Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Національний науковий центр “Інститут механізації та
електрифікації сільського господарства”
Роговський Іван Леонідович
УДК 631.3.01.004.67:621.791.92(075.3)
підвищення довговічності корпусних чавунних деталей
бурякозбиральних машин наплавленням розщепленим електродом
05.05.11 –Машини і засоби механізації сільськогосподарського виробництва
Автореферат
дисертації на здобуття наукового ступеня
кандидата технічних наук
Глеваха –
Дисертацією є рукопис.
Робота виконана в лабораторії відновлення деталей наплавленням, зварюванням та пластичним деформуванням відділу ремонту сільськогосподарської техніки Національного наукового центру ”Інститут механізації та електрифікації сільського господарства” (ННЦ “ІМЕСГ”).
Науковий керівник: доктор технічних наук, професор, Заслужений діяч науки і техніки України Опальчук Андрій Савович, Національний аграрний університет, професор кафедри технології конструкційних матеріалів та матеріалознавства.
Офіційні опоненти: доктор технічних наук, професор, член-кореспондент Української академії аграрних наук, Заслужений винахідник України Булгаков Володимир Михайлович, Національний аграрний університет, завідувач кафедри механіки і теорії механізмів машин;
кандидат технічних наук, старший науковий співробітник Мудрук Олексій Северіанович, Центральна наукова сільськогосподарська бібліотека Української академії аграрних наук, провідний науковий співробітник Центру історії аграрної науки
Провідна установа: Харківський державний технічний університет сільського господарства Міністерства аграрної політики України, кафедра ремонту машин, м. Харків
Захист відбудеться ”12” лютого 2003 року о 13 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д.27.358.01 в Національному науковому центрі ”Інститут механізації та електрифікації сільського господарства” за адресою: 08631, Київська обл., Васильківський р-н, смт. Глеваха, вул. Вокзальна, 11, кімн. 614.
З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Національного наукового центру ”Інститут механізації та електрифікації сільського господарства” за адресою: 08631, Київська обл., Васильківський р-н, смт. Глеваха, вул. Вокзальна, 11, кімн. 102.
Автореферат розісланий ”10” січня 2003 року.
Вчений секретар
спеціалізованої вченої ради В.В.Адамчук
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Актуальність роботи. Продовжити термін експлуатації 60…65% сільськогосподарських машин, які вже відпрацювали свій амортизаційний строк, діючого парку аграрного комплексу України можливо за рахунок відновлення втраченого ресурсу їх деталей, вузлів, агрегатів. В ремонтному виробництві намітилась тенденція до збільшення обсягів робіт з ремонту складних збиральних машин, особливо бурякозбиральних (12010 машин в господарствах). Однак з багатьох об’єктивних і суб’єктивних причин спеціалізовані ремонтні підприємства простоюють. Тому машини ремонтують власними силами господарств або в ремонтних майстернях систем ”Агротехсервіс” і ”Сільгосптехніка”. Основною складовою витрат при такому ремонті є вартість запасних частин, які обумовлені тим, що понад 85% деталей при надходженні до ремонту вибраковуються і більше 80% з причини зношення поверхонь. До таких належать конструктивно-технологічні групи деталей як корпуси редукторів, корпуси підшипників, шківи, маточини, кришки матеріалом яких є сірий чавун. Зниження показника витрат на запасні частини, і тим самим собівартості робіт з ремонту забезпечується відновленням деталей. А використання передових технологій наплавлення, на які припадає понад 50% всіх відновлюваних деталей, істотно полегшує досягнення цієї мети. Не винятком є і застосування технологій наплавлення корпусних чавунних деталей сільськогосподарських машин, як на Україні так і за її межами. Однак область їх ефективного використання обмежується одиничними деталями.
Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота пов’язана з планами науково-дослідних робіт ННЦ “ІМЕСГ” на 1996-2001 роки, які спрямовані на рішення проблем технічного сервісу згідно з державним науково-технічним проектом ”Розробити оптимальні організаційні форми техсервісу, типові та групові технологічні процеси, універсальне і блочно-модульне обладнання для ремонту машин і відновлення деталей” (ДР №0196U018932) і відповідає вимогам паспорту спеціальності 05.05.11. –”Машини і засоби механізації сільськогосподарського виробництва” (пункти 6, 8), затвердженого Президією ВАК України від 14.02.2001 року №6-08/2.
Мета досліджень –підвищити довговічність корпусних чавунних деталей бурякозбиральних машин на основі виявлення закономірностей виникнення пошкоджень і розробки ефективної технології їх відновлення.
Задачі дослідження: 1) Зібрати вихідну інформацію з надійності і ремонту бурякозбиральних машин і їх корпусних деталей. 2) Дослідити показники довговічності бурякозбиральних машин і надійності їх корпусних деталей. Визначити комплексний показник надійності машин. 3) Дослідити дефекти корпусних деталей бурякозбиральних машин і визначити коефіцієнти придатності їх до відновлення та експлуатації і бракування. 4) Математичне моделювання і регресійний аналіз механічних властивостей відновлених поверхонь в залежності від варіації факторів режимів технологічних операцій наплавлення і механічної обробки та їх багатокритеріальна оптимізація. 5) Лабораторні, стендові і експлуатаційні випробування відновлених деталей та техніко-економічний аналіз виробничої ефективності розробки.
Об’єктом дослідження є зношені і відновлені робочі поверхні корпусних чавунних деталей бурякозбиральних машин, наплавлені і механічно оброблені поверхні цих деталей та дослідних зразків з сірого чавуну.
Предметом дослідження є закономірності процесів втрати роботоздатності корпусних деталей бурякозбиральних машин та її відновлення, залежності зношення робочих поверхонь цих деталей і закономірності відновлення геометричних параметрів і механічних властивостей поверхневих шарів.
Методи дослідження. Застосовувались лише ті методи вивчення механічних і технологічних властивостей робочих поверхонь деталей, які надійно апробовані в роботах вітчизняних дослідників і набули широкого застосування на практиці: математичного моделювання і інтегральних обчислень, фізичного моделювання і планування експерименту, математичної статистики (статистичний аналіз) і аналітичної (кореляційний і регресивний аналізи) обробки експериментальних даних, метод відбору проб досліджуваного матеріалу, хімічний (дослідження вмісту вуглецю в наплавленому шарі), спектральний, втискування (дослідження твердості за способом Роквелла), макроструктурний (виявлення тріщин, пор) і мікроструктурний аналізи, механічні випробування стандартних зразків на оброблюваність і зносостійкість.
Наукова новизна одержаних результатів. Дістало подальший розвиток і виявлено: показники довговічності бурякозбиральних машин за міжремонтний період; показники безвідказності, довговічності і ремонтопридатності корпусних деталей цих машин, закономірності зношення робочих поверхонь корпусних чавунних деталей. Вперше досліджено і виявлено закономірності сукупного впливу технологічних параметрів режиму наплавлення розщепленим електродом на механічні властивості (твердість), технологічні властивості (лінійна усадка, оброблюваність), формування сталевого шару наплавленого на зношені поверхні корпусних чавунних деталей. Дістало подальший розвиток в експериментальному підтвердженні і виявлено функціональний зв’язок між твердістю відновленої поверхні і часткою основного металу в наплавленому при наплавленні сталевими дротами деталей з сірого чавуну.
