Содержание к диссертации
ВВЕДЕНИЕ 5
1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ 7
Анализ работы узлов трения машин 7
Антифрикционные материалы,применяемые
для узлов трения и их свойства 16
Чугуны,как антифрикционные материалы, применяемые для узлов трения машин 21
Выводы и задачи исследования 33
2. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ЭЛЕМЕНТОВ ПОДШИПНИКОВ СКОЛЬЖЕ -
НИЯ ПРИ ТРЕНИИ 38
2.1. Определение молекулярной составляющей
коэффициента внешнего трения и фрикционных кон -
стант элементов -подшипника скольжения сталь 45 -
АЧС-5, БрАЖ9-4, Бр05Ц5С5 ' 38
2.2,Определение коэффициента внешнего трения
для элементов подшипника скольжения сталь 45 -
АЧС-5, БрАЖ9-4, Бр05Ц5С5 44
3. ЛАБОРАТОРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ АНТИФРИКЦИОННЫХ И
МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ АЧС-5 54
Влияние содержания марганца на износо -стойкость и механические свойства АЧС-5 54
Влияние условий механической обработки
на состояние поверхности АЧС-5 62
3.3. Сравнительное изнашивание антифрикцион
ных материалов на машине трения МИ-ІМ 68
3.3.1.Влияние нагрузки и скорости на износо
стойкость АЧС-5 71
3.3.2.Влияние твердости контртела на износо
стойкость АЧС-5 74
З.З.З.Влияние размеров абразивных частиц на
износостойкость АЧС-5. 77
3.3.4.Влияние формы образцов и зазоров на
износ сопряжений с втулкой из АЧС-5 78
3.4« Влияние трения на поверхностную прочность
и износостойкость АЧС-5 ... 80
3.5, Исследование абразивной износостойкости
АЧС-5 84
3.6. Исследование пределов прочности и вынос -
ливости АЧС-5 86
4. РЕЗУЛЬТАТЫ СРАВНИТЕЛЬНЫХ СТЕВДОВЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
АЧС-5 НА ИЗНАШИВАНИЕ 92
Методика и программа исследований ....... 92
Применение методов планирования экспери -
мента при проведении стендовых испытаний. 102
Влияние скорости скольжения на износ со -пряжений с втулкой из АЧС-5 108
Влияние повторно-переменной нагрузки на
износ сопряжений с втулкой из АЧС-5 114
Влияние динамической нагрузки на износ сопряжений с втулкой из АЧС-5 ^8
Механизм абразивного изнашивания АЧС-5... 122
5. РЕЗУЛЬТАТЫ СРАВНИТЕЛЬНЫХ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ИС
СЛЕДОВАНИЙ АЧС-5 НА ИЗНАШИВАНИЕ 137
Методика и программа исследований 137
Изучение почвенно-климатических условий
на изнашивание сопряжений с втулкой из АЧС-5 ..... 141
5.3. Результаты эксплуатационных исследований
сопряжений с втулкой из АЧС-5 145
6. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПОВЫШЕНИЮ СРОКА СЛУЖБЫ УЗЛОВ
ТРЕНИЯ С ВТУЛКАМИ ПОДШИПНИКОВ СКОЛЬЖЕНИЯ ИЗ
АЧС-5 156
Исследования механической обработки АЧС-5... 157
Определение неподвижных посадок для зап -рессовки втулок подшипников скольжения из АЧС-5... 162
6.3» Определение прочности буртов втулок под
шипников скольжения из АЧС-5 . 165
6*4, Конструкция узла трения опорного катка
гусеничного хода с втулками подшипника скольжения
из АЧС-5 169
Основные причины излома буртов и выкрашивания внутренних кромок втулок подшипников сколь -жения из АЧС-5 ,. 172
Сборка деталей узлов трения с втулками подшипников скольжения из АЧС-5.» 174
Технико-экономическое обоснование приме -нения втулок подшипников скольжения из АЧС-5 вза -мен бронзы, на примере гусеничного хода экскаватора Э-652Б 177
6.7.1«Обоснование экономической целесообразно
сти замены материала « 178
6,7.2.0пределение экономического эффекта от
прямой замены материала . .. 180
6.7.3.Определение экономического эффекта от
уменьшения затрат на ремонт гусеничного хода экска
ватора ^81
6.7.4.Суммарный экономический эффект от приме
нения втулок подшипников скольжения из АЧС-5 на гу
сеничном ходе экскаватора « -*-82
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ 185
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 188
ПРИЛОЖЕНИЯ 209
Введение к работе
Одной из главных задач, поставленных ХХУІ съездом КПСС в области повышения качества продукции и эффективности труда является увеличение надежности и долговечности машин и оборудования и в частности строительных и дорожных машин (СДМ), которые работают в разных климатических зонах, в условиях ограниченной смазки и попадания абразива в зону трения сопряжений [ 138-140]. Потери от трения и износа деталей машин в народном хозяйстве СССР составляют 12-14 млрд. рублей в год, причем вследствие изнашивания выходят из строя 85-90$ деталей и узлов трения fI36j.
