На правах рукописи

ШАЛЫГИН МИХАИЛ ГЕННАДЬЕВИЧ

ПОВЫШЕНИЕ ИЗНОСОСТОЙКОСТИ ДЕТАЛЕЙ

ТОРЦОВЫХ ПАР ТРЕНИЯ БИТУМНЫХ ШЕСТЕРЕННЫХ НАСОСОВ

Специальность 05.02.04 – «Трение и износ в машинах»

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Брянск – 2010 2

Работа выполнена на кафедре «Управление качеством, стандартизация и метрология» ГОУ ВПО «Брянский государственный технический университет»

доктор технических наук, профессор

Научный руководитель Горленко Олег Александрович доктор технических наук, профессор

Официальные оппоненты:

Буглаев Анатолий Михайлович кандидат технических наук, доцент Матлахов Виталий Павлович ФГОУ ВПО «Брянская государственная

Ведущая организация сельскохозяйственная академия»

Защита состоится «1» июня 2010г. в 16 ч. 00 мин. на заседании диссертационного совета Д212.021.01 при Брянском государственном техническом университете по адресу: 241035, г. Брянск, бульвар им. 50-летия Октября, 7, в учебном корпусе № 2, ауд. 220.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Брянский государственный технический университет»

Автореферат разослан «28» апреля 2010г.

Ученый секретарь диссертационного совета А.В. Хандожко

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Диссертация посвящена решению научно-технической задачи обеспечения износостойкости деталей торцовых пар трения битумного шестеренного насоса, определяющей их долговечность и производительность.

Актуальность темы. Одной из особенностей работы рассматриваемых пар трения является работа насоса при повышенных температурах и в условиях абразивной среды. Перекачиваемый материал – битумная смесь с частицами доломитовой муки. При эксплуатации битумных шестеренных насосов происходит износ поверхностей роторов (шестерен) и уплотняющих пластин (вставок). Износ их торцовых поверхностей приводит к увеличению зазоров между трущимися деталями и, как следствие, к потере производительности насоса и необходимости проведения внеплановых ремонтных работ. Потери перекачиваемой жидкости через торцовые зазоры составляют порой до 80% от общих объемных потерь в насосе.

Повышение производительности и долговечности битумных шестеренных насосов может быть осуществлено как при проектировании (например, путем выбора более износостойких материалов деталей насоса), так и изготовлении (в частности, посредством технологического обеспечения показателей точности и упрочнения деталей, обусловливающих величину начального торцового зазора). Наличие в перекачиваемых битумах абразивных частиц приводит к тому, что средний срок службы таких насосов составляет порой не более суток. В этой связи повышение износостойкости деталей пар трения битумных шестеренных насосов, работающих в условиях абразивной среды, является актуальной научно-технической задачей.

Целью работы является повышение износостойкости деталей торцовых пар трения «шестерня-вставка» битумных шестеренных насосов при работе в условиях абразивной среды.

Объектами исследования являются торцовые поверхности шестерен и вставок битумного шестеренного насоса, работающие в условиях абразивной среды.

Методика проведения исследований. Теоретические исследования проводились на базе современных представлений о процессах, протекающих в узких щелях в условиях абразивного изнашивания (когда одна поверхность вращается, а другая неподвижна), с учетом основных положений теории подобия, теории трения и изнашивания и теории теплопроводности.

Экспериментальные исследования проводились на натурных образцах вставок и шестерен с помощью спроектированной и изготовленной установки, моделирующей работу насосных станций при перекачивании нефтяных битумных смесей с добавлением абразивной массы. Отличительной особенностью проводимых исследований является научное обоснование рационального выбора материала деталей торцовых пар трения, работающих в условиях абразивного изнашивания, а также допустимой величины их изнашивания, определяющей величину торцового зазора, от размера которого зависит производительность и долговечность битумного насоса.

Научная новизна работы заключается в следующем:

– разработана модель абразивного изнашивания торцовых поверхностей деталей пар трения битумных насосов;

– выявлены зависимости, определяющие износостойкость торцовых поверхностей рабочих деталей шестеренного насоса в условиях абразивного изнашивания;

– выявлена зависимость, определяющая с учетом износостойкости трущихся деталей величину максимально допустимого торцового зазора, влияющего на производительность и долговечность насоса.