Практичне значення одержаних результатів є застосування на ремонтних підприємствах АПК України ресурсоощадної технології відновлення корпусних чавунних деталей сільськогосподарських машин із використанням вітчизняних ремонтних матеріалів. Розроблена технологія відновлення корпусних чавунних деталей бурякозбиральних машин забезпечує відновлення роботоздатності зношених робочих поверхонь і підвищення довговічності корпусних деталей та відрізняється від існуючих технологій меншою на 60% собівартістю відновлення (більша продуктивність наплавлення, менші енерго-, матеріало- і трудомісткість відновлення) для більш розширеної номенклатури деталей, що відновлюється. Технологія відновлення включена до виробничого циклу ВАТ ”Житомир Агротехніка” м. Житомир та ВАТ ”Сільгосптехніка” смт. Червоноармійськ Житомирської області.
Особистий внесок здобувача полягає в аналізі корпусних деталей і визначенні причин зношення їх робочих поверхонь 1, аналізі бурякозбиральних машин як об’єктів ремонту 3, аналізі існуючих технологій відновлення корпусних деталей [4], досліджені показників надійності, проведенні мікрометражу і аналізі його результатів, виконанні експериментальних наплавлень, аналізі отриманих результатів з впливу технологічних параметрів режиму наплавлення на механічні властивості і формування відновленої поверхні, оптимізації режиму наплавлення, проведенні металографічного аналізу відновлених поверхонь 12, проведенні аналітичних викладок і їх аналізі 14, ідеї використання дискретної подачі дротів при відновленні корпусних чавунних деталей наплавленням розщепленим електродом 15.
Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертаційної роботи оприлюднені, обговорені і схвалені на міжнародних науково-технічних конференціях: ”Технічний прогрес у сільськогосподарському виробництві” (ННЦ “ІМЕСГ”, Глеваха 1997-2002), ”Випробування, техніка і технології для сільськогосподарського виробництва на рубежі ХХІ сторіччя” і ”Універсальна мобільна енергетика, модульно-блочна техніка і прогресивні механізовані технології в сільськогосподарському виробництві ХХІ століття” (Український науково-дослідний інститут випробування і прогнозування техніки для сільськогосподарського виробництва (УкрНДІПВТ), Дослідницьке -1998, -2001), ”Проблеми конструювання, виробництва і експлуатації сільськогосподарської техніки” (Кіровоградський державний технічний університет, Кіровоград -1999, -2001), ”Стан та перспективи розвитку механізації сільського господарства на рубежі сторіч” (Національний аграрний університет (НАУ), Київ-1999), ”Сучасні проблеми землеробської механіки” (НАУ, Київ-2000 і Миколаївський державний аграрний університет, Миколаїв-2002), “Землеробська механіка на рубежі сторіч” (Таврійська державна агротехнічна академія, Мелітополь-2001), “Проблеми технічного сервісу сільськогосподарської техніки” (Харківський державний технічний університет сільського господарства, Харків-2001); всеукраїнських наукових конференціях “Роль молодих вчених в реформуванні аграрного сектору економіки України” (НАУ, Київ-2001) і “Сучасна аграрна наука: напрями досліджень, стан і перспективи” (Вінницький державний аграрний університет, Вінниця-2001).
Публікації. Основні результати дисертації опубліковано в 15 наукових працях.
Структура та обсяг дисертації. Дисертація складається з переліку умовних позначень, вступу, шести розділів, висновків, списку використаних джерел, додатків. Основний зміст дисертації викладено на 156 сторінках, відображено в 27 таблицях та на 49 рисунках. Загальний об’єм роботи складає 264 сторінок машинопису. Список використаних джерел нараховує 198 назв, з них 5 –іноземною мовою.
ОСНОВНИЙ ЗМІСТ
У вступі обґрунтовано актуальність дисертаційної роботи, сформульовано мету і задачі досліджень, вказано зв’язок роботи з науковими темами, відзначена наукова новизна отриманих результатів та їх практична значимість, а також апробація результатів дослідження і їх опублікування.
У першому розділі ”Умови експлуатації і сучасний стан відновлення чавунних деталей бурякозбиральних машин” присвячено аналізу наукових досліджень, інженерно-практичних розробок і виробничого досвіду з ремонту бурякозбиральних машин і відновлення їх корпусних деталей, обґрунтовано виконання подальшого дослідження і його задачі.
За часи незалежності значний вклад в підвищенні надійності і якості ремонту вітчизняних бурякозбиральних машин, їх вузлів і відновлення деталей внесли такі видатні вчені, як Погорілий Л.В., Молодик М.В., Булгаков В.М., Сичов І.П., Гевко Б.М., Гевко Р.Б., Мартиненко В.Я., Погорілий М.Л., Козаченко О.В., Моргун А.М., Шаповал Л.І., Тивончук П.О. та інші. Визначено, що більшість відказів бурякозбиральних машин усуваються заміною недовговічних деталей з числа нових запасних. У зв’язку з обмеженими даними про дефекти деталей, їх малим наробітком і відсутністю масового ремонту доцільно доповнити існуючі дані про довговічність, безвідказність і ремонтнопридатність недовговічних деталей цих машин.
На надійність бурякозбиральних машин значно впливає ресурс корпусних деталей. Ці деталі характеризуються спрощеною конструкцією і низькими вимогами на виготовлення. Умови їх експлуатації характеризуються безпосереднім контактом з агресивним середовищем (запилене повітря, грунт, рідини, рослини), підвищеним запиленням і забрудненням в зоні контакту спряжених поверхонь, режимами експлуатації з нерівномірним динамічним навантаженням, коротким терміном використання і тривалим зберіганням. Такі умови визначають імовірнісний характер і величину дефектів робочих поверхонь корпусних деталей. За термін експлуатації дефекти істотно змінюють форму і розміри робочих поверхонь корпусних деталей, що призводить до зміни кінематики механізмів всієї машини. Серед них домінант-дефектом є знос посадочних поверхонь під підшипники. Причиною виникнення дефектів є не лише зношування від фретінг-корозії, але й потрапляння сторонніх предметів в робочу зону, порушення правил експлуатації або технічного обслуговування.
Незважаючи на значну кількість вже проведених досліджень Мудрука О.С., Малахова В.С., Костащука М.І. та інших в області ремонту не існує єдиної теорії про характер зношування і закономірності розвитку зносу цих поверхонь. Дослідники або не розглядають причин зношування посадочних поверхонь або їх результати суперечливі. Наприклад, величина граничного зносу може бути 0,025 мм, 0,50 мм або 1,20 мм. Однак, спільним виявлено те, що в усіх різновидах цих деталей є поверхні з низькою зносостійкістю, які знижують міжремонтний ресурс машини. Крім того основна увага дослідників була спрямована на вивчення зношення і відновлення корпусних деталей тракторів і автомобілів, а сільськогосподарським машинам, і зокрема бурякозбиральним, приділялось невиправдано мало уваги. Тому для розробки номенклатури деталей бурякозбиральних машин, які підлягають відновленню, недостатньо вихідних даних.
