УДК 621.436-2.001
Марьина Н.Л., Селифонов С.К., Типко А.В.
БЕЗОТХОДНЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ПОВЫШЕНИЯ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ВЫСОКОНАГРУЖЕННЫХ ДЕТАЛЕЙ ФОРСИРОВАННЫХ ДИЗЕЛЕЙ
Балаковский институт техники, технологии и управления,
г. Балаково, Россия
Точность изготовления коленчатых валов форсированных дизелей зависит от точности геометрической формы и размеров базовых корпусных деталей и узлов), к потере стабильности которых приводит коробление, вызываемое перераспределением начальных технологических остаточных напряжений, существующих в коленчатом вале и при отсутствии внешних воздействий (силовых, температурных). Для повышения размерной стабильности коленчатых валов наряду с использованием распространенных технологических процессов таких, как естественное старение, термическая обработка находит применение метод вибрационного старения. По воздействию на металл последний можно сравнить с длительным естественным старением, но, к сожалению, он еще не нашел всестороннего и полного применения, хотя практика использования в промышленности доказала его высокую эффективность. Во многих случаях метод вибрационного старения может заменить дорогостоящую термическую обработку, требующую сокращения времени старения и сложного оборудования.
Ключевые слова: эксплуатационная надежность, транспортный дизель, напряженно-деформированное состояние, изнашиваемость, усталостное разрушение.
Accuracy of manufacturing of cranked shaft of the forced diesel engines depends on accuracy of the geometrical form and the sizes of base case details and units in which loss of stability results коробление, caused by redistribution of initial technological residual pressure,
Existing in a cranked shaft and at absence of external influences (power, temperature). For increase of dimensional stability of cranked shaft alongside with use of the widespread technological processes such as natural ageing, thermal processing finds application a method of vibrating ageing.
In many instances the method of vibrating ageing can replace the expensive thermal processing requiring reduction of time of ageing and the complex equipment.
Keywords: operational safety, transport diesel, the stress-strain condition, wear, fatigue failure.
Технологические процессы механической обработки, комбинированное поверхностно пластическое деформирование (ППД) наряду с микрогеометрией детали, глубиной и степенью упрочнения поверхностного слоя элементов коленчатого вала формируют неоднородное силовое поле начальных технологических остаточных напряжений, вызывающих при изготовлении коленчатых валов усталостные трещины и коробления. Проследить последовательно этапы формирования неоднородного силового поля начальных технологических остаточных напряжений очень сложно, так как эта задача не имеет ни теоретического, ни экспериментального решения. Имеющиеся немногочисленные теоретические разработки базируются на определении начальных технологических остаточных напряжений в режиме «насыщения», т.е. на таком этапе процесса комбинированного ППД, дальнейшее проведение которого практически не изменяет напряженно-деформированного состояния поверхностного слоя. Доказано, что при дифференцированном ППД, поверхностного слоя начальные технологические остаточные напряжения зависят от рабочих и монтажных напряжений конструкции. Показаны пути совершенствования технологии комбинированных ППД, связанные с оптимизацией технологических режимов и изучением основных влияющих факторов и параметров различной природы. Сделан вывод о недостаточной изученности начальных технологических остаточных напряжений в поверхностном слое при комбинированном ППД. Определены в качестве первоначальных задачи оценки технологических параметров и анализа напряженно-деформированного состояния в очаге деформации.