Размер:
AAA
Цвет: CCC
Изображения Вкл.Выкл.
Обычная версия сайта

Статьи обучающихся (бакалавров, магистров, аспирантов) публикуются БЕСПЛАТНО.

При перепечатке опубликованных в журнале «АПК России» материалов ссылка на журнал обязательна.



Том 29 №2 Научный журнал "АПК России" (2022)



Способ повышения качества ремонта валов турбокомпрессоров электроконтактным напеканием
Analysis of design features and operating modes of a double-circuit electrode water heater

Опубликовано в журнале (Published in):

Полный текст статьи:

163-170 (0.7 Мb)

УДК:
621.515:621.793.7

DOI:
10.55934/2587-8824-2022-29-2-163-170

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА:

износ, восстановление, турбонаддув, турбокомпрессор, вал ротора, напекание, режимы, параметры, wear, restoration, turbocharge, turbocharger, rotor shaft, sintering, modes, parameters

АННОТАЦИЯ

Авторы: Барышников Сергей Александрович, Плаксин Алексей Михайлович, Гриценко Александр Владимирович, Галиев Ильгиз Гакифович, Гималтдинов Ильдус Хафизович, Бурцев Александр Юрьевич, Рахимов Жанат Сагындыкович

На основании анализа работ, посвященных вопросам изнашивания деталей машин сельскохозяйственной техники, установлено, что наибольшее число выбраковываемых деталей, поступающих на ремонт, имеют износ до 0,3 мм. В то же время перспективные технологии позволяют обеспечить длительный срок службы деталей путем их восстановления и повторного использования по назначению. Как показывает практика контроля, основу составляют валы, оси и детали вращения, удельный вес которых составляет до 60% всех ремонтируемых деталей. Предлагаемая технология восстановления путем ЭКН смесями металлических порошков позволит решить проблему износа валов турбокомпрессоров с/х машин. Тем более до 80% дефектов валов ТКР можно исключить за счет технологии ЭКН. Целью исследований является разработка технологии и исследование процесса восстановления вала ротора турбокомпрессора методом ЭКН. Для реализации цели была разработана экспериментальная установка для ЭКН металлических порошков. В процессе эксперимента за варьируемые параметры были приняты: процент чугунной стружки в напекаемой смеси (до 65 %) и скорость напекания (0,6…1,0 м/мин). На выходе контролировались параметры: твердость до и после закалки, скорость изнашивания образца, контробразца и сопряжения. В результате исследований установлено, что твердость дозакалочного состояния варьировала в пределах 38–45 HRC, послезакалочного – 46–51 HRC. Анализ результатов исследования скорости изнашивания образца показал, что max износ 30–34 мг/10 ч достигается при варьировании процента чугунной стружки в напекаемой смеси 30–40%. Увеличение процента чугунной стружки до 75 % приводит к резкому уменьшению скорости износа образца, которая составила 22–23 мг/10 ч. Контроль скорости изнашивания контробразца показал наличие min 106…107 мг/10 ч, который наблюдается в зоне варьирования процента чугунной стружки, – 50…60%. Разработана методика оценки качества сцепления и прочности нанесенного покрытия с изношенной поверхностью детали путем отрыва покрытия под воздействием инерционных нагрузок от центробежных сил. Применение методики показало, что разрушение покрытия происходило при вариации частот вращения ротора ТКР – 45 000…47 000 мин–1. После закалки ТВЧ – 62 000…64 000 мин–1. Применение разработанной технологии позволяет снизить затраты материала на 94–98%, уменьшить время процесса восстановления на 48–55% по сравнению с существующей технологией отрезки вала и приварки нового.

Abstract:

NAME: Analysis of design features and operating modes of a double-circuit electrode water heater
AUTOR: Baryshnikov Sergey Aleksandrovich, Plaksin Alexey Mikhailovich, Gritsenko Aleksandr Vladimirovich, Galiev Ilgiz Gakifovich, Gimaltdinov Ildus Khafizovich, Burtsev Aleksandr Yuryevich, Rakhimov Zhanat Sagyndykovich

Based on the analysis of works devoted to the issues of wear of parts of agricultural machinery, it was found that the largest number of rejected parts coming for repair have wear of up to 0.3 mm. At the same time, promising technologies make it possible to ensure a long service life of parts by restoration and reusing them for their intended purpose. As the practice of control shows, the basis is shafts, axles and rotation parts, the share of which is up to 60% of all repaired parts. The proposed recovery technology by means of electro contact sintering with mixtures of metal powders will solve the problem of wear of the shafts of turbochargers of agricultural machines. Moreover, about 80% of defects in turbocharger shafts can be eliminated due to the electro contact sintering technology. The purpose of the research is to develop technology and study the process of restoring the turbocharger rotor shaft by the electro contact sintering method. To achieve the goal, an experimental setup for electro contact sintering of metal powders was developed. During the experiment, the following parameters were taken as variable parameters: the percentage of cast iron chips in the sintering mixture (up to 65%) and the sintering speed (0.6 ... 1.0 m / min). At the output, the following parameters were controlled: hardness before and after hardening, wear rate of the sample, counter-sample and mating. As a result of the research, it was found that the hardness of the pre-hardening state varied within 38–45 HRC, and that of the post-hardening state, 46–51 HRC. Analysis of the results of the study of the wear rate of the sample showed that the maximum wear of 30-34 mg/10 h is achieved by varying the percentage of cast-iron chips in the sintering mixture by 30-40%. An increase in the percentage of iron chips to 75% leads to a sharp decrease in the wear rate of the sample, which amounted to 22–23 mg/10 h. 50…60%. Controlling the wear rate of the counter-sample showed the presence of min 106...107 mg/10 h, which is observed in the zone of variation in the percentage of iron chips - 50...60%. A technique has been developed for assessing the quality of adhesion and strength of the applied coating with the worn surface of the part by tearing off the coating under the influence of inertial loads from centrifugal forces. The application of the technique has shown that the destruction of the coating occurred with a variation in the rotational speed of the turbocharger’s rotor - 45,000 ... 47,000 min–1. After quenching by high frequency currents – 62000…64000 min–1. The use of the developed technology makes it possible to reduce material costs by 94–98%, reduce the recovery process time by 48–55% compared to the existing technology of cutting off a shaft and welding a new one.





Сетевое издание зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Свидетельство о регистрации СМИ Эл № ФС 77–83305 от 25.05.2022 г. (РОСКОМНАДЗОР, г. Москва).