Ремонт корпусних деталей в майстернях виконується в недостатніх об’ємах і без обґрунтування. Однією з причин такого становища є відсутність чітких рекомендацій з вибору технології відновлення з врахуванням конкретних умов роботи деталі. Тому отримання статистичних даних про величини зносу і визначення коефіцієнтів бракування, придатності до відновлення та експлуатації і повторюваності дефектів деталей, ремонтного фонду є однією з задач даної роботи.
Від обраного способу усунення дефекту залежить не тільки ефективність відновлення самої деталі, але й економічність ремонту машини в цілому. Для відновлення деталей доцільно застосовувати прогресивні способи, до яких відноситься наплавлення. Однак, на відміну від машинобудування, де використовуються заготовки визначених параметрів і властивостей, при відновленні заготовкою слугує зношена деталь. Тому, поряд з важкозварюваним матеріалом, ремонт корпусних деталей наплавленням ускладнюється ще й насиченням чавунного литва сторонніми матеріалами, наприклад, мастилом або рослинним соком. Незважаючи на існуючі ускладнення виробничий досвід технологій наплавлення дозволяє констатувати, що якісне відновлення чавунних корпусних деталей можливе. Враховуючи, що наплавлення є дешевий, простий і найбільш поширений спосіб відновлення деталей сільськогосподарських машин, актуальним є розробка ефективного способу наплавлення чавунних деталей. Разом з цим необхідно прийняти оптимальне рішення як для режиму наступної механічної обробки, так і для геометрії лезового інструменту та марки матеріалу його різальної частини. У наукових працях з відновлення корпусних деталей це не досліджувалось.
У другому розділі ”Загальна методика і основні методи досліджень” сформульовано об’єкт і предмет дослідження, визначено програму досліджень з вирішення поставлених задач, описано методику дослідження і основні методи її реалізації.
Збір даних про показники надійності корпусних деталей бурякозбиральних машин проводиться шляхом спостереження за роботою машин в господарствах Київської області: 30 машин з трисезонним міжремонтним періодом, і 19 –з сезонним. Показники надійності досліджувались за планами спостережень: NUN –показники довговічності і NRT –показники безвідказності.
Ремонтопридатні деталі виявляються на основі вивчення їх конструктивних особливостей, способів виготовлення, наявності установочних баз, можливості усунення дефектів існуючими способами відновлення, точності виготовлення, наявності поверхонь деталей під обробку з однієї установки. Мікрометраж виконується для всіх ремонтопридатних деталей (24 одиниць однієї назви) із застосуванням універсального вимірювального інструменту. Методами математичної статистики і аналізу визначали величину і характер зносу, встановлювали коефіцієнти придатності до відновлення, бракування, придатності до експлуатації і повторюваності дефектів.
Розроблений спосіб відновлення зношених деталей бурякозбиральних машин вибирається прийнятно до всієї конструктивно-технологічної групи корпусних чавунних деталей і виходячи з програми ремонту. Багатофакторний експеримент (табл.1) проводиться за планом розмірності n=6 типу Хартлі. Експериментальне наплавлення виконується на лабораторній установці для наплавлення (на базі 1К62). Сила зварювального струму контролюється амперметром М-4202, напруга на дузі –вольтметром М-381, температура підігрівання –термометром ТТЦ-1-600, витрати пропан-бутану і кисню, відповідно –ротаметром РМ-0,41ГУЗ і РМ-0,6ГУЗ. Твердість вимірюється на приладі ТР-5006. Геометричні розміри наплавленого шару і частку основного металу в наплавленому визначаються на макрошліфах вирізаних з дослідних зразків в перерізі перпендикулярному до наплавлених валиків.
Таблиця 1
Рівні та інтервал варіювання факторів при багатофакторному експерименті
|
Назва фактору і його розмірність |
Позна-чення |
Рівні факторів |
Інтервал варіювання |
||
|
нижній – |
верхній |
нульовий 0 |
|||
|
Швидкість наплавлення, м/год |
Vнап |
||||
Швидкість подачі дроту, м/год |
Vп.др. |
||||
Витрата кисню, л/год |
Qк |
||||
|
Крок наплавлення, мм/об |
Sнап |
,0 |
|||
|
Відстань між дротами, мм |
а |
3 |
|||
|
Дискретність подачі дротів, |
Обробка результатів виконується за допомогою методів багатомірного регресивного аналізу і комп’ютерних програм ”STAT”. Гіпотеза адекватності моделей перевіряється за F-критерієм Фішера при 5% рівні значимості. За отриманими моделями кількісно оцінюється вплив параметрів режиму наплавлення на параметри оптимізації. Оптимізація параметрів режиму технологічної операції наплавлення, виходячи з умов експлуатації деталей та вимог до відновлення, відбувається згідно відомої методики за комплексною оцінкою критеріїв Байеса-Лапласа, Гурвіца, Севіджа і Ходжа-Лемана.
Стендові випробування на оброблюваність виконується із використанням різців оснащених пластинами з сплавів ВК6, ВК8, Т15К6 і Т5К10. Критерієм оцінки є знос по задній поверхні леза. При визначенні оптимальної геометрії різальної частини кращої марки сплаву різця проводиться багатофакторний експеримент за планом розмірності n=4 типу Хартлі-Коно. Швидкість, глибина різання і подача досліджуються при двадцятихвилинній стійкості кращої марки різця з оптимальною геометрією.
Металографічним аналізом із застосуванням мікроскопу МИМ-8М досліджується структура наплавленого шару, зони сплавлення і основного металу. Мікротвердість визначається із застосуванням мікротвердоміра ПМТ-3М.
Експлуатаційні випробування відновлених деталей виконуються у відповідності з ДСТУ 3004-95, а впровадження розробленої технології –згідно ГОСТ 15001-88.
У третьому розділі “Експериментальні дослідження показників надійності і дефектів корпусних чавунних деталей бурякозбиральних машин” експериментально визначено показники довговічності бурякозбиральних машин і надійності корпусних деталей, встановлено види і величини дефектів та номенклатуру до відновлення.
Експериментальним шляхом встановлено наступне.
