Рассмотрено возникновение фреттинг-коррозии на номинально неподвижных поверхностях высоконагруженных деталей горных машин и механизмов. Приведены примеры изнашивания и повреждений ответственных деталей, подшипниковых узлов двигателей карьерных автосамосвалов, в условиях фреттинга. Рассмотрены механизмы фреттинг-коррозии при использовании износостойких покрытий. Отмечено, что при выборе защитных тонкослойных покрытий, обеспечивающих повышение фреттинг-стойкости поверхностей плотно контактирующих деталей, необходимо учитывать как их износостойкость, так и способность сопротивляться сдвигу. При этом толщина таких покрытий позволяет сохранять в процессе эксплуатации предусмотренные при сборке натяги, не нарушая ремонтопригодности узлов. Приведены результаты исследований фреттинг-износа ряда покрытий на специальной установке. Изучены механизмы изнашивания ряда тонкослойных покрытий на основе фрикционно-механического латунирования, полимерной фторуглеродной композиции, твердосмазочного покрытия с применением методов растровой электронной микроскопии. Разработаны рекомендации по использованию изученных тонкослойных покрытий для высоконагруженных деталей горных машин, работающих в условиях фреттинг-коррозии. Целью работы являлось изучение влияния ряда тонкослойных покрытий на износ высоконагруженных соединений механизмов горных машин, в частности подшипниковых узлов карьерных автосамосвалов, работающих в условиях фреттинг-коррозии.
Основной тенденцией в развитии современного дизелестроения является создание форсированных, надежных и экономичных двигателей внутреннего сгорания (ДВС), которые находят широкое применение в различных отраслях промышленности, включая горное машиностроение. Рассмотрено применение методов газотермического и газоплазменного напыления для получения износостойкого покрытия поршневых колец крупногабаритных двигателей внутреннего сгорания карьерного транспорта – тепловозных локомотивов и автосамосвалов. Показано, что в качестве подготовительной операции перед напылением широко применяется струйно-абразивная обработка поверхности подложки, при этом значительное влияние на прочность сцепления напыляемого покрытия с подложкой оказывает шероховатость рабочей поверхности колец после струйно-абразивной обработки. Выбор шероховатости поверхности и режимов струйно-абразивной обработки для повышения прочности сцепления покрытия с подложкой во многом определяет как толщину покрытия, так и надежность самой детали. Целью работы является исследование зависимости адгезионной прочности сцепления газотермического износостойкого покрытия поршневых колец крупногабаритных двигателей карьерного транспорта, включая автосамосвалы и тепловозные локомотивы, от шероховатости рабочей поверхности после струйно-абразивной обработки, которая в свою очередь зависит от ее режимов (расстояния до среза сопла, числа проходов, давления рабочего воздуха, частоты смены дроби). Прочность сцепления рабочей поверхности поршневых колец диаметром 210 мм с напыляемым покрытием композицией молибдена и стальной проволоки оценивалась углом закручивания, при котором происходило отслаивание покрытия. Показано, что шероховатость, обеспечивающая угол закручивания более 35°, должна составлять более 22 мкм, что не вызывает отслаивания покрытия. Режимы струйно-абразивной обработки, обеспечивающие указанные значения шероховатости: давление рабочего воздуха 0,4 МПа, расстояние до среза сопла – 110 мм, количество проходов – 2, смена дроби после обработки 40 оправок.
В статье рассмотрен метод, позволяющий эффективно управлять процессом резания труднообрабатываемых материалов в рамках реализации локального предварительного физического воздействия, способствующий созданию структурной метастабильности на внешний слой обрабатываемого материала. Предложены новые методы практической реализации нанесения локальной метастабильности на обрабатываемый материал термическим, пластическим и криогенным способом воздействия. Рассмотрены изменения свойств материала при локальном воздействии в качестве широко распространенной графической интерпретации изменения напряжения от деформации. Проведены экспериментальные исследования виброперемещения для подсистемы инструмента по нормали к обрабатываемой поверхности заготовки с локальным пластическим воздействием из стали 45. Теоретические и экспериментальные исследования показали возможность контролировать процесс резания, а также обеспечить динамическую стабильность при обработке высокоточных изделий. Исследования позволят совершенствовать технологии обработки в широком диапазоне материалов и режимов резания, обеспечить сегментацию и дробление стружки в зоне обработки и использовать в процессе управляемые робототехнические комплексы на станках с ЧПУ.
В статье предлагается новая виброустойчивая система демпфирующего инструмента, эффект в которой достигается сочетанием принципа многослойности с использованием анизотропных свойств проката. Эксплуатация такой системы инструмента на операциях точения позволяет снижать высокочастотные колебания, возникающие в процессе резания, за счет упорядоченной разориентации текстуры анизотропных пластин сборной многослойной державки, позволяющей эффективно рассеивать энергию колебательной волны на границе перехода между пластинами державки. Метод дает возможность существенно повысить стойкость режущей кромки инструмента и расширить технологические возможности выбора эффективных режимов резания, обеспечивающих выполнение требований по размерной и геометрической точности, качеству обрабатываемых поверхностей механизированных крепей гидравлических агрегатов горных машин и оборудования.
Рассмотрено применение полимерных композиционных материалов в узлах трения скважинных нефтяных насосов. Предложена схема испытаний образцов из различных композиционных материалов в паре со стальным роликом, при этом за критерий износостойкости принята площадь пятна износа. Показано, что значительное влияние на износостойкость пары трения, работающей в среде сырой нефти, оказывает не только состав композита, но и расположение армирующих волокон. Наилучшие результаты получены для образца из полиамида, армированного на 50 % высокомолекулярными синтетически-ми волокнами, уложенными перпендикулярно поверхности трения.
