Способ приработки механизма

Способ приработки механизма

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к приработке механизмов, например двигателя внутреннего сгорания, после их изготовления или ремонта, и позволяет исключить повреждение сопряжений трения и снизить их нагрев и износ при приработке. При постепенном ступенчатом увеличении нагрузки с убывающей скоростью приработку осуществляют при поддержании постоянной эффективной величины реализуемой части нагрузочной способности материалов трущихся сопряжений механизма и введением кратковременных частичных разгрузок на заключительных ступенях приработки, что обуславливает проведение приработки с гарантированным запасом нагрузочной способности материалов до заедания. В этом случае условиям трения в прирабатывающихся сопряжениях свойственно однонаправленное изменение режима трения в сторону облегчения при возрастающем нагрузочном воздействии. При приработке в таких условиях на сопряженных поверхностях формируется диссипативный поверхностный слой, характеризуемый положительным градиентом механических свойств и особым напряженным состоянием поверхностей. 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s F 02 В 79/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4634641/25-06 (22) 09.01.89 (46) 30.12.90. Бюл. М 48 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта (72) А.В.Волченков, Н.А.Буше, Б.Н.Соколов и В,В.Зелинский (53) 621.43.001.5(088.8) (56) Карасик: И,И. Прирабатываемость материалов для подшипников скольжения, М.:

Наука, 1972, с.82 — 84. (54) СПОСОБ ПРИРАБОТКИ МЕХАНИЗМА (57) Изобретение относится к машиностроению, а именно к приработке механизмов, например двигателя внутреннего сгорания, после их изготовления или ремонта, и позволяет исключить повреждение сопряжений трения и снизить их нагрев и износ при приработке. При постепенном ступенчатом увеличении нагрузки с убывающей скороИзобретение относится к машиностроению, а именно к приработке механизма после изготовления и ремонта, в частности.к приработке двигателя внутреннего сгорания.

Цель изобретения — исключение повреждений поверхностей трения механизма, снижение их теплонапряженности и износа при приработке в предельном режиме.

Сущность способа поясняется чертежами (применительно к дизелю 10D100).

На фиг.1 представлен характер изменения нагрузочной способности К в зависимости от текущей мощности; на фиг.2 — динамика поступления в масло частиц износа железа; на фиг.3 — то же, свинца; на фиг.4 — то

<„SU,, 1617171 А1 стью приработку осуществляют при поддержании постоянной эффективной величины реализуемой части нагрузочной способности материалов трущихся сопряжений механизма и введением кратковременных частичных раэгрузок на заключительных ступенях приработки, что обуславливает проведение приработки с гарантированным запасом нагруэочной способности материалов до заедания. В этом случае условиям трения в прирабатывающихся сопряжениях свойственно однонаправленное изменение режима трения в сторону облегчения при возрастающем нагрузочном воздействии. При приработке в таких условиях на сопряженных поверхностях формируется диссипативный поверхностный слой, характеризуемый положительным градиентом механических свойств и особым напряженным состоянием поверхностей. 5 ил. же, меди; на фиг.5 — изменение температуры подшипников нижнего коленчатого вала при приработке дизеля (кривые 1, 2 и 3 соответствуют способам, приведенным в примерах).

Способ приработки механизма реализуют следующим образом.

Механизм, например ДВС, запускают, прогревают, а затем нагружают внешним тормозным устройством, ступенчато возрастающей нагрузкой с убывающей скоро- стью, причем ступени изменения нагрузки убывают таким образом, что реализуемую часть нагрузочной способности материалов сопряжений трения механизма поддерживают на постоянном эффективном уровне, равном

1617171

hTi Tt+ -Tt

К вЂ” — -const, (ЛТ!1 Т " — Т, где ЛТ1 — прирост тормозного момента на

i-той ступени приработки; (ATt)- запас нагрузачной способности (материалов сопряжений механизма на МОЙ ступени приработки;

Т, ;+1 — тормозной момент соответственно на i-той и i+ 1 ступени приработки;

Т " — предельный тормозной момент для данного типа двигателя при текущей скорости вращения коленчатого вала, например, соответствующий его внешней характеристике.

На нагрузках 75 — 80;ь от номинальной производятся кратковременные частичные разгрузки механизма, При постепенном ступенчатом увеличении нагрузки с убывающей скоростью при, работку осуществляют при поддержании постоянной эффективной величины реали зуемой части нагрузочной способности материалов трущихся сопряжений механизма и введением кратковременных частичных разгрузок на заключительных ступенях и риработки, что обуславливает проведение приработки механизма с гарантированным запасом нагрузочной способности материа.лов его сопряжений до заедания. В атом случае условиям трения в прирабатывающихся сопряжениях свойственно однонап равленное изменение режима трения в сторону облегчения при возрастающем нагрузочном воздействии. При этом формируется диссипативный поверхностный слой, характеризуемый положительным градиентам механических свойств и особым напряженным состоянием поверхностей.

Пример реализации способа приработки применительно к дизелю типа 10D100, Контроль эа приработкой осуществляется па всем регламентируемым параметрам, предусмотренным. "Правилами заводского ремонта тепловозов типа ТЭЗ и Т310" ЦТ2946, а также спектральным анализом проб масла из системы смазки дизеля, измерением тем.пературы подшипников и втулок цилиндров коленчатого вала, измерением износов трущихся деталей, определением механического КПД дизеля после обкатки, Пример 1. Дизель ступенчато нагружается с убывающей скоростью водяным реостатом. Величина К поддерживается на протяжении всей обкатки на уровне 0,11—

0,19 (эффективный размер). Выше мощности 1780 кВт производятся разгрузки.