Міжремонтний ресурс бурякозбиральних машин з міжремонтним періодом:
- трисезонним (рис.1,а) характеризується середнім значенням 287,5 га при середньому квадратичному відхиленні 38,5 га і коефіцієнті варіації 0,376 та підчиняється закону нормального розподілу. Тимчасові відхилення середнього значення міжремонтного ресурсу з довірчою ймовірністю 0,90 знаходяться в межах від 275,6 га до 299,5 га при відносній граничній помилці переносу 12%;
- сезонним (рис.1,б) характеризується середнім значенням 89,5 га при середньому квадратичному відхиленні 3,3 га і коефіцієнті варіації 0,297 та підчиняється закону нормального розподілу. Тимчасові відхилення середнього значення міжремонтного ресурсу з довірчою ймовірністю 0,90 знаходяться в межах від 90,8 га до 88,2 га при відносній граничній помилці переносу 11%.
|
Рис. 1. Гістограми розподілу дослідних частот і диференціальні функції теоретичних законів розподілу міжремонтного ресурсу бурякозбиральних машин з трисезонним (а) і сезонним (б) міжремонтними періодами. |
Середній наробіток на відказ корпусних чавунних деталей бурякозбиральних машин з міжремонтним періодом:
- трисезонним (рис.2,а) складає 140,3 га/відказ при середньому квадратичному відхиленні 95,3 га/відказ і коефіцієнті варіації 0,679 та підчиняється закону розподілення Вейбулла-Гнєденко з параметрами tзм= 0, b=1,5, а=155,5 га/відказ; Сb=0,613; Кb=0,903. Тимчасові відхилення наробітку на відказ корпусних деталей з довірчою ймовірністю 0,90 знаходиться в межах від 122,5 га/відказ до 158,1 га/відказ при відносній граничній помилці 12,7%;
- сезонним (рис.2,б) складає 26,3 га/відказ при середньому квадратичному відхиленні 23,5 га/відказ і коефіцієнті варіації 0,894 та підчиняється закону розподілення Вейбулла-Гнєденко з параметрами tзм=0, b=1,12, а=27,4 га/відказ; Сb=0,858; Кb=0,959. Тимчасові відхилення наробітку на відказ корпусних деталей з довірчою ймовірністю 0,90 знаходиться в межах від 21,3 га/відказ до 31,3 га/відказ при відносній граничній помилці 19,0%.
Рис. 2. Гістограми розподілу дослідних частот і диференціальні функції теоретичних законів розподілу наробітку на відказ корпусних деталей бурякозбиральних машин з трисезонним (а) і сезонним (б) міжремонтними періодами.
Гамма-відсотковий (80%) міжремонтний ресурс бурякозбиральних машин з міжремонтним періодом: трисезонним 255,1 га; сезонним 86,7 га.
Ймовірність безвідказної роботи корпусних чавунних деталей описується експоненціальним законом і має для середнього значення наробітки на відказ таке значення для бурякозбиральних машин з міжремонтним періодом: трисезонним , ; сезонним , .
Інтенсивність відказів корпусних чавунних деталей описується степеневим законом і має середнє значення для бурякозбиральних машин з міжремонтним періодом: трисезонним , і га/відказ; сезонним , і га.
Середній час усунення відказів корпусних чавунних деталей бурякозбиральних машин з міжремонтним періодом:
- трисезонним (рис.3,а) складає 158,5 хв. при середньому квадратичному відхиленні 49,6 хв. і коефіцієнті варіації 0,561 та підчиняється закону розподілення Вейбулла-Гнєденко з параметрами: tзм= 70 хв.; b=1,85; а=80,8 хв.; Сb=0,499; Кb=0,888. Тимчасові відхилення середнього часу усунення відказів корпусних деталей з довірчою ймовірністю 0,90 знаходиться в межах від 149,4 хв. до 167,8 хв. при відносній граничній помилці 11,2%;
- сезонним (рис.3,б) складає 98,8 хв. при середньому квадратичному відхиленні 21,9 хв. і коефіцієнті варіації 0,473 та підчиняється закону розподілення Вейбулла-Гнєденко з параметрами: tзм= 52,5 хв.; b=2,24; а=52,3 хв.; Сb=0,418; Кb=0,886. Тимчасові відхилення середнього часу усунення відказів корпусних деталей з довірчою ймовірністю 0,90 знаходиться в межах від 94,1 хв. до 103,5 хв. при відносній граничній помилці 11,5%.
|
Рис. 3. Гістограми розподілення дослідних частот і диференціальні функції теоретичних законів розподілу оперативного часу усунення відказів корпусних деталей бурякозбиральних машин з трисезонним (а) і сезонним (б) міжремонтними періодами. |
Середній сумарний час простою за міжремонтний період з причини експлуатаційних відказів корпусних чавунних деталей дорівнює для бурякозбиральних машин з міжремонтним періодом: трисезонним 7,4 год.; сезонним 5,4 год.. Тривалість простоїв (за коефіцієнтом готовності) з причини відказів корпусних деталей в міжремонтний період бурякозбиральних машин з міжремонтним періодом: трисезонним дорівнює 2%, сезонним –%.
Коефіцієнти придатності до відновлення корпусних деталей досить високі 0,74...0,78, а коефіцієнти придатності до експлуатації і бракування значно менші, відповідно, 0,10...0,15 і експлуатації і бракування 0,11...0,12. Встановлено 9 основних характерних дефектів корпусних деталей. Високі значення коефіцієнтів придатності до відновлення обумовлені в основному низькою довговічністю посадочних поверхонь під підшипники –середнє значення повторюваності дефекту зносу посадочних поверхонь під підшипники бурякозбиральних машин від загальної продефектованої кількості складає 0,57 і від ремонтопридатних 0,76, а середній коефіцієнт повторюваності інших дефектів, відповідно, 0,038 і 0,048.
Всі поверхні під підшипники корпусних деталей бурякозбиральних машин зношенні на значну величину, а їх розподіл описуються законом Вейбулла-Гнєденко (рис.4).
Рис. 4. Гістограми розподілу дослідних частот і диференціальні функції теоретичного закону розподілу величини зносу посадочних поверхонь під підшипник деталей БМД12308 (а), СДК3151 (б), РКС6.11.303 (в) і КС6-09.104 (г).
Величини середніх зносів лежать в межах 0,056...0,077 мм, а тимчасові відхилення при довірчій ймовірності 0,90 в межах від 0,052 мм до 0,089 мм і відносній граничній помилці 12,8...19,6%. Найбільший знос –,164 мм. Посадочні поверхні мають овальність 0,025...0,065 мм і діапазон захвату великої осі овала 40...130 до горизонту. Для всіх деталей має місце аварійний знос –до 2,0 мм, які при обробці були відсіяні. Відновлення посадочних поверхонь чавунних деталей наплавленням є придатним способом і повинна забезпечувати усунення зносу до 0,17 мм.
Довговічність корпусних деталей бурякозбиральних машин характеризується з міжремонтним періодом:
- трисезонним: повним міжремонтним ресурсом, який встановлений заводом-виробником, 719 га; повним міжремонтним ресурсом, який встановлений за даними мікрометражу, 536 га; середнім фактичним ресурсом 393 га.
- сезонним: повним міжремонтним ресурсом, який встановлений заводом-виробником, 224 га; повним міжремонтним ресурсом, який встановлений за даними мікрометражу, 167 га; середнім фактичним ресурсом 122 га.
У четвертому розділі “Аналітичне визначення режиму технологічної операції наплавлення розщепленим електродом” наведено аналітичні викладки і описано методику визначення параметрів режиму технологічної операції наплавлення.