На защиту выносятся:

– математическая модель, описывающая интенсивность изнашивания торцовых поверхностей деталей пар трения битумного шестеренного насоса;

– модель определения времени работы битумного шестеренного насоса с учетом износостойкости торцовых поверхностей деталей пар трения «шестерня-вставка»;

– зависимость для определения величины максимально допустимого торцового зазора;

– зависимости, определяющие износостойкость деталей торцовых пар трения шестеренного насоса;

– зависимости, позволяющие оценить время работы битумного шестеренного насоса до планового ремонта, исходя из интенсивности изнашивания торцовых поверхностей и максимально допустимого размера торцового зазора.

Практическая значимость работы.

Практическую значимость работы составляют:

– испытательный стенд, позволяющий проводить экспериментальные исследования изнашивания деталей шестерного насоса в условиях, приближенных к эксплуатационным;

– методика определения интенсивности изнашивания торцовых поверхностей рабочих деталей насоса исходя из характеристик абразивного наполнителя и перекачиваемой жидкости;

– рекомендации по выбору материалов деталей торцовых пар трения;

– новые конструкции битумных шестеренных насосов, защищенные патентами на полезные модели: патент №82792 (опубл. бюл. №13 от 10.05.2009г.), патент № 92919 ( опубл. бюл. №10 от 02.02.2009г.).

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на VI Международной научно-технической конференции «Проблемы качества машин и их конкурентоспособность» (Брянск, 2008 г.).

Диссертация в полном объеме была доложена и одобрена на заседании кафедры «Управление качеством, стандартизация и метрология» и секции «Трение и износ в машинах» ГОУ ВПО «БГТУ» (Брянск, 2010 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 печатных работ, в том числе 2 в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных выводов и результатов, списка использованной литературы из 120 наименований и приложения. Работа изложена на 136 страницах, содержит 39 рисунков и 19 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, изложены ее научная новизна и практическая значимость, приведена краткая характеристика работы.

В первой главе выполнен анализ состояния вопроса повышения износостойкости деталей торцовых пар трения битумных шестеренных насосов. Проанализированы существующие подходы к определению показателей износостойкости, влияющих на процессы, происходящие в торцовом зазоре шестеренного насоса. Определены цель и задачи исследований.

Процессу обеспечения износостойкости деталей пар трения посвящено значительное число работ отечественных и зарубежных исследователей, в которых рассматриваются различные способы повышения долговечности узлов деталей машин и методы решения практических задач. Большой вклад в развитие теории износостойкости деталей узлов трения внесли И.В. Крагельский, В.С. Камбалов, А.Г. Суслов, В.Н. Виноградов, У.А. Икрамов, В.Н. Кащеев, Ф.П. Боуден, А.Д. Хойберг, Х. Чихос, М. Хебды, Н.М. Йоффе, Е.И. Идельчик, А.В. Чичинадзе, Г.М. Сорокин, М.М. Тененбаум и др.

Описанию процессов, протекающих в шестеренных насосах, посвящены исследования Т.М. Башты, Е.А. Рыбкина, А.А. Усова, Е.М. Юдина, Д.С.

Коднира, В.А. Аксенова,А.А. Дубининой, И.М. Руденской, В.И. Тетюхина и др.

Анализ работ, посвященных вопросу повышения износостойкости деталей пар трения битумных шестеренных насосов, позволил, в частности, сделать следующие выводы:

– не разработаны методы, позволяющие оценить интенсивность изнашивания работающих в абразивной среде торцовых поверхностей деталей насоса, через которые происходят основные утечки перекачиваемой жидкости, приводящие к снижению производительности и долговечности насоса;

– недостаточно решены задачи выбора рациональных материалов и конструкции деталей торцовых зазоров;

– требуют уточнения рекомендации по назначению начальных и определению максимально допустимых торцовых зазоров.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Разработать модель процесса изнашивания торцовых поверхностей деталей пар трения битумного шестеренного насоса.

