WWW.DISS.SELUK.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА
(Авторефераты, диссертации, методички, учебные программы, монографии)

 

Pages:     || 2 | 3 |

«СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ШЕЕК КОЛЕНЧАТЫХ ВАЛОВ СУДОВЫХ СРЕДНЕОБОРОТНЫХ ДИЗЕЛЕЙ ФОРМИРОВАНИЕМ ИЗНОСОСТОЙКИХ ПОКРЫТИЙ ...»

-- [ Страница 1 ] --

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО МОРСКОГО И РЕЧНОГО ТРАНСПОРТА

ФЕДЕРАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

МОРСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

имени адмирала Г. И. Невельского

На правах рукописи

Токликишвили Антонина Григорьевна

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ВОССТАНОВЛЕНИЯ

ШЕЕК КОЛЕНЧАТЫХ ВАЛОВ

СУДОВЫХ СРЕДНЕОБОРОТНЫХ ДИЗЕЛЕЙ

ФОРМИРОВАНИЕМ ИЗНОСОСТОЙКИХ ПОКРЫТИЙ

05.08.04 – Технология судостроения, судоремонта и орган изация судостроительного производства Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Леонтьев Лев Борисович Владивосток –

СОДЕР ЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………………………..….. 1. Состояние и анализ проблемы совершенствования технологии восстановления шеек коленчатых валов судовых дизелей технологическими методами и задачи исследования……………………………………………………………………..… 1.1. Влияние конструктивных факторов подшипников и условий работы коленчатых валов судовых дизелей на их долговечность……………………. 1.2. Причины отказов и дефекты коленчатых валов судовых дизелей…… ……... 1.3. Влияние износа шеек коленчатых валов на долговечность и эксплуатационные характеристики судовых дизелей дизеля…………..……. 1.4. Технологические методы восстановления и повышения износо- и задиростойкости шеек коленчатых валов судовых дизелей………………..... 1.5. Выводы и постановка цели и задач исследования…………………………...... 2. Программа и методики проведения исследования………………………………. 2.1. Программа исследований……………………..…………………………………. 2.2. Методика определения геометрических параметров шеек коленчатого вала. 2.3. Методика использования регрессионного анализа и планирования экспериментов………………………………………………………………..…. 2.4. Определение триботехнических свойств материалов………………………… 2.5. Методика исследования механических свойств покрытий на макро- и наноуровне…………………………………………………....…………………. 2.6. Методики исследований структуры и топографии поверхностей трения шеек коленчатых валов и покрытий, рентгенофазного анализа покрытий … 3. Экспериментально-теоретическое обоснование упрочнения шеек коленчатых валов нанесением износостойких покрытий ……………………………………. 3.1. Структура отказов коленчатых валов судовых среднеоборотных дизелей…. 3.2. Особенности изнашивания шеек коленчатых валов судовых среднеоборотных дизелей …..……………………………………….……….... 3.3. Обоснование путей повышения долговечности коленчатых валов судовых среднеоборотных дизелей ……………………………………………………... 3.4. Системное проектирование технологического процесса упрочнения шеек коленчатых валов судовых среднеоборотных дизелей ……………………..... 3.5. Обоснование выбора материала и способа его нанесения для повышения износостойкости трибосопряжения «шейка вала – вкладыш подшипника». 3.6. Разработка механизма формирования износостойкого металлокерамического покрытия на шейке вала ………………………………………………………... 4. Исследование свойств износостойких покрытий и выбор оптимальных технологических параметров их нанесения……………………………….......…. 4.1. Исследование влияния твердости шеек коленчатого вала и типа антифрикционного покрытия на износостойкость трибосопряжения……..... 4.2. Выбор оптимальных параметров модифицирования шейки вала металлосилоксановыми полимерами, минеральными и органоминеральными материалами……………………………………………………………………... 4.3. Исследование влияния состава минеральных и органоминеральных материалов, используемых для модифицирования шейки вала, на триботехнические свойства сопряжения…………………….……………….. 4.4. Влияние температуры смазки на триботехнические свойства износостойких покрытий……………………………………………………………………….. 4.5. Исследование влияния химического состава минеральных и органоминеральных материалов на топографию и состав поверхности трения шейки вала после ее модифицирования …………………………………….. 4.6. Влияние механических свойств композиционных покрытий на износостойкость трибосопряжения…………………………………………... 4.7. Выводы………………………………………………………………………….. 5. Проектирование технологического процесса восстановления коленчатых валов судовых среднеоборотных дизелей с модифицированием шеек износостойкими материалами……………………………………………………………………… 5.1. Технологический процесс восстановления коленчатых валов судовых среднеоборотных дизелей с упрочнением шеек…………………………….. 5.2. Прогнозирование ресурса коленчатых валов судовых среднеоборотных дизелей, упрочненных нанесением композиционного покрытия………….. 5.3. Экономическая эффективность восстановления коленчатых валов судовых среднеоборотных дизелей с нанесением композиционного покрытия………………………………………………………………………..

