Способ приработки механизма

(55 Г 02 В 79/О ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯАВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Карасик: И,И. Прирабатываемость материалов для подшипников скольжения, М.:Наука, 1972,с.82 - 84.ф 4) СПОСОБ ПРИРАБОТКИ МЕХАНИЗМА(57) Изобретение относится к машиностроению, а именно к приработке механизмов,например двигателя внутреннего сгорания,после их изготовления или ремонта, и позволяет исключить повреждение сопряжений трения и снизить их нагрев и износ приприработке. При постепенном ступенчатомувеличении нагрузки с убывающей скороИзобретение относится к машиностроению, а именно к приработке механизма после изготовления и ремонта, в частности,к приработке двигателя внутреннего сгорания.Цель изобретения - исключение повреждений поверхностей трения механизма, снижение их теплонапряженностии износа при приработке в предельном режиме.Сущность способа поясняется чертежами (применительно к дизелю 100100).На фиг,1 представлен характер изменения нагрузочной способности К в зависимости от текущей мощности; на фиг.2 - динамика поступления в масло частиц износа железа; на фиг.3 - то же, свинца; на фиг.4 - то 2стью приработку осуществляют при поддержании постоянной эффективной величины реализуемой части нагрузочной способности материалов трущихся сопряжений механизма и введением кратковременных частичных разгрузок на заключительных ступенях приработки, что обуславливает проведение приработки с гарантированным запасом нагруэочной способности материалов до заедания, В этом случае условиям трения в прирабатывающихся сопряжениях свойственно однонаправленное изменение режима трения в сторону облегчения при возрастающем нагрузочном воздействии. При приработке в таких условиях на сопряженных поверхностях формируется диссипативный поверхностный слой, характеризу- Б емый положительным градиентом механических свойств и особым напряженным состоянием поверхностей. 5 ил,же, меди; на фиг.5 - изменение температуры подшипников нижнего коленчатого вала при приработке дизеля (кривые 1, 2 и 3 соответствуют способам, приведенным в примерах),Способ приработки механизма реализуют следующим образом.Механизм, например ДВС, запускают, прогревают, а затем нагружают внешним тормозным устройством, ступенчато возрастающей нагрузкой с убывающей скоро- стью, причем ступени изменения нагрузки убывают таким образом, что реализуемую часть нагрузочной способности материалов сопряжений трения механизма поддерживают на постоянном эффективном уровне, равном, где ЛТ 1 - прирост тормозного момента на1-той ступени приработки;ЛТ)- запас нагрузочной способностиматериалов сопряжений механизма на Вой ступени приработки;Т; ;+1 - тормозной момент соответственно на 1-той и 1+1 ступениприработки;Ткс - предельный тормозной моментдля данного типа двигателя притекущей скорости вращения коленчатого вала, например, соответствующий его внешней характеристике.На нагрузках 75 - 80; от номинальнойпроизводятся кратковременные частичныеразгрузки механизма,При постепенном ступенчатом увеличении нагрузки с убывающей скоростью при, работку осуществляют при поддержании 1 постоянной эффективной величины реали зуемой части нагрузочной способности материалов трущихся сопряжений механизма и введением кратковременных частичных разгрузок на заключительных ступенях и риработки, что обуславливает проведение приработки механизма с гарантированным запасом нагрузочной способности материа.лов его сопряжений до заедания. В этом случае условиям трения в прирабатывающихся сопряжениях свойственно однонап равленное изменение режима трения в сторону облегчения при возрастающем нагрузочном воздействии. При этом формируется диссипативный поверхностный слой, характеризуемый положительным градиентом механических свойств и особым напряженным состоянием поверхностей,Пример реализации способа приработки применительно к дизелю типа 100100, Контроль эа приработкой осуществляется по всем регламентируемым параметрам, предусмотренным "Правилами заводского ремонта тепловозов типа ТЭЗ и Т 310" ЦТ 2946, а также спектральным анализом проб масла из системы смазки дизеля, измерением тем.