Исследование износостойкости поверхностей деталей машин после комбинированной антифрикционной

ОБРАБОТКИ

Объект исследования: технологическая система обеспечения износостойкостиповерхностей деталей машин комбинированной антифрикционной обработкой.

Результаты,полученные лично автором: участие в проведении экспериментов и в статистической обработке их результатов.

Для повышения износостойкости поверхностей элементов трибосистем, работающих в условиях трения скольжения со смазкой, эффективными являются методы обработки на основе использования твёрдых износостойких покрытий,получаемых методом катодно – ионной бомбардирови (КИБ) и мягких приработочных плёнок, получаемых разными способами. Исследование методов обработки по их влиянию на износостойкость соединений проводились различными авторами и в различных условиях испытаний и эксплуатации. Поэтому представленные во многих источниках коэффициенты износостойкости дают лишь приближённую оценку эффективности того или иного метода и категоричные выводы о целесообразности их применения в тех или иных условиях на основе таких данных делать некорректно.

Комбинированная антифрикционная обработка (КАФО) цилиндрических поверхностей деталей машин, разработанная на кафедре «Технология машиностроения» БГТУ (г. Брянск, Россия) в основе которой лежит создание мягких приработочных плёнок, состоит из трёх этапов: 1) предварительная обработка, обеспечивающая требуемую точность и параметры качества поверхностного слоя, необходимые для дальнейшей модификации поверхности мягкими приработочными материалами (чистовое точение ПСТМ на основе КНБ (композит 10 и др.)); 2) нанесение мягкой приработочной медесодержащей плёнки различными способами (фрикционное, химическое и др.); 3) финишная обработка ППД, формирующая микрорельеф поверхности (например, для исключения процесса микрорезания при трении) и требуемые физико-механические свойства (алмазное выглаживание).

Результаты триботехнических испытаний на испытательных стендах в условиях граничного трения цилиндрических соединений с деталями, поверхности которых получены методами КАФО и (КИБ + ППД), представлены в таблице.

Сравнение результатов показывает, что все характеристики имеют, примерно, один порядок. Метод (КИБ + ППД) обеспечивает несколько меньшие величины начального износа и пути приработки поверхности вала, а также величину коэффициента трения. Что касается начального износа вкладыша и пути приработки для его поверхности, то они выше, чем при КАФО, а интенсивности изнашивания примерно одинаковы. Таким образом, метод комбинированной антифрикционной обработки на основе модификации поверхности мягкими приработочными покрытиями и ППД (АВ) незначительно уступает в исследованном классе соединений типа подшипников скольжения методу, использующему твёрдые нитридсодержащие покрытия, а в чём-то не уступает (I ₁, I ₂) и даже превосходит его (h ₀₂, L ₂).

Наряду с этим, метод КАФО имеет ряд неоспоримых технологических преимуществ при его практической реализации в силу его высокой технологической гибкости.

Таблица

Сравнение методов комбинированной обработки по триботехническим

характеристикам соединений

Окончание табл.1

Отмеченные положительные стороны разработанной технологии КАФО обязательно должны сказаться на снижении себестоимости обработки по сравнению с методом КИБ + ППД при сохранении высоких триботехнических показателей соединений.

Таким образом, предложенный метод КАФО позволяет ожидать коэффициент повышения износостойкости K_пи = (1…1,2) × (1,6…2) × (1,5…3) = 2,4…7,2 (в соответствии с табл. 1).

Метод КАФО разработан и рекомендуется для обработки охватываемых поверхностей трибоэлементов в подшипниках скольжения.

Материал поступил в редколлегию 03.05.2017

УДК 621.75

В.Ю. Шилина

Научные руководители: доцент кафедры «Технология машиностроения», к.т.н., Е.А. Польский, доцент кафедры «Технология машиностроения», к.т.н.,

С.В. Сорокин

Sorokin.tm@mail.ru