Файл: Постников В.И. Исследование и контроль износа машин методом поверхностной активации.pdf

ляет с точностью до 0,5% получить кривую износа, соответст­ вующую кривой износа, полученной по выведенному уравнению.

В результате эталонирования на образцах или эмпирического описания получают кривую эталонирования, которая положена в основу определения износа и построения кривых износа. Кри­ вые износа получаются в процессе проведения исследования на установке ИДМ путем замеров изменения относительной ско­ рости счета, представленной соответствующей кривой.

Предложенный метод описания износа позволяет исключить эталонирование и автоматизировать построение кривой износа в процессе исследования.

2.Анализ результатов исследования износа деталей двигателей

Впроцессе отработки' применимости метода поверхностной активации к исследованиям износа цилиндро-поршневой группы ДВС проводились работы на Брянском машиностроительном заводе по оценке качества применяемых масел и изменения по­ дачи топлива [6].

Вгл. 2 рассмотрены результаты эталонирования на образ­

цах, изготовленных из материала втулки двигателя 5ДКРН-74/160, на котором проводились исследования на износ, результаты положены в основу определения влияния на изно­ состойкость втулки различных присадок к маслам.

Исследование складывалось из двух частей: первая — крат­ ковременные испытания на износ при изменении процента при­ садки к маслам и температурных режимов и вторая — исследо­ вания продолжительностью 8 месяцев при 578 ч работы двига­ теля при изменении подачи топлива.

В табл. 17 дана характеристика основных этапов (режимов) проведения кратковременных испытаний на износ втулки дви­ гателя 5ДКРН-74/160.

Характеристика результатов испытаний двигателя 5ДКРН-74/160

114

износ за 1000 ч составлял 75 мкм. На всех рассматриваемых

рактеризующая износ за принятые отрезки времени работы дви­ гателя. Каждая нанесенная точка представляет собой усред­ ненные данные по нескольким точкам, полученным в процессе исследования.

Математическая обработка результатов исследований износа.

В работе [6] математическая обработка результатов исследова­ ния износа двигателя 5ДКРН-74/160 проведена методом наи­ меньших квадратов с последующим подбором коэффициентов полинома пятой степени, обеспечивающего описание кривой из­ носа по этапам, что представляет собой весьма трудоемкий про­ цесс.

Используя выведенные Н. Т. Вилисовой [16] математические зависимости, можно предложить следующие уравнения для опи­ сания результатов исследования.

Дана следующая зависимость для описания эталонной кри­ вой, построенной по образцам, активированным в идентичных условиях с втулкой дизеля:

—• 100 = 100 + 161 [ехр [— 0,0072 (Ь — &„)] — 1].

Преобразуя указанную зависимость и переходя к определе­ нию величины износа втулки, записываем уравнение износа втулки двигателя 5ДКРН-74/160 в виде

Анализируя полученные уравнения и подставляя в них зна­ чения относительной скорости счета как функции времени, можно построить кривую износа втулки двигателя 5ДКРН-74/160, которая складывается из различных отрезков, характеризующих режимы, на которых работал двигатель в процессе исследо­ вания (рис. 29).

Аналогичные результаты можно получить и при выводе за­ висимости для длительных испытаний; только для данного слу­ чая величина L(t) может быть взята из табл. 18.

116

Т а б л и ц а 18

Результаты замеров износа втулки двигателя 5ДКРН-74/160 при длительных испытаниях

Таким образом, для длительных испытаний мы можем ис­ пользовать приведенную выше зависимость.

Результаты подстановки в уравнение данных измерения и раочета представлены в табл. 18.

Время работы двигателя, Ч

Рис. 29. Сопоставление результатов исследования износа на двигателе 5ДКРН-74/160 при различных видах ис­ пытаний:

/ — ускоренные испытания; 2 — длительные испытания по экспе­ риментальным н расчетным данным соответственно.

Исследование влияния на износ изменения нагрузок. Под ру­ ководством автора МВТУ им. Н. Э. Баумана совместно с Сева­ стопольским приборостроительным институтом провели исследо­ вание влияния различных нагрузок на износ цилиндровой втулки двигателя NVD-24.

117

Испытания проводили на стенде двигателя NVD-24, исполь­

Величины износа, соответствующие нагрузкам 40 и 70 кет, относятся соответственно как 1:1, 1 : 1,8.

Второй этап исследования подтвердил полученные данные.

Прочие исследования. Совместные исследования МВТУ им. Н. Э. Баумана и Ленинградского института водного транспор­ та, проведенные на заводе «Русский дизель», а также лаборатор­ ные исследования ЛИВТ позволили, используя метод поверх­ ностной активации, установить целый ряд зависимостей при ускоренных испытаниях.

В задачу исследования на автозаводе «Русский дизель» вхо­ дило определение процесса приработки цилиндровой втулки двигателя 6ДР-30/51, изменение скорости износа на различных периодах работы двигателя и сопоставление результатов заме­

Впроцессе исследования сопоставимости разработанного метода с другими методами контроля износа на двигателе 410,5/13 исследовали также влияние на износ цилиндровой втулки различных условий работы двигателя.

Врезультате исследования установили, что при повышении содержании серы в топливе и понижении температуры охлаж­

дающей воды ( I — I I режимы) в 4,5 раза повышается износ втулки.

Дальнейшее понижение температуры воды и изменение положения втулки (из положения параллельного в положение перпендикулярное к оси двигателя) относительно плоскости ка­ чания мотыля в 4 раза повышает ее износ. Так как повышение износа на 25—35% можно отнести за счет понижения темпера­ туры воды, то изменение положения втулки дает повышение износа примерно в 3 раза.

118