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ……………………………………….. Список литературы…………………………………………………………………. Приложение А Основные дефекты и повреждения шеек коленчатых валов судовых дизелей, возникающие в процессе эксплуатации и приводящие к аварийным ситуациям, возможные причины возникновения и методы устранения повреждений…………… Приложение Б Триботехнические свойства износостойких покрытий при различных температурах подогрева смазки……………………. Приложение В Профилограммф микронеровностей поверхностей стали 45 с различными типами покрытий…………………………..……… Приложение Г Результаты исследования механических свойств стали и покрытий методом наноиндентирования…………….………………….….

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. Ресурс судового дизеля до капитального ремонта зависит в основном от состояния кривошипно-шатунного механизма, а коленчатый вал — главное звено этого механизма. Коленчатые валы принадлежат к наиболее ответственным деталям двигателей и эксплуатируются в условиях переменных нагрузок. Шейки вала подвержены трению скольжения при больших скоростях и высоких удельных давлениях. Коленчатый вал — одна из важных дорогостоящих деталей двигателя (его стоимость составляет более 10 % стоимости всего двигателя) - в значительной степени определяет его ресурс.

Наиболее характерными дефектами коленчатых валов судовых среднеоборотных дизелей (СОД) являются: износ и задиры шеек, деформации, коррозия и др.

Основной причиной отказов коленчатых валов двигателей является износ шеек.

Преждевременный износ рабочих поверхностей коленчатых валов выше предельных значений ведет, как правило, не только к значительным затратам на ремонт или замену коленчатых валов, но и к убыткам из-за простоя судна в ремонте, а выход из строя главного двигателя при поломке коленчатого вала может привести к аварии судна. Из-за повышенных скоростей изнашивания рабочих поверхностей коленчатые валы часто эксплуатируются шлифованными в последний ремонтный размер, или выбраковываются из-за износа выше предельных значений, не выработав при этом назначенного ресурса.

Повышенный износ и отклонения формы шеек вала от цилиндричности вследствие неравномерного изнашивания иногда приводит к проворачиванию вкладышей. В результате этого происходит деформация или поломка коленчатого вала, задир шеек или образование трещин на поверхностях трения, что значительно увеличивает стоимость ремонта.

Существующие технологические процессы (ТП) восстановления не обеспечивают требуемую долговечность коленчатых валов, так как при их проектировании не учитываются комплексно технологические особенности методов нанесения покрытий и упрочнения, их технико-экономические показатели, а также условия эксплуатации деталей. Необеспечение требуемых показателей долговечности восстановленных коленчатых валов предопределяет необходимость совершенствования ТП их восстановления, выбора критериальных параметров поверхностного слоя деталей, а также оценки долговечности восстановленных валов в зависимости от полученных параметров материала поверхностного слоя.

Степень разработанности. На основании выполненных исследований разработан и апробирован технологический процесс упрочнения коленчатых валов судовых среднеоборотных дизелей.

Целью работы является повышение эффективности технической эксплуатации судовых СОД путем применения технологического процесса восстановления коленчатых валов с упрочнением шеек, позволяющего получить оптимальный комплекс параметров материала износостойкого покрытия и обеспечить требуемую их долговечность при приемлемой экономической эффективности.

Для достижения поставленной цели решены следующие задачи:

1. Установлены особенности условий эксплуатации, виды, причины и последствия отказов коленчатых валов СОД.

2. Проведено дальнейшее развитие методики системного проектирования технологического процесса модифицирования шеек коленчатых валов и формирования тонкопленочного износостойкого покрытия, включающего оптимизацию параметров режимов упрочнения, выбор минеральных и органоминеральных материалов для упрочнения рабочих поверхностей шеек коленчатых валов, прогнозирование долговечности и оценку экономической эффективности технологических решений.

