"Механики XXI веку" №16 2017

Механики XXI веку. №16 2017 г.

УДК 621.7

Особенности схем технологических воздействий

отделочно-упрочняющей обработки

цилиндровых втулок судовых дизелей

Михайлов А.Н.

1,a

,Костенко А.В.

2,b

Донецкий национальный технический университет, ул. Артема, 58, Донецк, 83001, Донецкая Народ-

ная Республика

Камчатский государственный технический университет, ул. Ключевская 35, г. Петропавловск-

Камчатский, 683003, Российская Федерация

tm@fimm.donntu.org

andr13kost@list.ru

Ключевые слова:

функционально-ориентированная технология, судовой дизель, цилиндро-

вая втулка, схема технологического воздействия, отделочно-упрочняющая обработка, поверхностный

слой

Одной из самых нагруженных и ответственных деталей судовых дизелей является цилиндро-

вая втулка. Составление схем технологических воздействий являются важным этапом проектиро-

вания технологического процесса изготовления цилиндровых втулок на основе функционально-

ориентированного подхода, поскольку реализуют необходимые свойства детали. В статье приведен

типовой технологический процесс изготовления цилиндровых втулок. Показано, что химико-

термическая обработка является распространенным способом достижения нужных свойств по-

верхности. Показано, что функционально-ориентированный подход позволяет исправить такой не-

достаток химико-термической обработки как невозможность создания поверхности с изменяющи-

мися свойствами. Приведено геометрическое отображение схем реализации технологических воз-

действий для поверхностей и поверхностных слоев, а также показано математическое описание

схем технологических воздействий. Функционально-ориентированный подход позволяет выбрать

метод или комбинацию методов отделочно-упрочняющей обработки в соответствии со схемой

технологических воздействий, реализующих необходимые эксплуатационные свойства детали.

Введение.

Надежность эксплуатации судов во многом зависит от надежности работы

судовых дизелей, которые состоят из деталей, работающих в тяжелых условиях. Одной из

самых нагруженных и ответственных деталей судовых дизелей является цилиндровая втулка.

Совершенствование технологии изготовления втулки позволит решить комплексную задачу

повышения надежности и работоспособности дизелей и судов в целом, уменьшая затраты на

ремонт и потери, связанные с простоем судов, что актуально для рыболовного флота.

Первичным этапом жизненного цикла деталей является эксплуатация, поэтому анализ

особенностей эксплуатации деталей позволяет точно изучить условия работы, нагружен-

ность и другие важные данные для проектирования технологии изготовления или восстанов-

ления [1]. Цилиндровые втулки судовых испытывают напряжения от максимального давле-

ния газов, от бокового давления поршня, а также тепловые напряжения. Помимо этого из-за

трения, возникающего между движущимися кольцами и зеркалом цилиндра, возникает абра-

зивный износ. Из-за действия горючей смеси, отработавших газов, а также воздействия ох-

лаждающей жидкости возникают коррозия и эрозия металла. Условия нагружения втулок

предопределяют тот факт, что негативные явления или процессы зарождаются и развивают-

ся, как правило, на поверхности втулки, поэтому при изготовлении используются различные

методы отделочно-упрочняющих обработок (ОУО) с целью повышения твердости и прочно-

сти поверхностного слоя. Однако в силу особенностей работы втулки, подвергающейся

сложному нагружению [2]. Необходим новый подход к проектированию и осуществлению

технологического процесса получения втулки.