Аналіз параметрів режиму наплавлення дозволив скласти структурно-логічну схему їх визначення (рис.5): Ізв –сила зварювального струму, А; нап –коефіцієнт наплавлення, г/(Агод); Uд –напруга на дузі, В; с –питома теплоємність матеріалу деталі, Дж/(кгС); –коефіцієнт теплопровідності, Вт/(мС); Vнап –швидкість переміщення джерела тепла, м/год; –коефіцієнт, який дорівнює відношенню ефективної потужності дуги до її повної потужності; Uд –напруга на дузі, В; Sнап –крок наплавлення, мм/об; Е –сума експонент (рис.6); D і Dвн –зовнішній і внутрішній діаметри корпусної деталі, що відновлюється, см; –товщина стінки пустотілої деталі, см; і –номер відбитого (фіктивного) шару; Ri –відстань від місця наплавлення до фіктивного шару в місці вертикального перерізу через зеніт, см. В основу схеми закладено поетапне визначення параметрів за умови, що наступні параметри мають оптимальні значення.
Рис. 5. Структурно-логічна схема аналітичного визначення параметрів режиму наплавлення.
Рис. 6. Зміна суми експонент Е в залежності від відношення зовнішнього і внутрішнього діаметрів корпусної деталі, що відновлюється.
Визначення всіх параметрів режиму наплавлення розщепленим електродом не піддається прямому аналітичному розрахунку. І враховуючи, що встановлені залежності параметрів режиму наплавлення характеризують лише кількісний взаємозв’язок між окремими параметрами при ідеальному формуванні наплавленого шару, необхідно експериментальним шляхом встановити вплив режиму наплавлення на механічні властивості робочих поверхонь деталі.
У п’ятому розділі ”Експериментальні дослідження режимів технологічних операцій наплавлення і механічної обробки” викладені закономірності впливу режиму наплавлення розщепленим електродом на найбільш розповсюджений в сільськогосподарському машинобудуванні конструкційний чавун з пластинчатим графітом, технологічні можливості керування механічними і технологічними властивостями з’єднання ”наплавлений сталевий шар –сірий чавун” і технологічні шляхи обґрунтування оптимальних умов подальшої механічної обробки.
Принципова схема реалізації наплавлення розщепленим електродом ілюструється на рис.7. Пропан-бутан (рис.7) з балона 3 подається через редуктор газовий 4, відсікач газовий 5 і вентиль 6 у зовнішнє сопло газоелектричного пальника 13. Витрата пропан-бутану контролюється ротаметром 7 і регулюється редуктором 4. У внутрішнє сопло пальника з кисневого балона 1 через редуктор кисневий 2, вентиль 8 і ротаметр 9 подається технічний кисень. Два дроти подаються автоматично з котушок 16 та 17 за допомогою пакету зубчастих роликів і притискуючого ролика механізму подачі 15. Виріб 23 закріплений в патроні 12 установки для наплавлення. Відстань між електродами регулюється мундштуком 14. Живлення дуги здійснюється постійним струмом зворотної полярності від джерела зварювального струму з жорсткою характеристикою (випрямляч зварювальний) 20 через рубильник 18, дросель 19 і шунт 21. До шунта під’єднано амперметр і вольтметр, в також силовий контактор 22. Система підведення охолоджуючої рідини оснащується кранами водяними 10, 11, баком для води 24 і водяним насосом 25.
Рис. 7. Схема реалізації технологічної операції наплавлення розщепленим електродом (патент 31445 Україна).
При наплавленні розщепленим електродом можливо забезпечити оброблюваність наплавленого шару вже після однопрохідного наплавлення. Отримано значення твердості наплавленого шару 24…28 HRCE. Вирішальним критерієм отримання оброблюваного наплавленого шару є зменшення частки основного металу в наплавленому (зменшується вміст вуглецю в наплавленому шарі), і чим вона менша, тим менша твердість наплавленої поверхні (рис.8). Отримано значення частки основного металу в наплавленому до 16% в порівнянні з одноелектродним 43% і більш ширший наплавлений валик 21 мм в порівнянні з 3,5 мм при меншій величині 0,10% лінійної усадки в порівнянні з 1,4%. Це дозволяє забезпечити зниження тепловкладу в деталь при наплавленні, дає підстави очікувати підвищення тріщиностійкості наплавленої поверхні і підвищення продуктивності процесу за рахунок застосовування вищого діапазону кроку наплавлення.
Рис. 8. Вплив частки основного металу в наплавленому і вмісту вуглецю в останньому на твердість наплавленого шару.
Даний спосіб наплавлення забезпечує безпористий наплавлений шар, тобто усуває одну з першоприпричин утворення відривів наплавле-наплавленого шару на внутрішніх циліндричних поверхнях, що розширює область його застосування.
Стабільність процесу наплавлення розщепленим електродом висока. В цілому процес наплавлення характеризується вищою 20,2 г/(Агод) продуктивністю, в порівнянні з 18,0 г/(Агод) при наплавленні одним дротом.
В результаті досліджень були отримані рівняння регресії у вигляді поліномів другого ступеня при рівні ймовірності 0,95 впливу основних факторів (табл.1) на твердість наплавленого шару (HRC), формування наплавленої поверхні (Фн.ш.м.), пористість в наплавленому шарі (Пори), висоту дефектного шару (hдеф), лінійну усадкою основного металу (Усадка), ширину зони вибілювання (bвід), коефіцієнт втрат електродного матеріалу на угар і розбризкування (), коефіцієнт розплавлення електродного матеріалу (р), глибину проплавлення основного металу (hпроп), ширини валика (bвал)і висоти наплавленого шару (hнап). Отримані поліноми свідчать про складність процесів, які протікають при наплавленні.
Зважаючи на вищенаведені критерії оптимізації і умови роботи деталей, були вибрані такі параметри оптимізації: твердість наплавленого шару металу 22…28 HRCE (умова оброблюваності наплавленої поверхні), формування наплавленого шару 8…10 балів, висота наплавленого шару 1,0...1,5 мм (сума величини зносу і припуску на механічну обробку), лінійна усадка –мінімум, ширина зони вибілювання –мінімум, висота дефектного шару –мінімум, глибина проплавлення –мінімум, коефіцієнт втрат електродного матеріалу на угар і розбризкування –мінімум (ресурсоощадність), коефіцієнт розплавлення електродного матеріалу і ширина наплавленого валика –максимум (продуктивність). Додатково, при дослідженні одержаних рівнянь регресій параметрів оптимізації (табл.2), на параметри режиму наплавлення накладались обмеження меж їх значень, що обумовлено технологічними можливостями технічних засобів і обладнання. Результуючу матрицю критеріїв створювали лише ті режими наплавлення, які реально можливі для існуючого обладнання і технічних засобів. Одержані результати представлено в табл.2 і табл.3.