2. Разработать испытательный стенд для проведения экспериментальных исследований на изнашивание.

3. Исследовать влияние материала деталей пар трения «шестерня-вставка»

на интенсивность их изнашивания в жидкой среде, содержащей абразивные частицы.

4. Разработать методику определения максимально допустимого торцового зазора битумного шестеренного насоса.

5. Разработать методику определения времени работы шестеренного насоса (ресурса) до планового ремонта в зависимости от размеров торцового зазора.

6. Разработать рекомендации по использованию результатов исследований и предложить новые конструкции битумных шестеренных насосов.

Во второй главе описываются общая стратегия исследований, методика проведения теоретических и экспериментальных исследований, материалы и экспериментальные установки, используемые в исследованиях.

Методологической основой исследований является системный подход к изучению и описанию процессов, протекающих в торцовом зазоре битумного шестеренного насоса в условиях абразивного изнашивания. Стратегия исследований заключается в разработке модели изнашивания торцовых поверхностей деталей насоса, проектировании испытательного стенда с целью последующей проверки результатов исследований. Результаты, полученные в ходе этих исследований, использовались при расчете интенсивности изнашивания деталей насоса, максимально допустимой величины торцового зазора и времени работы насоса до капитального ремонта.

При проведении теоретических исследований были использованы основные положения теории подобия, конечным результатом которых являлась зависимость определения интенсивности изнашивания торцовых поверхностей шестерен и вставок от таких факторов, как размер и концентрация абразивных частиц, температура и вязкость перекачиваемой массы, материал и твердость поверхностей исследуемых деталей.

Установить величину максимально допустимого торцового зазора, обусловленного абразивным изнашиванием, можно при известном значении интенсивности изнашивания и при условии, что падение производительности регламентировано.

Полученные зависимости интенсивности изнашивания и предельного значения торцового зазора в дальнейшем использовались для определения времени работы насоса до капитального ремонта.

Целью экспериментальных исследований являлась практическая проверка результатов теоретических исследований. Для проведения исследований был спроектирован и изготовлен испытательный стенд, имитирующий работу битумных насосов в условиях эксплуатации. В качестве перекачиваемой жидкости использовалось масло И-40А с добавлением абразивного наполнителя – доломитовая мука (до 30% объема). Износ торцовых поверхностей шестерен и вставок определялся с помощью вертикального оптиметра ИЗВ-3.

В исследованиях применялись образцы, изготовленные из стали (HRC 39,0-39,2), чугуна марки СЧ20 (HRC 15,6-17,1), антифрикционного чугуна марки А-ВПЧ-ХНММ (HRC 40,1-42,0), стали 20 (HRC 54,2-54,9, HRC 35,4-36,7).

битумного шестеренного насоса, износ которых влияет на величину торцового зазора, и разработке модели изнашивания торцовых поверхностей пары трения «шестерня-вставка».

Оценка интенсивности абразивного изнашивания торцовых поверхностей битумного шестеренного насоса по известным формулам в данном случае дает большую погрешность, так как они не учитывают многие параметры работы сопряжения, а также концентрацию и степень абразивности частиц, присутствующих в перекачиваемой среде.

Присутствие абразивных частиц в нагнетаемой среде (битуме) приводит к тому, что они (частицы) попадают в зазор между торцовой поверхностью шестерни и неподвижной вставкой под действием перепада давления (разности между давлением нагнетания и давлением всасывания, в следствии чего создается обратный насосный эффект). С увеличением зазора (вследствие изнашивания торцовых поверхностей) производительность шестеренного насоса падает, что приводит к необходимости проведения ремонтных работ.

В результате исследований обнаружено, что для всех пар шестеренных насосов характерны риски, царапины и борозды. Перенос металла с одной поверхности на другую, вырывы и другие дефекты при осмотре на микроскопе с 500-кратным увеличением не наблюдались. Общее состояние поверхности трения позволило предположить, что в данном случае преобладает абразивное изнашивание.

Рассмотрим механизм изнашивания торцовой поверхности вставки.

