Введение к работе
Актуальность темы. Эффективность использования дизелей в . сельском хозяйстве во многом определяется уровнем надежности топливной аппаратуры.
В настоящее время недостаточная надежность и низкий уровень эксплуатации топливных насосов високого давления типа УТІІ вызывают высокие затраты на их обслуживание и ремонт.
Большая доля отказов топливных насосов приходится на прецизионные элементы, в том числе до 30% на плунжерные пары. По данным Ногинского завода топливной аппаратуры, ресурс новой пары находится на уровне 6...8 тыс. мото-ч, В условиях рядовой эксплуатации он составляет 2...4 тыс.мото-ч, что вынуждает завод изготовитель ежегодно поставлять в запчасти до 1,5 млн плунжерных пар.
Невысокий ресурс плунжерной пары обусловлен низкой износостойкостью ее деталей в абразивных и коррозионных средах.
Актуальность темы отражена в поставленной перед машиностроением задаче увеличения ресурса топливных насосов типа УТН до 12...14 тыс.мото-ч. Достичь намеченного уровня можно путем минимизации абразивной формы изнашивания прецизионных деталей, что осуществимо применением методов диффузионной металлизации'как при их изготовлении, так и при восстановлении.
Применяемый метод должен обеспечивать толщину наращиваемого слоя, достаточную для компенсации совокупного износа деталей плунжерной пары и припусков на последующую механическую обработку.
В настоящей работе эта задача решена разработкой технологического процесса газофазного диффузионного борохромирования, принятого для восстановления и упрочнения плунжерных пар топливных насосов .типа УТН.
Цель работы - исследовать возможность восстановления и упрочнения плунжерных пар топливных насосов типа УТН диффузионным борохромированием.
Объект исследований -'плунжерные пары топливных насосов УТН-5 и 4УТНМ.
Общая методика исследований включает анализ отказов топливных насосов, изучение характера и механизма изнашивания плунжерных пар с обработкой статистической информации на ЭВМ; оценку применяемых способов восстановления и упрочнения прецизионных
пар, анализ путей увеличения толщины диффузионного слоя и величины приращения линейных размеров деталей с обоснованием предлагаемого способа; теоретический анализ механизма фрикционных связей в системе "деталь-абразив-детзль" и обоснование возможности повышения ресурса плунжерной пары упрочнением одной детали; опытно-промышленную проверку метода упрочнения плунжерных пар; теоретическое обоснование возможности получения комплексных диффузионных покрытий на стальных изделиях при борохромиро-вании; разработку состава порошковой смеси для комплексного насыщения и отработку режимов борохромирования; исследование физико-механических, технологических и эксплуатационных свойств восстановленных деталей; разработку технологического процесса восстановления плунжерных пар борохромированием и его технико-экономическую оценку.
Научная новизна. Для восстановления и упрочнения плунжерных пар применен новый способ диффузионного борохромирования. Разработан новый состав насыщающей смеси (положительное решение по заявке № 4860743/2). для одновременного борохромирования из порошков, обеспечивающий достаточную толщину диффузионного слоя.
Доказана возможность повышения ресурса плунжерной пары до 12 тыс.мото-ч упрочнением одной детали.
Практическая ценность работы. Разработан технологический процесс газофазного диффузионного борохромирования, позволяющий восстанавливать весь объем ремфонда"плунжерных пар топливных насосов типа УГН наращиванием плунжеров и обработкой втулок под ремонтный размер с повышением из послеремонтного ресурса до 12 тыс. мото-ч.
Предложен состав,насыщающей смеси и режимы борохромирования
изделий ИЗ сталей 45, ХВГ, ШХІ5, I8X2H4BA, У8А, ЗОХГСА, 25Х5МА,
PI8. '
Реализация результатов исследований. Разработанный технологический процесс принят к внедрению ПО "Ногинский завод топливной аппаратуры" для восстановления и упрочнения плунжерных пар топливных насосов УТН-5 и 4УТНМ.
Апробация работы. Основные результаты исследований доложены, обсуждены и одобрены на: .
- научных конференциях профессорско—преподавательского состава, научных работников и аспирантов Московского ордена Трудового Красного Знамени института инженеров сельскохозяйственного производства имени В.П.Горячкина в 1988...1990 гг;
УШ научно-лрактической конференции молодых учених и специалистов "Вклад молодых ученых и специалистов в научно-технический прогресс в сельскохозяйственном производстве" (4-6 апреля 1989 г., г.Оренбург);
научно-технической конференции "Пути повышения качества машиностроительной продукции" (13-14 июня 1989 г., г.Саранск, Мордовская АССР);
областной научно-технической конференции "Методы и средства поЕышения надежности машиностроительных изделий" (25-26 декабря 1989 г., г.Саранск,Мордовская АССР);
заседании кафедры ремонта и надежности машин МИИСП имени В.П.Горячкина в декабре 1990 г.
Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в семи статьях и двух отчетах по научно-исследовательской работе, зарегистрированных в ЦЕНТИ. Получено одно положительное решение на изобретение.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводов, списка использованных литературных источников и приложений. Изложена на 243 страницах машиносписного текста, содержит 67 рисунков, 33 таблицы, библиографию из 119 наименований и 5 приложений.