Таблиця 2
Результати багатокритеріальної оптимізації
|
№ вар. |
Параметри оптимізації |
|
Фн.ш.м. |
Пори |
р |
Усадка |
HRC |
hнап |
hпроп |
bвал |
hдеф |
bвід |
||
|
35 |
7,93 |
15,99 |
0,15 |
27,8 |
5,10 |
1,35 |
16,2 |
0,71 |
,032 |
||
|
26 |
8,13 |
15,98 |
0,14 |
28,0 |
5,15 |
1,72 |
16,4 |
1,47 |
,124 |
||
|
16 |
7,82 |
14,95 |
0,28 |
28,5 |
5,03 |
1,57 |
11,8 |
0,78 |
,072 |
||
|
32 |
8,13 |
15,99 |
0,25 |
28,5 |
4,82 |
2,03 |
16,8 |
0,96 |
,079 |
||
|
54 |
7,86 |
17,21 |
0,01 |
28,4 |
5,30 |
2,59 |
16,3 |
,06 |
,145 |
Таблиця 3
Кращі варіанти рішень багатокритеріальної оптимізації
|
№ вар. |
Параметри режиму наплавлення |
|
Vнап, м/год |
Vп,др,, м/год |
Qк, л/год |
Sнап, об/хв |
а, мм |
, |
|
|
35 |
||||||
|
26 |
170 |
160 |
||||
|
16 |
||||||
|
32 |
||||||
|
54 |
За результати оптимізації визначили і рекомендуємо при відновленні корпусних чавунних деталей бурякозбиральних машин такий режим наплавлення: швидкість наплавлення 10 м/год; швидкість подачі дротів 160…180 м/год; витрата кисню 160 л/год; крок наплавлення 10-11 мм/об; відстань між дротами на їх вильоті 6…7 мм; дискретність подачі дротів в зварювальну ванну 45; температура попереднього підігріву 250 С; зміщення з зеніту 0 мм; діаметр дротів 1,6 мм; напруга на дузі 22 В; виліт дротів 32 мм; витрата пропан-бутану 20 л/год.
Металографічні дослідження показали, що в наплавленому шарі в зоні сплавлення наявні ділянки з структурою трооститу, залишкового аустеніту, цементиту і крупно-голчастого мартенситу. Однак розміри цієї ділянки незначні 0,1…0,2 мм в порівнянні з 0,4..0,5 мм (одноелектродне наплавлення). Це дає підставу стверджувати, що отримано з’єднання з більшою стійкістю проти утворення тріщин і задовільними умовами для подальшої механічної обробки різальним інструментом.
Результати стендових випробувань поверхонь на оброблюваність, що наплавлені на оптимальному режимі, дозволяють рекомендувати механічну обробку (чорнове точіння): швидкість різання 50…60 м/хв. (рис.9,а), глибина різання 2,0…2,5 мм (рис.9,б), подача різання 0,15…0,21 мм/об (рис.9,в) різцями з протирізальними пластинами з сплаву ВК8 і геометрією: передній кут –-15…20; задній кут –+12…15; головний кут в плані –оптимальна величина кута +25…30; кут нахилу головної різальної кромки –+15…18.
Рис.9. Залежність величини зносу різця із сплаву ВК8 по задній поверхні hз.п. від швидкості різання Vріз (а), глибини різання hріз (б) і подачі Sріз (в).
Також слід відмітити, що в умовах фреттінг-корозії відновлені за даною технологією поверхні і спряження в цілому за зносостійкістю мають більші значення, відповідно, на 42% і 34%. Останній показник досягнуто за рахунок підвищення зносостійкості наплавлених поверхонь.
У шостому розділі ”Технологія відновлення корпусних чавунних деталей бурякозбиральних машин і її техніко-економічний аналіз” наведено аналіз результатів експлуатаційних випробувань відновлених деталей, рекомендації з виробничого застосування і техніко-економічні показники розробленої технології відновлення корпусних чавунних деталей бурякозбиральних машин.
Експлуатаційні випробування бурякозбиральних машин, з корпусними чавунними деталями, які відновлені наплавленням розщепленим електродом, дали підставу стверджувати, що розроблена технологія забезпечує підвищення їх довговічності на 11..14% в порівнянні з новими заводськими.
Широкому впровадженню розробленої технології відновлення сприятиме її ресурсоощадність, швидке досягнення економічного ефекту (строк окупності менше півроку), доступність і незначні капіталовкладення, універсальність і простота обслуговування обладнання, коротший технологічний ланцюг відновлення деталей, проста модернізація установок для наплавлення.
Розроблена технологія пройшла дослідно-виробничу перевірку і включена до виробничого процесу на двох ремонтних підприємствах України: ВАТ ”Житомир Агротехніка” м. Житомир, ВАТ ”Сільгосптехніка” смт. Червоноармійськ Житомирської області. Річний економічний ефект від впровадження розробленої технології, що підтверджено споживачем, складає 9989 гривень.
ВИСНОВКИ
1. Підвищення довговічності корпусних деталей бурякозбиральних машин можливо досягти застосуванням ефективної технології їх відновлення, з новими технічними рішеннями, що дозволить підвищити якість ремонту і, в цілому, міжремонтний ресурс машини та знизити затрати на усунення відказів. Аналіз умов експлуатації корпусних чавунних деталей бурякозбиральних машин і сучасний стан технологій їх відновлення показав перспективність технології відновлення наплавленням за умови підвищення ресурсозбереження і розширення номенклатури деталей, що відновлюються.
2. При виборі методів досліджень перевагу надано тим методам, які надійно апробовані в роботах інших дослідників і набули широкого застосування на практиці: статистичний аналіз, метод відбору проб досліджуваного матеріалу, багатокритеріальна оптимізація, механічні випробування та інші.
. Експериментально встановлено наступне.
Міжремонтний ресурс бурякозбиральні машини описується законом нормального розподілу і характеризується середнім значенням з міжремонтним періодом машини: трисезонним –,5 га; сезонним –,5 га.
Наробіток на відказ корпусних чавунних деталей бурякозбиральних машин не суперечить закону розподілу Вейбулла-Гнєденко і характеризується середнім значенням з міжремонтним періодом машини: трисезонним –,3 га/відказ і сезонним –,3 га/відказ. Ймовірність безвідказної роботи корпусних чавунних деталей описується експоненціальним законом і має середнє значення наробітку на відказ для машин з міжремонтним періодом: трисезонним 0,426 га/відказ і сезонним 0,386 га/відказ. Інтенсивність відказів корпусних чавунних деталей описується степеневим законом і має середнє значення для машин з міжремонтним періодом: трисезонним 0,009 га/відказ і трисезонним 0,041 га/відказ.
Час усунення відказів корпусних чавунних деталей бурякозбиральних машин описується законом розподілу Вейбулла-Гнєденко і характеризується середнім значенням з трисезонним міжремонтним періодом машини – 158,5 і сезонним – 98,8 хв. Середній сумарний час простою за міжремонтний період з причини відказів корпусних чавунних деталей для машин з міжремонтним трисезонним періодом дорівнює 7,4 год., сезонним – 5,4 год. Тривалість простоїв (за коефіцієнтом готовності) з причини відказів корпусних деталей в міжремонтний період машин з трисезонним міжремонтним періодом складає 2%, з сезонним – 6%.