Исходя из гистограммы распределения размеров абразивных частиц доломитовой муки, входящей в состав битума, видно, что средний размер частиц не превышает 2 мкм. Однако на профилограммах, снятых с торцовой поверхности вставки, ширина впадин приближается к значению 25 мкм. Исходя из этого можно сделать вывод, что абразивные частицы доломитовой муки, находясь в вязкой жидкости, взаимодействуют между собой, образуя агломерационные соединения. Таким образом, влияние на интенсивность изнашивания торцовых поверхностей битумного шестеренного насоса оказывает не размер абразивных частиц, а размер их агломераций.

Интенсивность изнашивания торцовой поверхности определяется следующим критериальным уравнением:

где П1,2 – критерий подобия; – показатели степени.

Критерий подобия П1 определяется выражением Критерий подобия П2=, где определяет условия трения (внешний фактор), а коэффициент сопротивляемость поверхностных слоев разрушению (внутренний фактор). На пропахиваемой поверхностью. Здесь - глубина и ширина канавки, нагрузка.

Полагая, что контактирование абразивной частицы в виде сферы с пластический характер, запишем выражение (2) в виде:

При моделировании процессов трения и изнашивания необходимо обеспечить одно и то же значение критериев подобия, т.е. П1,2=idem.

глубина канавки, твердость и абразивной частицы с поверхностью значение первого критерия подобия, который по физическому смыслу определяет «тяжесть» условий контактирования. Среднюю глубину канавок от пропахивания можно найти, сняв профилограмму с рабочей поверхности после некоторого срока эксплуатации.

определяется по формуле А.В. Чичинадзе где t0 – начальная температура битума; tv – объемная температура; t – температура нагрева рабочей жидкости; tвсп – температура вспышки.

Так как при нормальной работе насоса имеется технологический зазор (160 мкм), то касание металлических торцовых поверхностей отсутствует. В этом случае суммарная температура будет равна определяется начальной температурой битума, равной 1800С. При где определении температуры вспышки выявлено, что ее значение невелико и равно С. Коэффициент трения в этом случае определяется зависимостью тогда Коэффициент трения в соответствии с выражением (5) изменяется в зависимость. Использование регрессионного анализа позволяет получить искомую зависимость в виде Подставив полученное выражение в зависимость (3), получим:

Так как в критерий подобия П1 вошел критерий П2=, то окончательно выражение интенсивности изнашивания имеет вид абразивных частиц, г/м, - степень абразивности частиц, м /г.

Для стали можно приближенно принять величину можно найти при определении микротвердости материала. Так, применительно к вдавливанию пирамиды Виккерса запишем Прологарифмировав выражение (7), получим:

Таким образом предоставляется возможность получить числовое значение интенсивности изнашивания, используя формулу:

Адекватность представленной модели оценивалась путем сопоставления расчетных значений интенсивности изнашивания с данными, полученными в ходе эксперимента.

Экспериментальные значения интенсивности изнашивания определялись Числовая величина интенсивности изнашивания, полученной теоретическим изнашивания, полученной в результате экспериментальных исследований теоретических расчетов подтверждает состоятельность проведенных исследований.

На рис.2 представлены графики зависимости интенсивности изнашивания от основных факторов, влияющих на оценку абразивной износостойкости, расчет проведен по формуле (10).

Рис. 2. Зависимость интенсивности изнашивания I :

– от диаметра абразивных частиц; – от коэффициента трения Таким образом, интенсивность изнашивания нелинейно зависит от таких факторов, как размер абразивных частиц (их диаметр) и величина коэффициента трения. Интенсивность изнашивания увеличивается с ростом размеров абразивных частиц, их концентрации и степени абразивности.

На рис.3 представлен график зависимости износа вставок и шестерен от времени их работы, построенный по результатам полученным в процессе экспериментальных исследований. Вставки начали интенсивно изнашиваться раньше (рис.3) чем шестерни, что обусловлено тем, что накопление повреждений, приводящие к изнашиванию трущейся поверхности у неподвижной детали (вставки) происходит быстрее.

