. Г.С. Писаренка. В ході роботи установка була істотно допрацьована за участю фахівців ДП «Завод ім. В.А. Малишева», ПНДВК фірми «ТАВІ» і здобувача з урахуванням розроблених рекомендацій і досвіду роботи по зміцненню деталей методом дискретного зміцнення на виробництві.Thesis for the degree of Doctor of Technical Sciences in specialty 05.05.03 – Engines and power plants. – National Technical University "Kharkov Polytechnic Institute", Kharkov, 2018. In the dissertation work the analysis of the operation of friction units of the crankconnecting mechanism of internal combustion engines in operation from which it is seen that the main reason for their emergence from standing is the wear of highly loaded friction pairs. Existing methods of engineering the working surface of highly stressed friction pairs and methods for increasing their reliability and resource are considered. In the course of the study it was determined that existing technologies for hardening the working surfaces of parts have a number of significant drawbacks that are not eliminated in view of the specifics of their technological processes. As one of the options for eliminating these drawbacks, it has been proposed in the manufacture of friction pairs to use the combined use of technologies for discrete strengthening of the crankshaft necks and microarc oxidation of the antifriction layer of steel-aluminum inserts AMO1-20. To solve this problem, physical and mathematical models for the interaction of the surfaces of friction pairs were developed, a concept of generalized parametric modeling of complex mechanical systems, methods for analyzing the physical and mechanical processes of the proposed hardening techniques was developed. When carrying out the calculations, the capacities of the computer cluster Polytechnic–125 operating in the NTU KhPI were used. In the development of equipment for discrete hardening, the "Discrete–04" installation developed at the Institute for Durability Problems was taken as a basis. G.S. Pisarenko. In the course of the operation, the installation was substantially refined with the participation of specialists from SE "Zavod im. Malysheva", ChNIIP of firm "TAVI" and the competitor taking into account the developed recommendations and experience of work on hardening of details by a discrete hardening method in production.