Характер изменения концентрации частиц износа и температура подшипников коленчатого вала (кривые 1 на фиг,1 и 2) говорят о там, чта на всем протяжении обкатки трущиеся поверхности двигателя находятся в равнафрикцианных условиях, т,е. отсутствуют как периоды опасного повышения ка,:-;центрации частиц износа в масле и резкого повышения локальных температур трущихся поверхностей (предзадирное состояние), так и участки их робкого снижения (прекра цение прирабОтки иэ-за возникновения ж1лдкостного режима трения). Введение кратковременных части гных разгруэак при текущей тормозной мо цнасти выше 1780 кВт исключает вазможность развития очагов заедания материалов сопряжений трения с их дальнейшим эалечиванием, Приработка дизеля закончена за 6 t 05 мин. После приработки все параметры дизеля соответствуют

ТУ при стандартных условиях, а именно: удельный эффективный расход топлива

229 r/êÁT ч, температуре выпускных газов

476 С, разность температур па цилиндрам 54 С, максимальное давление сгорания

9,7 МПа. Каоме того, измеренный при комиссионном осмотре дизеля износ основных сопряжений составляет 0,04 — 0,05 мм, механический КПД 0,808.

Пример 2. Дизель ступенчато нагружается с вазраста ащей скарастbto водяным реастатам. "еличинд К да половины номинальной;лащнасти поддерживается на уровне 0,04 — 0,06 (заниженном), а затем повышается вплоть да 0,4 (грань заедания) беэ раэгрузок на заключительных ступенях. В течение первого периода интенсивность приработки низкая, концентрация частиц износа в масле убывает (фиг.1), а температура поверхностей деталей определяется лишь рабочим процессам в двигателе (фиг.2). Переход на каждый последующий режим не вызывает увеличения скорости изнашивания — поверхности трения не чувствуют увеличения нагрузки. Очевидно, что ступени ее увеличения слишком малы. Как следствие этого — K более высоким ступеням нагрузки сопряжения подходят непадготайленными и дальнейшее увеличение нагрузки вызывает резкий рост концентрации частиц износа, который не прекращается до конца обкатки, Э-.о объясняется тем, что вначале К занижена, а затем размер К увеличивается до опасной величины, да грани заедания материалов сопряжений трения. В этом случае возникают непоправимые повреждения трущихся поверхностей, процесс схватывания может принять лавинообразный характер и дальнейшая приработка материалов становится невозможной.

После 15 ч Обкатки не наступает стабилиэа1617171

18О elm

1500

900

12И ции поступления частиц износа в масло и температуры трущихся поверхностей, т.е, приработка еще не завершена. При комиссионном осмотре дизеля обнаружены задиры шестого и восьмого поршней, прижоги колец на этих поршнях, многочисленные глубокие риски на рабочих поверхностях подшипников коленчатых валов.

Пример 3. Дизель ступенчато нагружают с убывающей скоростью и с разгрузками длительностью до 3 мин, начиная с мощности 1600 кВт. Величина К изменяется по мере обкатки, как показано на фиг.1 (кривая 2), от 0,04 до 0,16. Обкатка этого дизеля, как и по предлагаемому способу (см. пример 1), проходит успешно. Однако иэ-за заниженного уровня реализуемой части нагрузочной способности материалов поверхностей трения дизеля на средних этапах обкатки (0,04) процесс приработки замедляется. В результате общее время приработки составляет 9 ч 25 мин. Эффективный расход топлива после обкатки

231 г/кВт ч, температура выпускных газов

480 С, при разности температур 50 С. Максимальное давление сгорания 9,9 МПа. Износ основных сопряжений трения дизеля, измеренный во время комиссионного осмотра, составляет 0,05 — 0,08 мм. Механиче- -. ский КПД дизеля после обкатки 0,800.

Использование способа для обкат. и

ДВС позволяет повысить качество прира5 ботки сопряжений, исключить повреждения поверхностей трения основных деталей

ДВС, повысить производительность труда, сэкономить горюче-смазочные материалы.

На основании результатов испытаний

10 установлено, что при использовании спосо- ба время приработки дизеля составляет 6 ч.

05 мин (пример 1), а при приработке дизеля по серийной методике (пример 2) — 15 ч, (15 Формула изобретения

Способ приработки. механизма, заключающийся в его приработке с постепенным ступенчатым увеличением нагрузки с убывающей скоростью, отличающийся тем, 20 что, с целью исключения повреждений поверхностей трения, снижения теплонапряженности и износа, нагрузку повышают при поддержании постоянной эффективной величины реализуемой части нагрузочной спо25 собнасти материалов сопряжения трения на каждой ступени обкатки, а на заключительных этапах осуществляют частичные кратковременные разгрузки.

1617171

12

М абдт Риг.2

f20 ва

4кдт

В.у

1617171 . Составитель В.Горбунов

Редактор И.Касарда Техред М.Моргентал Корректор Т.Палий

Заказ 4106 Тираж 442 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва. Ж-35. Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101