Исследование

Исследование интенсивности изнашивания рабочих поверхностей деталей пар трения, формированных электроискровыми покрытиями


Тип исследования
Фундаментальное
Грантодающая организация
РФФИ и правительство Республики Мордовия
Номер проекта (по данным грантодающей организации)
18-48-130003
Срок реализации
2018 - 2020
Финансирование по годам
2018 1 900 000,00 ₽
Всего 1 900 000,00 ₽

Исполнители:


На работы по восстановлению изношенных деталей, обеспечению работоспособности подвижных соединений в различных условиях эксплуатации, снижению интенсивности различных видов изнашивания машин и механизмов в технически развитых странах ежегодно расходуется до 4.„5% национального дохода. На практике данная задача решается улучшением рабочих элементов за счет их изготовления из новых, композиционных материалов или модификацией уже существующих рабочих поверхностей пар трения, формированием на них различного рода износостойких покрытий. Одним из методов который позволяет изменять в широком диапазоне физико-механические свойства поверхностей пар трения, является электроискровая обработка.Предлагаемый проект фундаментальных научных исследований базируется на гипотезе о том, что применение метода электроискровой обработки для формирования на рабочих поверхностях пар трения гидроагрегатов позволит снизить интенсивность изнашивания в 1,3-1,4 раза и обеспечить 100 % межремонтный ресурс агрегатов.Новизна предлагаемых фундаментальных исследований заключается в снижении интенсивности изнашивания поверхностей пар трения, за счет выбора материалов наносимых электроискровых покрытий с учетом основных положений молекулярно-механической теории трения. Фундаментальная научная работа в рамках заявленного проекта предполагает к концу 2020 года получение следующих результатов.

  1. Систематизированный анализ данных по электроискровой обработке и перспективные пути развития электроискровых технологий.
  2. Повышение износостойкости рабочих поверхностей пар трения гидроагрегатов на основе исследования микрогеометрических, механических, фрикционных и триботехнических свойств формируемых электроискровых покрытий.
  3. Оценка эффективности электроискровых покрытий по результатам лабораторных испытаний на износостойкость поверхностей пар трения.

Научная значимость проекта заключается в установлении взаимосвязи между интенсивностью изнашивания и микрогеометрическими, механическими, фрикционными и триботехническими свойств формируемых электроискровых покрытий. На основании полученных данных могут быть разработаны новые или усовершенствованы уже существующие технологии восстановления поверхностей пар трения гидроагрегатов.



Ионов П.А.

Отчет по состоянию на 1 апреля 2019 г.

В отчетный период проведен анализ методов формирования покрытий на рабочих поверхностях пар трения деталей машин основанных на использовании источников концентрированной энергии. Данный анализ показал ,что эксплуатационная надежность пар трения деталей машин и механизмов в значительной степени зависит от свойств поверхностного слоя рабочих поверхностей. При этом необходимо учитывать, что решающее значение при формировании структуры слоя имеют энергетическая способность взаимодействия насыщающего элемента, физико-химическая природа насыщающей среды и механизм фазовых превращений. Широкие перспективы, в этой связи, открывает технологическое обеспечение износостойкости металлических поверхностей на основе электрофизических способов упрочнения и восстановления с использованием высокоэнергетических концентрированных потоков энергии. Исследование проведенное на 1 этапе выполнения НИР позволило установить, различные источники концентрированной энергии с наибольшей плотностью энергии в пятне контакта. Наибольший интерес представляют методы с плотностью энергии в пятне контакта 1×10Вт/мм2 и более и  температуре в зоны обработки не менее 10000 К. По нашему мнению наиболее перспективными методами формирования на рабочих поверхностях пар трения деталей машин износостойких покрытий являются лазерные технологии и электроискровая обработка. Проведены предварительные исследования эрозионной стойкости электродных материалов из высокоуглеродистых сталей при ручной электроискровой обработке. По результатам проведенных исследований изданы 4 публикации. Подготовлены и переданы в издательства 1 публикация в изданиях, индексируемых иностранными организациями (Web of Science, Scopus) и 2 публикации из перечня ВАК РФ.  Издание публикаций планируются на июнь-август 2019г.