Рис. 3 Зависимость износа шестерен и вставок от времени их работы:

1 – шестерня из стали45; 2,3 – вставки из стали45.

Результаты сравнительных испытаний на изнашивание показали целесообразность выбора стали 45 в качестве материала шестерен и вставок. В табл.1,2 приведены результаты исследований, проведенных на экспериментальном стенде (после 600 часов испытаний).

Обработка данных табл.1 методами регрессионного анализа позволила выявить следующие уравнения связи:

Уравнение (11) объясняет 81,7% вариации Iш, а уравнение (12) – 62,2% вариации Iв. Очевидно, что значения свободных членов и коэффициентов при переменной HRC являются довольно близкими, что позволяет получить следующее уравнение связи для величин износа шестерен и вставок:

Данное уравнение объясняет 69,4% величин I. Обращает на себя внимание факт отсутствия корреляционной связи между переменными Iш и HRCв, а также Таблица 1. Средние значения величин износа шестерен и вставок n/n Чугун СЧ20 (14,9) Сталь45 (39,0) Чугун СЧ20 (14,9) Чугун СЧ20 (15,6) Таблица 2. Средние значения суммарного износа пары трения n/n (сталь45; 40,4) (сталь20; 54,2) (сталь45; 40,4) (сталь20; 54,9) (сталь45; 39,8) (сталь20; 36,7) (сталь45; 39,8) (сталь20; 35,4) между переменными Iв и HRCш. Это объясняется тем, что шестерни и вставки при сборке и эксплуатации не соприкасаются между собой и разделены зазорами, которые заполняются перекачиваемой жидкостью, и находящийся в них абразив изнашивает рабочие поверхности пары трения независимо друг от друга. Таким образом, вставки вполне можно изготовлять из того же материала и производить такую же термообработку, как и у шестерен.

Анализ экспериментальных данных (табл.2) показывает, что суммарный износ пар трения, у которых вставки изготовлялись из стали 20 с последующей химико-термической обработкой (HRC 54,2-54,9), в 1,55 раз меньше, чем суммарный износ пар трения, у которых твердость составляет HRC 35,4-36,7.

При этом износ вставок с твердостью HRC 54,2-54,9 в 2,08 раза меньше, чем износ вставок с твердостью HRC 35,4-36,7.

Результаты проведенных исследований позволяют рекомендовать в качестве материала шестерен сталь 45 с последующей термической обработкой (HRC 40…45), а в качестве материала вставок – сталь 45 или чугун А-ВПЧ-ХНММ с последующей термической обработкой (HRC 40…45).

Средняя величина суммарного износа таких пар трения составляет 0,053 мм, что в 1,78 раз меньше, чем в парах трения, у которых вставки изготовлялись из чугуна СЧ20.

Сравнение экспериментальных данных также показывает, что возможно применение и стали 20 в качестве материала вставок с последующей их химико-термической обработкой. Так, средний износ вставок из стали (HRC54,2-54,9) составляет 0,02 мм, в то время как средний износ вставок из стали 45 (HRC39,0-39,2) – 0,028 мм, что в 1,4 раза больше. Однако трудоемкость и себестоимость изготовления вставок из стали 45 значительно меньше.

В четвертой главе представлены результаты ресурсных испытаний битумного шестеренного насоса и определена величина максимально допустимого торцового зазора.

Следующим этапом исследования являлось проведение ресурсных испытаний, исследовались шестерни и вставки, изготовленные из стали (HRC 46…52). Испытания проводились в течение 180 суток (4320 часов) непрерывной работы насоса, в ходе испытаний контролировалась производительность насоса, снижение которой не допускалось более чем на 10%. Линейный износ деталей насоса, составляющих торцовый зазор, измерялся в различных точках. После 180 суток непрерывной работы насоса износ шестерен составил 136 мкм, износ вставок – 85 мкм. Производительность насоса через 180 суток составила 58,9 л/мин, таким образом, потеря производительности равна Qпотерь=62,2-58,9=34,3 л/мин, или 5,3%.

