Технологічні методи підвищення зносостійкості

Ефективність дії присадок залежить від хімічного складу базової оливи, в яку вони додаються, тобто ті самі присадки в одній оливі можуть бути ефективними, в іншій - їх ефективність дуже незначна. Високоякісна олива з присадками, що відповідає даному двигуну, забезпечує його надійну роботу. Якщо при цьому виникають неполадки в роботі двигуна, то більшість із них в такому випадку виникає не з причини якості оливи, а з інших причин, якими можуть бути, наприклад, неякісне паливо, неправильна експлуатація, невідповідність якості технічного обслуговування, низька майстерність водія тощо.

 

 

 

 

 

 

Розрахунок  триботехнічних  параметрів контакту

«компресійне кільце-гільза циліндра»

 

Вихідні дані :

Частота обертання колінчастого валу двигуна – 2500 хв ;

; /с ; Ец= 1.15∙ 10¹¹ Па ;

Ек= 2.1∙10 Па ; Dц = 0.084 м ; Dк = 0.0835 м ; Нк = 0.0018 м ;

  ;  =1.5∙10⁵ м /с ; L=0.105 м .

 

Кут повороту кривошипа, Градус (і)	Лінійна швидкість поршня, м/с  (Vі)	Тиск газів в  Циліндрі , Па ( Рі)	Температура стінки циліндра К(Ті)	Коефіцієнт тертя ( fі )
4	1,21	282400	370,0	0,05955
10	3,00	234600	369,5	0,04277
90	13,74	127400	363,9	0,04965
170	1,77	146900	363,8	0,05790
176	0,71	147400	363,8	0,06661
184	0,71	147800	363,8	0,06661
190	1,77	148700	363,9	0,05789
270	13,74	305500	365,2	0,06210
350	3,00	5738000	418,5	0,07230
356	1,21	6721000	427,0	0,07421
364	1,21	7941000	449,8	0,07526
370	3,00	9959000	503,4	0,07595
450	13,74	626800	375,9	0,05915
530	1,77	98770	366,5	0,05734
536	0,71	98190	366,5	0,06606
544	0,71	97940	366,5	0,06606
550	1,77	97930	366,5	0,05734
640	14,15	119200	366,9	0,05942
710	3,00	239400	3369,7	0,04807
716	1,21	282900	370,7	0,06042

 

 

І. Розрахунок товщини  мастильного шару між першим компресійним кільцем та гільзою циліндра при  робочому процесі двигуна внутрішнього згорання .

1. Максимальне контактне навантаження  по Герцу в зоні верхнього  компресійного кільця( ):

[МПа]

2.Розрахунок п’єзокоефіцієнта в’язкості мастильного матеріалу в контакті [МПа] :

 

[МПа]  [МПа]

[МПа] [МПа] [МПа] [МПа] [МПа] [МПа] [МПа] [МПа] [МПа] [МПа] [МПа] [МПа] [МПа] [МПа] [МПа] [МПа]

[МПа] [МПа]

 

 

 

Таблиця 1

 

Кут повороту кривошипа градус ( і )	П’єзокоефіцієнт в’язкості , МПа (а )	Динамічна в’язкість , Па·с (ηi)	Параметр матеріалу (Gі)	Парамаетр швидкості  (Ui)	Товщина мастильного шару (hi), мкм
4	0,456	2.537∙10-5	325877.19	98.84∙10-16	2.63
10	0,529	2.441∙10-5	280907.37	235.79∙10-16	3.78
90	0,707	2.789∙10-5	210183.88	1233.87∙10-16	7.47
170	0,479	3.453∙10-5	310229.65	196.79∙10-16	3.63
176	0,403	3.898∙10-5	368734.49	89.11∙10-16	2.66
184	0,403	3.898∙10-5	368734.49	89.11∙10-16	2.66
190	0,479	3.436∙10-5	310229.65	195.82∙10-16	3.62
270	0,707	2.639∙10-5	210183.88	1167.51∙10-16	7.27
350	0,529	0.438∙10-5	280907.37	42.31∙10-16	1.6
356	0,456	0.411∙10-5	325877.19	16.01∙10-16	1.06
364	0,456	0.194∙10-5	325877.19	7.56∙10-16	0.73
370	0,529	0.029∙10-5	280907.37	2.8∙10-16	0.41
450	0,707	1.574∙10-5	210183.88	696.35∙10-16	5.614
530	0,479	2.985∙10-5	310229.65	170.12∙10-16	3.371
536	0,403	3.366∙10-5	368734.49	76.95∙10-16	2.472
544	0,403	3.366∙10-5	368734.49	76.95∙10-16	2.472
550	0,479	2.985∙10-5	310229.65	170.12∙10-16	3.371
640	0,711	2.379∙10-5	209001.41	1083.89∙10-16	6.985
710	0,529	2.417∙10-5	280907.37	233.47∙10-16	3.758
716	0,456	2.538∙10-5	325877.19	98.88∙10-16	2.364

