ПОВЫШЕНИЕ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ПОРШНЕВЫХ КАНАВОК ГОЛОВОК ПОРШНЕЙ СУДОВЫХ МАЛООБОРОТНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
Аннотация
Задачей данной работы являлось повышение работоспособности поршневых канавок головок поршней судовых малооборотных дизелей. В настоящее время существующие технологии восстановления поршневых канавок головок поршней не обеспечивают необходимую их долговечность. Наиболее перспективной технологией является технология восстановления канавок путём установки противоизносных колец. Однако данная технология нуждается в дальнейшем совершенствовании, так как долговечность головок поршней, восстановленных данным способом, не превышает 16 тыс. ч. Практически, единственным способом упрочнения данных колец является лазерная обработка. К существенному недостатку лазерного упрочнения без оплавления поверхности можно отнести низкую глубину зоны лазерного воздействия, которая достигает 0,3 мм. В свою очередь, существенным достоинством лазерной обработки является отсутствие какого-либо коробления детали вследствие небольших глубин термического влияния. Перспективным способом упрочнения рабочей поверхности противоизносных колец является способ лазерного упрочнения с оплавлением поверхности, так как, используя данный способ, можно значительно увеличить глубину упрочнённого слоя.В работе исследовалось влияние лазерного упрочнения с оплавлением поверхности чугунного противоизносного кольца на твёрдость зоны лазерного воздействия, так как в настоящее время нет детальных исследований закономерности изменения глубины и структуры зоны лазерного воздействия в зависимости от изменения параметров лазерной обработки. В результате проведённого экспериментального исследования было выявлено, что при лазерном упрочнении с оплавлением поверхности глубина зоны лазерного воздействия достигает 1 мм, что значительно больше, чем при лазерном упрочнении без оплавления поверхности. Выведены формулы для расчёта глубины лазерного воздействия для чугунов в зависимости от плотности полезной мощности и скорости перемещения лазерного луча.
Ключевые слова
повышение работоспособности головок поршней, поршневая канавка, противоизносное кольцо, лазерное упрочнение с оплавлением, лазерное упрочнение чугунных деталей
Читать полный текст статьи: PDF
Список литературы
Кривощеков В. Е. Восстановление изношенных деталей судовых дизелей. Обзор зарубежного опыта фирмы DMI / В. Е. Кривощеков, В. И. Фадеев. - М.: Транспорт, 1994. - 33 с.
Возницкий И. В. Двигатели модельного ряда MC 50-98. Конструкция, эксплуатация и техническое обслуживание / И. В. Возницкий. - СПб.: Моркнига, 2008. - 260 с.
Слободянюк И. М. Влияние износа сопряженных деталей ЦПГ на долговечность судовых дизелей после ремонта / И. М. Слободянюк, Н. С. Молодцов, В. Н. Голобородько // Судовые энергетические установки. - 2010. - № 26. - С. 136-144.
Хмелевская В. Б. Повышение надежности судового оборудования технологическими методами: в 3 т. / В. Б. Хмелевская, Л. Б. Леонтьев. - Владивосток: Дальнаука, 2003.
Апчел В. Н. Повышение долговечности головок поршней судовых дизелей путем упрочнения плазменной наплавкой при ремонте / В. Н. Апчел, И. М. Слободянюк, Н. С. Молодцов // Судовые энергетические установки. - 2014. - № 34. - С. 175-182.
Щукин Г. С. Работоспособность деталей цилиндро-поршневой группы двигателей «Бурмейстер и Вайн» 874 VT 2BF-160 т/х типа «Пула» в ДВМП / Отчёт о НИР; ДВВИМУ, рук. Г. С. Щукин. - ХДТ- 18/79; № ГР 01840087847; инв. № 0284,0092476. - Владивосток, 1984. - 78 с.
Пат. 1734976 Российская федерация. МПК B 23 P 6/00. Способ восстановления канавок под компрессионные кольца поршней / В. И. Дегтярь, Е. Г. Киперник, Л. А. Морозов, И. М. Слободянюк; заяв. и патентообл. Южный научно-исследовательский проектно-конструкторский институт морского флота. - Заявл. 02.11.1989. Опубл. 23.05.1992, Бюл. № 19. - 4 с.
Пат. 1817512 Российская федерация. МПК 6 F 02 F 3/00, F 16 J 9/00. Поршень двигателя внутреннего сгорания / Г. В. Загинайло, М. С. Дальман, В. И. Лапшин, В. А. Блинов, М. В. Флорианская; заяв. и патентообл. Дальневосточное высшее инженерное морское училище им. адм. Г. И. Невельского. - Опубл. 10.09.1995, Бюл. № 25. - 4 с.
Возницкий И. В. Судовые двигатели внутреннего сгорания: в 2 т. / И. В. Возницкий, А. С. Пунда. - М: Моркнига, 2007. - Т. 1. - 284 с.
Матвеев Ю. И. Особенности лазерной обработки поршневых колец судовых среднеоборотных дизелей / Ю. И. Матвеев, С. С. Казаков // Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия: Морская техника и технология. - 2010. - № 2. - С. 34-38.
Пат. 2008488 Российская Федерация. МПК F 02 F 3/00, F 16 J 9/00. Поршень двигателя внутреннего сгорания / И. О. Мечейко, В. М. Ходаковский; заяв. и патентообл. Дальневосточная государственная морская академия им. адм. Г. И. Невельского. - Заявл. 01.07.91. Опубл. 28.02.94. - 3 с.
Григорьянц А. Г. Методы поверхностной лазерной обработки / А. Г. Григорьянц, А. Н. Сафонов. - М.: Высш. шк., 1987. - 191 с.
Матвеев Ю. И. Формирование структур серого чугуна в зоне лазерного воздействия / Ю. И. Матвеев, С. С. Казаков // Вестник НГИЭИ. - 2011. - Т. 2. - № 1 (2). - С. 41-53.
Ходаковский В. М. Исследование влияния режима лазерной обработки на глубину и структуру упрочнённой зоны чугунных деталей судовых ДВС / В. М. Ходаковский, Е. П. Патенкова, И. И. Кулешов // Вестник Морского государственного университета. - 2016. - № 74. - С. 28-36.
Свойства конструкционных материалов на основе углерода / под ред. В. П. Соседова. - М.: Металлургия, 1975. - 336 с.
Крапошин В. С. Влияние остаточного аустенита на свойства сталей и чугунов после поверхностного оплавления / В. С. Крапошин // Металловедение и термическая обработка металлов. - 1994. - № 2. - С. 2-5.
Арзамасов Б. И. Материаловедение / Б. И. Арзамасов, И. И. Сидорин, Г. Ф. Косолапов [и др.] / под ред. Б. И. Арзамасова. - М.: Машиностроение, 1986. - 384 с.
Сафонов А. Н. Особенности лазерной закалки поверхности графитизированных сталей и чугунов / А. Н. Сафонов // Вестник машиностроения. - 1999. - № 4. - С. 22-26.
Об авторах
Кулешов Игорь Игоревич - аспирант
МГУ им. адм. Г. И. НевельскогоХодаковский Владимир Михайлович - кандидат технических наук, доцент
МГУ им. адм. Г. И. Невельского