Определение времени работы насоса до планового ремонта основано на допущении, что течение жидкости в торцовом зазоре только радиальное (кроме потока жидкости в радиальном направлении, наблюдается переток жидкости через зазор между торцами зубьев, находящихся в зацеплении, и торцами уплотняющих деталей).

образом, чтобы получить время работы, при котором эксплуатация насоса будет невозможна, необходимо знать величину предельно допустимого размера Исходя из того, что в технической документации к эксплуатации любого битумного насоса присутствует рекомендация, что при падении производительности насоса на 10% эксплуатацию насоса следует прекратить, и, учитывая тот факт, что потеря производительности в шестерном насосе в основном зависит от объемных потерь, вызванных износом рабочих деталей, можно сделать вывод, что при увеличении объемных потерь насоса на 10%, примерно на такое же число процентов снизится и производительность насоса.

Для определения того, при каких параметрах потеря производительности составит 10%, воспользуемся выражениями для определения утечек через торцовый зазор, интенсивности изнашивания торцовых поверхностей деталей насоса.

Таким образом, предельно допустимый размер торцового зазора – фактическая производительность насоса, мм3/с;

камеры нагнетания, рад; – угол камеры всасывания, рад.

На рис. 4. представлена номограмма, позволяющая оценить величину максимально допустимого торцового зазора между шестернями и вставками, для любого шестеренного насоса, перекачиваемой средой которого является разогретый битум, и материалом торцовых пар трения «сталь 45-сталь 45».

Исследования показывают, что расчетные значения торцового зазора Рис.4. Номограмма определения величины максимально допустимого торцового зазора в зависимости от давления нагнетания и фактической совпадают с экспериментальными данными, полученными в ходе ресурсных испытаний. Учитывая, что износ одной торцовой поверхности шестерни равен 0,068 мм, а износ сопряженной торцовой поверхности вставки – 0,085 мм, то мм. Таким образом, величина торцового зазора с учетом размеров исходного Для определения величины торцового зазора за 180 суток воспользуемся зависимостью, позволяющей определить величину износа торцовых поверхностей шестерни и вставки в сумме с величиной исходного зазора.

Время работы шестеренного насоса до планового ремонта может быть определено из выражения На рис. 5. представлен график зависимости потери теоретической производительности шестеренного насоса от размеров торцового зазора, построенный с учетом полученных выражений.

Рис.5. Зависимость величины потерь теоретической производительности Результаты исследований данной главы позволяют определить величину максимально допустимого торцового зазора и время работы битумного насоса до планового ремонта В пятой главе описываются перспективы использования результатов исследований, прорезюмированы полученные результаты и приведен расчет экономического эффекта от применения результатов исследований в промышленности. Полученные результаты были использованы для разработки новых конструкций битумных шестеренных насосов, обладающих большей износостойкостью к перекачиванию битума с абразивным материалом;

долговечностью деталей насоса и его компонентов. Основная экономия денежных средств возникает за счет сокращения ремонтных работ битумных шестеренных насосов в процессе эксплуатации на предприятиях, производящих мягкие кровельные материалы, с использованием насосов для перекачивания битумных материалов с абразивным наполнителем.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

На основе проведения теоретических и экспериментальных исследований решена актуальная задача повышения износостойкости деталей торцовых пар трения шестеренных насосов перекачивающих битумы, содержащих абразивные частицы. Эта задача имеет существенное значение для трибологии, а также для повышения производительности и долговечности битумных насосов, что подтверждается следующими результатами и выводами:

1. Предложена модель абразивного изнашивания, базирующаяся на физической природе процесса и учитывающая образование дефектной структуры приповерхностного слоя канавки, пропахиваемой абразивными частицами.

2. Получено уравнение интенсивности изнашивания трущихся поверхностей деталей шестеренного насоса, износ которых влияет на величину торцового зазора. Установлено, что интенсивность изнашивания нелинейно зависит от коэффициента трения, размера абразивных частиц и твердости изнашиваемого материала.

3. Как показывают результаты регрессионного и корреляционного анализа, интенсивность изнашивания торцовых поверхностей трения шестерен и вставок битумных шестеренных насосов зависит от их твердости, при этом данные торцовые поверхности изнашиваются независимо друг от друга, поскольку в начале эксплуатации и в процессе работы насоса они разделены слоем перекачиваемой жидкости, содержащей абразивные частицы, что позволяет с новых позиций подойти к выбору материала трущихся деталей.