Коефіцієнти придатності до відновлення корпусних деталей досить високі 0,74...0,78, а коефіцієнти придатності до експлуатації і бракування значно менші, відповідно 0,10...0,15 і 0,11...0,12. Високі значення коефіцієнтів придатності до відновлення обумовлені в основному низькою довговічністю посадочних поверхонь під підшипники –середнє значення повторюваності дефекту зносу посадочних поверхонь під підшипники від загальної продефектованої кількості складає 0,57 і від ремонтопридатних 0,76. Всі поверхні під підшипник корпусних деталей бурякозбиральних машин мають знос на значну величину, а їх розподіл описується законом Вейбулла-Гнєденко. Величини середніх зносів лежать в межах 0,056...0,077 мм. Для всіх деталей має місце аварійний знос –до 2,0 мм.
Довговічність корпусних деталей для бурякозбиральних машин з трисезонним і сезонним міжремонтним періодом характеризується повним міжремонтним ресурсом, встановленим заводом-виробником, відповідно: 719 га і 224 га; повним міжремонтним ресурсом, встановленим за даними мікрометражу – 536 га і 167 га; середнім фактичним ресурсом – 393 га і 122 га.
4. Розроблена структурно-логічна схема аналітичного визначення параметрів режиму технологічної операції наплавлення ґрунтується на умові забезпечення максимальної продуктивності операції і враховує конструктивні особливості корпусних деталей та технологічні параметри, які залежать від способу наплавлення. Однак прийняття рішення про забезпечення ресурсоощадного режиму технологічної операції наплавлення розщепленим електродом не піддається прямому аналітичному розрахунку, тому його рекомендується визначати експериментально.
5. Запропоновано нове технічне рішення відновлення чавунних корпусних деталей наплавленням сталевого шару розщепленим електродом, яке дозволяє забезпечити оброблюваність наплавленого шару вже після однопрохідного наплавлення. Отримане значення твердості наплавленого шару складає 24…28 HRCE. Вирішальним критерієм отримання оброблюваного наплавленого шару є зменшення частки основного металу в наплавленому. Даний спосіб наплавлення забезпечує безпористий наплавлений шар, досить високу продуктивність 20,2 г/(Агод) і задовільні умови для подальшої механічної обробки різальним інструментом.
6. Рекомендується при відновленні корпусних чавунних деталей бурякозбиральних машин такий режим наплавлення: швидкість наплавлення 10 м/год; швидкість подачі дротів 160…180 м/год; витрата кисню 160 л/год; крок наплавлення 10-11 мм/об; відстань між дротами на їх вильоті 6…7 мм; дискретність подачі дротів в зварювальну ванну 45; температура попереднього підігріву 250 С; зміщення з зеніту 0 мм; діаметр дротів 1,6 мм; напруга на дузі 22 В; виліт дротів 32 мм; витрата пропан-бутану 20 л/год. При наступному режимі механічної обробки (чорнове точіння): швидкість різання 50…60 м/хв, глибина різання 2,0…2,5 мм, подача різання 0,15…0,21 мм/об різцями з протирізальними пластинами з сплаву ВК8 і геометрією: передній кут –-15…20; задній кут –+12…15; головний кут в плані –оптимальна величина кута +25…30; кут нахилу головної різальної кромки –+15…18.
. Результати лабораторних досліджень на зносостійкість та експлуатаційних випробувань корпусних чавунних деталей бурякозбиральних машин, відновлених наплавленням розщепленим електродом, дали підставу стверджувати, що розроблена технологія забезпечує підвищення їх довговічності на 11..14%. При цьому зносостійкість відновлених поверхонь деталей і спряжень в цілому збільшується відповідно на 42% і 34%. Останній показник досягнуто лише за рахунок підвищення зносостійкості наплавлених поверхонь.
8. Розробку впроваджено у виробництво і підтверджено такі техніко-економічні показники: підвищено продуктивність праці зварювальника при наплавленні струмом 200 А до 4,76 кг/год, за рахунок збільшення коефіцієнта розплавлення на 25 % і зниження коефіцієнта втрат електродного матеріалу на угар і розбризкування на 12,5 %; зменшено собівартість 1 кг наплавленого металу до 3,79 гривень, за рахунок отримання оброблюваності вже після однопрохідного наплавлення. Річний економічний ефект, який підтверджено споживачем, складає 9989 гривень.
СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ за темою дисертації
1. Опальчук А.С., Роговський І.Л. Особливості конструкції, експлуатації і дефектів корпусних деталей бурякозбиральних машин // Науково-теоретичний фаховий журнал “Вісник аграрної науки Причорномор’я” Миколаївського державного аграрного університету. –. –Спеціальний випуск 4 (18). Том 1.–С. 214–. (Особистий внесок –аналіз корпусних деталей і визначення причин зношення їх робочих поверхонь).
2. Роговський І.Л. Показники довговічності корпусних чавунних деталей бурякозбиральних машин // Зб. наук. пр. Національного аграрного університету ”Механізація сільськогосподарського виробництва”. Том 13. –К.: НАУ, 2002. –С. 128–135.
3. Опальчук А.С., Роговський І.Л. Особливості бурякозбиральних машин як об’єкта ремонту // Зб. наук. пр. “Праці Таврійської державної агротехнічної академії”. Випуск 1, Том 25. –Мелітополь: ТДАТА, 2001. –С. 34–. (Особистий внесок –аналіз бурякозбиральних машин як об’єктів ремонту).
. Опальчук А.С., Роговський І.Л. Доцільність і сучасні технології відновлення корпусних чавунних деталей сільськогосподарських машин // Зб. наук. пр. “Вісник Харківського державного технічного університету сільського господарства”. Випуск 8. “Підвищення надійності відновлюємих деталей машин”. Том 1. –Харків: ХДТУСГ, 2001. –С. 312–. (Особистий внесок –аналіз існуючих технологій відновлення корпусних деталей).
. Роговський І.Л. Стійкість проти спрацювання чавунних деталей сільськогосподарських машин, відновлених наплавленням розщепленим електродом // Зб. наук. пр. ”Техніко-технологічні аспекти розвитку та випробування нової техніки і технологій для сільського господарства України”. Випуск 4. –Дослідницьке: УкрНДІПВТ, 2001. –С. 183–.
. Роговський І.Л. Аналітичне дослідження процесу наплавлення розщепленим електродом технології відновлення чавунних деталей сільськогосподарських машин // Зб. наук. пр. Керченського морського технологічного інституту “Механізація виробничих процесів рибного господарства, промислових і аграрних підприємств”. Випуск 1. –Керч: КМТІ, 2001. –С. 61–67.
. Роговський І.Л. Ресурсоощадність відновлення чавунних деталей наплавленням розщепленим електродом // Техніка АПК. –. –№7. –С. 12–.