Применяемые антифрикционные материалы ҐІ9,34,41й др.7 (бронзы, чугуны, цинковые сплавы,полимеры и др.) для узлов трения СД неодинаково долговечны в конкретных условиях работы. Вопросы изыскания новых и совершенствования существующих антифрикционных материалов, удовлетворяющих требованиям долговечности в нестационарных условиях работы узлов трения являются актуальными и имеют большое значение для народного хозяйства.
Настоящая работа посвящена исследованию возможности применения антифрикционного серого чугуна АЧС-5 ГОСТ 1585-79 в подшипниках скольжения СДМ с целью повышения их износостойкости. В связи с этим в работе выбран экспериментально-теоретический метод исследования АЧС-5, предусматривающий изучение химического состава, микроструктуры, состояния поверхности трения, контактных взаимодействий сопряжений с втулкой из АЧС-5, технологических и конструктивных мероприятий, позволяющих наиболее целесообразно использовать чугун как антифрикционный материал.
Исследования проводились в лабораторных, стендовых и эксплуатационных условиях работы узлов трения. Для чего использовались методики экспериментальных исследований на основе молекулярно-
механической теории трения,с применением новейшего оборудования и обработки опытных данных методом планирования эксперимента.
Изучен механизм абразивного изнашивания сопряжения сталь 45-АЧС-б.Экспериментально и теоретически определены молекулярная составляющая коэффициента внешнего трения и фрикционные характеристики в зависимости от условий работы сопряжения и содержания марганца в АЧС-5,а также напряженное состояние в зонах фактического касания поверхностей трения сопряжений сталь 45-АЧС-5 (8,10,12 % Мп), EpAISM, Бр05Ц5С5. Исследована кристаллическая структура поверхности трения АЧС-5. Проведены сравнительные эксплуатационные испытания узлов трения с втулками из АЧС-б, БрАЖЭ-4,Бр05Ц5С5 в разных климатических зонах.Результаты теоретических исследований,а также разработанные практические рекомендации по химсоставу,механической обработке АЧС-5 и его запрессовке, сборке узлов трения с учетом конструктивных особенностей пар трения,оснащенных втулками из АЧС-5,позволили повысить долговечность узлов трения СДМ примерно в 4 раза.
Результаты работы внедрены в Воронежском спецтресте \Ь 3,"Во-ронежавтодоре",Сырдарьинской ПЖ, Узбекской ССР с общим экономическим эффектом более 126 тысяч рублей в год.
Работа выполнялась в период 1971-84 годов на основании плана научных работ кафедры "Производство,ремонт и эксплуатация машин" на ИД,XI пятилетки по проблеме "Трение,износ и повышение износостойкости узлов трения машин", плана научно-исследовательских работ отраслевой научно-исследовательской лаборатории Воронежского ордена дружбы Народов лесотехнического института. "Повышение надежности и долговечности машин и деревообрабатывающих станков, изготовляемых по "Рослесхозмашу", приказ Минлесхоза РСФСР № 258 от II.12.81 года, регистрационные Ж 73052776,74048443,76057496, 77056334 и др.