4. На основе сравнения средних величин износа установлено, что в качестве материала вставок целесообразно использовать сталь 45 или чугун А-ВПЧ-ХНММ с последующей термической обработкой (HRC 40…45). При этом величина суммарного износа пар трения «шестерня из стали 45»

(HRC 40…45) – вставка из стали 45 или чугуна А-ВПЧ-ХНММ в 1,78 раза меньше, чем у пар трения, у которых вставки изготовляются из чугуна СЧ20.

5. Разработан испытательный стенд, моделирующий работу битумных шестеренных насосов в условиях эксплуатации и позволяющий проводить испытания натурных образцов шестерен и вставок на изнашивание в жидкой среде, содержащей абразивные частицы.

6. Выявлены зависимости, позволяющие оценить влияние размеров торцового зазора на производительность шестеренного насоса, а также определить величину максимально допустимого торцового зазора и времени работы шестеренного насоса до планового ремонта.

7. На основе проведенных исследований разработаны новые конструкции битумных шестеренных насосов, которые защищены патентами на полезные модели: патент №82792 (опубл. бюл. №13 от 10.05.2009г.), патент № ( опубл. бюл. №10 от 02.02.2009г.). Экономический эффект от внедрения разработанных конструкций битумных шестеренных насосов составит более 1, млн. руб. в год.

Основные результаты диссертации изложены в следующих 1. Шалыгин, М.Г. Исследование износостойкости деталей, работающих в условиях абразивной среды / М.Г. Шалыгин // Строительные и дорожные машины. – 2007. – №3. – С. 36-37.

2. Шалыгин, М.Г. Объемные потери в шестеренных насосах с учетом влияния температуры / М.Г. Шалыгин // Строительные и дорожные машины. – 2008. – №3. – С. 27-28.

3. Шалыгин, М.Г. Эксплуатационное обеспечение качества обслуживания шестеренных насосов / М.Г. Шалыгин // Материалы VI Международной научно-технической конференции «Проблемы качества машин и их конкурентоспособности» (22-23 мая 2008г., г. Брянск). – Брянск, 2008. – С. 546Шалыгин, М.Г. Определение интенсивности изнашивания торцовых поверхностей битумного шестеренного насоса / М.Г. Шалыгин // Трение и смазка в машинах и механизмах.– 2009. – №9. – С. 34-39.

5. Горленко, О.А. Повышение долговечности битумных шестеренных насосов / О.А. Горленко, М.Г. Шалыгин // Справочник. Инженерный журнал.

Приложение. – 2009. – №10. – С. 6-8.

6. Насос битумный шестеренный. Патент на полезную модель. Авторы:

Шалыгин М.Г., Пугачев В.П., патентообладатель – ГОУ ВПО «БГТУ», патент № 82792 (RU), основной индекс по МПК F04C2/00, опубликован 10.05.2009.

Бюл. №13.

7. Насос битумный шестеренный. Патент на полезную модель. Авторы:

Шалыгин М.Г., Пугачев В.П., патентообладатель – ГОУ ВПО «БГТУ», патент № 92919 (RU), основной индекс по МПК F04C2/00, опубликован 10.04.2010.

Бюл. №10.

ПОВЫШЕНИЕ ИЗНОСОСТОЙКОСТИ ДЕТАЛЕЙ

ТОРЦОВЫХ ПАР ТРЕНИЯ БИТУМНЫХ ШЕСТЕРЕННЫХ НАСОСОВ

Специальность 05.02.04 – «Трение и износ в машинах»

Подписано в печать 23.04.2010г. Формат 60х84 1/ Бумага офсетная. Офсетная печать. Печ. л. 1,1. Усл. изд. л.1,1.

Брянский государственный технический университет, 241035, г.Брянск, бульвар 50-летия Октября, 7.

Лаборатория оперативной полиграфии БГТУ, 241035, ул. Институтская,