пературы подшипников и втулок цилиндров коленчатого вала, измерением износов трущихся деталей, определением механического КПД дизеля после обкатки,П р и м е р 1. Дизель ступенчато нагружается с убывающей скоростью водяным реостатом. Величина К поддерживается на протяжении всей обкатки на уровне 0,11 - 0,19 (эффективный размер). Выше мощности 1780 кВт производятся разгрузки. Характер изменения концентрации частиц износа и температура подшипников коленчатого вала (кривые 1 на фиг,1 и 2) говорят о том, что на всем протяжении обкатки трущиеся поверхности двигателя находятся в равнофрикционных условиях, т,е, отсутствуют как периоды опасного повышения концентрации частиц износа в масле и резкого повышения локальных температур трущихся поверхностей (предзадирное состояние), так и участки их резкого сниженияпрекрацение приработки из-за возникновения жидкостного режима трения), Введение кратковременных частичных разгруэок при текущей тормозной моцности выше 1780 кВт исключает возможность развития очагов заедания материалов сопряжений трения с их дальнейшим эалечиванием, Приработка дизеля закончена за 6 ч 05 мин, После приработки все параметры дизеля соответствуют ТУ при стандартных условиях, а именно: удельный аффективный оасход топлива 229 г/кВт ч, температура выпускных газов 476 С, разность температур по цилиндрам 54 С, максимальное давление сгорания 9,7 МПа. Кооме того, измеренный при комиссионном осмотре дизеля изос основных сопряжений составляет 0,04 - 0,05 мм, механический КПД 0,008,П р и м е р 2, Дизель ступенчато нагружается с возрастающей скоростью водяным реостатом. -еличина К до половины номинальной мощности поддерживается на уровне 0,04 - 0,06 (заниженном), а затем повы .обуется вплоть до 0,4 ,грань эаедания) беэ раэгрузок на заключительных ступенях. В течение первого периода интенсивность приработки низкая, концентрация частиц износа в масле убывает (фиг.1), а температура поверхностей деталей определяется лишь рабочим процессом в двигателе (фиг.2). Переход на каждый последующий режим не вызывает увеличения скорости изнашивания - поверхности трения не чувствуют увеличения нагрузки. Очевидно, что ступени ее увеличения слишком малы. Как следствие этого - к более высоким ступеням нагрузки сопряжения подходят неподготовленными и дальнейшее увеличение на-руэки вызывает резкий рост концентрации частиц износа, который не прекращается до конца обкатки, Это объясняется тем, что вначале К занижена, а затем размер К увеличивается до опасной величины, до грани заедания материалов сопряжений трения. В этом случае возникают непоправимые повреждения трущихся поверхностей, процесс схватывания может принять лавинообраэнь 1 й характер и дальнейшая приработка материалов становится невозможной. После 15 ч обкатки не наступает стабилиэа 1617171ции поступления частиц износа в масло и температуры трущихся поверхностей, т.е, приработка еще не завершена. При комиссионном осмотре дизеля обнаружены задиры шестого и восьмого поршней, прижоги колец на этих поршнях, многочисленные глубокие риски на рабочих поверхностях подшипников коленчатых валов.П р и м е р 3. Дизель ступенчато нагружают с убывающей скоростью и с разгрузками длительностью до 3 мин, начиная с мощности 1600 кВт. Величина К изменяется по мере обкатки, как показано на фиг.1 (кривая 2), от 0,04 до 0,16, Обкатка этого дизеля, как и по предлагаемому способу (см. пример 1), проходит успешно. Однако иэ-за заниженного уровня реализуемой части нагрузочной способности материалов поверхностей трения дизеля на средних этапах обкатки (0,04) процесс приработки замедляется, В результате общее время приработки составляет 9 ч 25 мин. Эффективный расход топлива после обкатки 231 г/кВт ч, температура выпускных газов 480 С, при разности температур 50 С. Максимальное давление сгорания 9,9 МПа. Износ основных сопряжений трения дизеля, измеренный во время комиссионного осмотра, составляет 0,05 - 0,08 мм. Механиче- -, ский КПД дизеля после обкатки 0,800,Использование способа для обкаткиДВС позволяет повысить качество прира ботки сопряжений, исключить поврежденияповерхностей трения основных деталей ДВС, повысить производительность труда, сэкономить горюче-смазочные материалы.На основании результатов испытаний 10 установлено, что при использовании спосо-ба время приработки дизеля составляет 6 ч, 05 мин (пример 1), а при приработке дизеля по серийной методике (пример 2) - 15 ч, 15 Формула изобретенияСпособ приработки. механизма, заключающийся в его приработке с постепенным ступенчатым увеличением нагрузки с убывающей скоростью, о т л и ч а ю щ и й с я тем, 20 что, с целью исключения повреждений поверхностей трения, снижения теплонапряженности и износа, нагрузку повышают при поддержании постоянной эффективной величины реализуемой части нагрузочной спо собнасти материалов сопряжения трения накаждой ступени обкатки, а на заключительных этапах осуществляют частичные кратковременные разгрузки..Гагарина, 101 Заказ 4106 Тираж 442 ПодписноеВВИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открыти113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5