. Роговський І.Л. Рекомендації з технології відновлення чавунних деталей сільськогосподарських машин наплавленням розщепленим електродом // Зб. наук. пр. “Науковий вісник Національного аграрного університету”. Випуск. 33. –К.: НАУ, 2000. –С. 276–.
. Роговський І.Л. Відновлення наплавленням чавунних деталей сільськогосподарських машин // Зб. наук. пр. Національного аграрного університету ”Механізація сільськогосподарського виробництва”. Том 7. –К.: НАУ, 2000. –С. 164–169.
. Роговський І.Л. Технологічна операція точіння технології відновлення чавунних деталей сільськогосподарських машин наплавленням розщепленим електродом // Зб. наук. пр. Національного аграрного університету “Механізація сільського виробництва”. Том 8. –К.: НАУ, 2000. –С. 225–.
. Роговський І.Л. Ресурсоощадне відновлення корпусних чавунних деталей сільськогосподарських машин наплавленням розщепленим електродом // Міжвідомчий тематичний науковий збірник “Механізація і електрифікація сільського господарства”. Випуск 83. –Глеваха, ННЦ “ІМЕСГ”. –. –С. 174–.
. Опальчук А.С., Роговський І.Л. Структура і мікротвердість наплавленого на чавунні деталі сталевого шару // Зб. наук. пр. Національного аграрного університету ”Механізація сільськогосподарського виробництва”. Том 5. ”Сучасні проблеми механізації сільського господарства” –К.: НАУ, 1999. –С. 79–. (Особистий внесок –металографічний аналіз відновлених поверхонь).
. Роговський І.Л. Особливості відновлення чавунних деталей наплавленням сталевого шару // Техніка АПК. –. –№ 6–. –С. 21–.
. Роговський І.Л., Іщенко В.В. Аналітичне визначення режиму технологічної операції наплавлення розщепленим електродом технології відновлення чавунних деталей сільськогосподарських машин // Зб. наук. пр. Керченського морського технологічного інституту “Механізація виробничих процесів рибного господарства, промислових і аграрних підприємств”. Випуск 2. –Керч: КМТІ, 2001. –С. 119–. (Особистий внесок –аналітичні викладки і їх аналіз).
. Патент 31445 Україна, МПК В 23К 9/16. Спосіб відновлення чавунних деталей наплавленням сталевого шару / П.О. Тивончук, І.Л. Роговський (Україна). –с. іл.; Опубл. 15.12.2000, Бюл. №7–ІІ. (Особистий внесок –ідея і використання дискретної подачі дротів при відновленні корпусних чавунних деталей наплавленням розщепленим електродом).
Анотація
Роговський І.Л. Підвищення довговічності корпусних чавунних деталей бурякозбиральних машин наплавленням розщепленим електродом. –Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.05.11 –Машини і засоби механізації сільськогосподарського виробництва. –Національний науковий центр ”Інститут механізації та електрифікації сільського господарства”, Глеваха, 2002.
Дисертація присвячена вирішенню задач підвищення довговічності та ефективного відновлення корпусних чавунних деталей бурякозбиральних машин в сучасних умовах аграрного комплексу України з використанням нового технічного рішення - технології наплавлення розщепленим електродом. В роботі досліджено показники довговічності машин і надійності їх корпусних деталей, проаналізовано конструкторсько-технологічні особливості корпусних деталей і бурякозбиральних машин, як об’єктів ремонту. Визначено аналітичним і експериментальним шляхом рівняння регресій впливу основних параметрів режиму наплавлення розщепленого електроду на твердість, формування наплавленої поверхні і на продуктивність процесу наплавлення. Оптимізовано параметри режимів технологічних операцій наплавлення і механічної обробки технології відновлення. Встановлено техніко-економічні показники від впровадження розробки.
Ключові слова: надійність, ремонт, машина, відновлення, деталь, наплавлення.
Аннотация
Роговский И.Л. Повышение долговечности корпусных чугунных деталей свёклоуборочных машин наплавкой расщеплённым электродом. –Рукопись.
Диссертация на соискание научной степени кандидата технических наук за специальностью 05.05.11 - Машины и средства механизации сельскохозяйственного производства. - Национальный научный центр “Институт механизации и электрификации сельского хозяйства”, Глеваха, 2002.
Диссертация посвящена решению задач повышения долговечности и эффективного восстановления корпусных чугунных деталей свёклоуборочных машин в современных условиях аграрного комплекса Украины с использованием нового технического решения - технологии наплавки расщеплённым электродом.
В работе исследованы показатели долговечности (межремонтный ресурс и гамма-процентный ресурс) машин, надежности (наработка на отказ, вероятность безотказной работы, классификация видов отказов, интенсивность отказов, параметр потока отказов, время устранения отказов, коэффициент готовности, коэффициенты пригодности к восстановлению, эксплуатации и брака, полный межремонтный ресурс и средний фактический ресурс), величины износов поверхностей под подшипники корпусных деталей. Сделан анализ конструкторско-технологических особенностей корпусных деталей и свёклоуборочных машин, как объектов ремонта.
Определены аналитическим и экспериментальным путем уравнения регрессий влияния основных параметров режима наплавки расщеплённым электродом на твёрдость, формирование наплавленной поверхности и производительность процесса наплавки. Экспериментальным путем подтверждено и установлено корреляционную зависимость между твердостью наплавленной поверхности и долей наплавленного метала в основном при восстановлении чугунных деталей наплавкой стальными нелегированными проволоками. Получены поверхности с удовлетворительной обрабатываемостью 24…28 HRCE, без пор и трещин.
Оптимизировано параметры режимов технологических операций наплавки и механической обработки технологии восстановления, которая обеспечивает повышение долговечности рабочих поверхностей корпусных деталей и сопряжения в целом. Определены технико-экономические показатели от внедрения разработки.
Ключевые слова: надежность, ремонт, машина, восстановление, деталь, наплавка.
The summary
Rogovskii I.L. The increasing of durability of the case cast iron detailses of beetharvesting machines by surfacing with split electrode. –Manuscript.
Thesis on obtaining of scientific degree of the Candidate of technical science behind a specialty 05.05.11 –Machines and means of mechanization for agricultural production. –National scientific center “Institute for Agricultural Engineering and Electrification”, Glevaha, 2002.
The dissertation is devoted to problem solving of increasing durability and effective restoration of case cast iron details of beetharvesting machines in modern conditions of an agrarian complex of Ukraine with use of the new engineering decision - technique of a surfacing by split electrode. In operation the indexes of longevity of machines and reliability of their case details are investigated, the analysis of design-engineering features of case details and beetharvesting machines, as subject of repair is made. Are defined by an analytical and experimental way of the equation of regressions of influence of the basic parameters of a condition of surfacing split electrode on hardness, forming surfaced surfaces and productivity of process of surfacing. Is optimized parameters of conditions of technological operations of a surfacing and machining job of technique of restoration. The technical and economic indexes from introduction of development are defined.
Key words: reliability, repair, machine, restoration, detail, surfacing.