 

 

3. Обчислимо зміну динамічної в’язкості мастильного матеріалу в контакті залежно від і-го кута повороту кривошипа :

 

 

 

4.Приведений модуль  обчислюємо за формулою :

 

 

[Па]

 

 

5.Радіус гільзи циліндра  розраховуємо за формулою :

 

[м]

 

6.Радіус компресійного  кільця розраховуємо за формулою :

 

 

[м]

 

7.Приведений радіус кривизни обчислюємо за формулою :

 

 

[ м]

 

 

8. Параметр швидкості обчислюємо за формулою :

 

9.Безрозмірний параметр  матеріалу визначають за формулою :

 

 

 

 

 

 

 

10.Параметр навантаження  обчислюємо за формулою :

 

 

 

 

11. За формулою (13) обчислюємо  значення параметра (k) :

 

 

 

12.Параметр мікрогеометрії  контактних поверхонь розраховуємо  за формулою :

 

 

 

13. Товщину мастильного шару між першим компресійним кільцем та гільзою циліндра залежно від кута повороту кривошипа визначаємо за формулою :

 

 

 

14.Побудувати графік  зміни товщини мастильного шару hi залежно від і-го кута повороту кривошипа (за даними таблиці 1 ) :

 

ІІ. Вплив параметрів робочого процесу двигуна внутрішнього згоряння на інтенсивність зношування гільзи циліндра.

1. Безрозмірний критерій , який характеризує температурні  умови на поверхні тертя :

 

 

 

 

 

Таблиця 2

 

Кут повороту кривошипа , град	Критерій Qт	Число Пєклє Реі	Інтенсивність зношування , Іі
1	2	3	4
4	3,605∙10-6	0,001223∙10-5	0,509∙10-12
10	2,138∙10-6	0,001339∙10-5	0,331∙10-12
90	1,308∙10-6	0,001559∙10-5	0,235∙10-12
170	1,758∙10-6	0,001271∙10-5	0,258∙10-12
176	2,029∙10-6	0,00116∙10-5	0,272∙10-12
184	2,034∙10-6	0,00116∙10-5	0,272∙10-12
190	1,78∙10-6	0,001271∙10-5	0,261∙10-12
270	3,951∙10-6	0,001559∙10-5	0,711∙10-12
350	108,24∙10-6	0,001339∙10-5	16,781∙10-12
1	2	3	4
356	134,23∙10-6	0,001223∙10-5	18,958∙10-12
364	172,336∙10-6	0,001213∙10-5	24,339∙10-12
370	248,988∙10-6	0,001339∙10-5	38,5∙10-12
450	8,547∙10-6	0,001559∙10-5	1,539∙10-12
530	1,188∙10-6	0,001271∙10-5	0,174∙10-12
536	1,36∙10-6	0,00116∙10-5	0,182∙10-12
544	1,355∙10-6	0,00116∙10-5	0,182∙10-12
550	1,178∙10-6	0,001271∙10-5	0,173∙10-12
640	1,488∙10-6	0,001564∙10-5	0,269∙10-12
710	2,454∙10-6	0,001339∙10-5	0,379∙10-12
716	3,664∙10-6	0,001223∙10-5	0,617∙10-12

 

 

 

2.Число Пєклє розраховуємо  за формулою :

 

 

 

 

 

3. Об’єм робочого тіла в циліндрі обчислюємо за формулою :

 

 

 

 

4.Площу тепловідводу  поверхні розраховуємо за формулою :

 

 

 

 

5. Критерій (Тоб) розраховуємо за формулою :

 

 

 

6. Інтенсивність зношування гільзи визначимо по формулі :

 

 

 

7. Будуємо графік залежності  інтенсивності зношування гільзи циліндра Іі від і-го повороту кривошипа ( за даними таблицы 2 ) :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Технологічні методи підвищення зносостійкості

 

 Різними галузями промисловості і сільського господарства щорічно витрачається сотні тисяч тонн металу на виготовлення запасних частин і заміну ними швидкозношуваних деталей: різного роду штампів, робочих органів дробильних механізмів, деталей землерийних машин, валків прокатних станів, грунтообробних машин і інших деталей. При цьому витрачається велика кількість праці, збільшуються простої агрегатів для заміни зношених деталей, знижується продуктивність машин і апаратів. Тому підвищення зносостійкості і терміну служби машин досить важливе завдання науки і виробництва особливо в сучасних умовах, коли обладнання всіх підприємств суттєво зношене, а перспективи його заміни найближчим часом немає у зв'язку із загальним падінням виробництва та відсутністю коштів для оплати замовлень на виготовлення або покупку нових машин і механізмів. 
Підвищення зносостійкості і терміну служби машин може бути досягнуто одним з таких методів: раціональним конструюванням, відповідним вибором матеріалу, термічної або хіміко-термічної обробкою, і зносостійкої наплавленням.