3. Исследовано влияние твердости шеек коленчатого вала и технологии формирования антифрикционного слоя вкладышей на триботехнические свойства сопряжения «сталь 45 – антифрикционный слой вкладыша подшипника», а также определены его критериальные параметры, обеспечивающие высокие свойства сопряжения.

5. Исследовано влияние химического состава минеральных и органоминеральных материалов на механические и триботехнические свойства, состав и топографию покрытия шеек коленчатого вала.

6. Исследовано влияние параметров модифицирования шеек коленчатых валов металлосилоксаном на триботехнические свойства пары трения «сталь 45 – износостойкое покрытие – антифрикционный слой вкладыша подшипника» для определения оптимального режима.

7. Исследовано влияние температуры смазки на триботехнические свойства пар трения «сталь 45 – антифрикционный слой вкладыша подшипника» и «сталь 45 – износостойкое покрытие – антифрикционный слой вкладыша подшипника».

8. Исследовано влияние механических параметров и топографии покрытия шеек коленчатого вала на триботехнические свойства сопряжения «шейка вала– вкладыш подшипника».

9. Разработан и внедрен в производство ТП восстановления и упрочнения коленчатых валов СОД путем шлифования на ремонтный размер и нанесения износостойкого композиционного покрытия на шейки.

Научная новизна 1. Установлена структура отказов коленчатых валов судовых главных и вспомогательных среднеоборотных дизелей, работающих на тяжелых и легких сортах топлива.

2. Установлено влияние твердости вала и технологии формирования антифрикционного слоя вкладыша на триботехнические свойства трибоузла «шейка вала – вкладыш подшипника».

3. Разработана методика системного проектирования технологического процесса модифицирования шеек коленчатых валов судовых СОД при их восстановлении, которая включает: выбор минеральных и органоминеральных материалов для упрочнения рабочих поверхностей шеек коленчатых валов, оптимизацию параметров режимов модифицирования шеек, прогнозирование долговечности и оценку экономической эффективности.

4. Определены критериальные параметры композиционного покрытия шеек коленчатых валов судовых СОД, обеспечивающие высокие триботехнические свойства сопряжения «сталь 45 – антифрикционный слой вкладыша подшипника».

5. Получены математические зависимости влияния режима модифицирования шеек коленчатых валов металлосилоксаном на скорости изнашивания шеек вала и вкладыша подшипника.

6. Установлено влияние химического состава минеральных и органоминеральных материалов на механические и триботехнические свойства и топографию покрытия.

7. Разработаны составы композиций полимерминеральных и органоминеральных материалов для модифицирования шеек коленчатых валов судовых СОД.

8. Установлено влияние температуры смазки на триботехнические свойства износостойких тонкопленочных покрытий и трибоузла «шейка вала – вкладыш подшипника».

9. Установлено, что динамическая микротвердость и модуль упругости покрытия шейки вала оказывают существенное влияние на износостойкость трибоузла «шейка вала – вкладыш подшипника». Получены математические зависимости скорости изнашивания шейки коленчатого вала, антифрикционного слоя вкладыша подшипника и трибоузла от механических свойств износостойкого покрытия.

10. Разработан технологический процесс восстановления коленчатых валов судовых СОД с упрочнением шеек.

Теоретическая и практическая значимость работы Разработана методика проектирования ТП модифицирования шеек коленчатых валов судовых СОД, позволяющая прогнозировать долговечность, которая апробирована при восстановлении коленчатых валов судовых СОД с упрочнением шеек и может найти применение при необходимости повышения износостойкости и обеспечения заданной долговечности деталей машин, работающих в трибоузлах, в которых возникают режимы трения при граничной смазке.

Комплексные исследования формирования композиционных износостойких покрытий и их эксплуатационных свойств, полученные путем модифицирования стали 45 полимерминеральными и органоминеральными материалами, позволили разработать технологический процесс восстановления коленчатых валов судовых СОД с упрочнением шеек, обеспечивающий повышение долговечности и позволяющий снизить затраты судовладельцев на приобретение комплектов вкладышей подшипников, а также получить существенный экономический эффект благодаря повышению надежности трибоузла «шейка коленчатого вала – вкладыш подшипника» и снижению вероятности аварии СОД из-за задира шеек коленчатого вала.

Методология и методы исследования Проблема повышения износостойкости коленчатых валов судовых дизелей решена на основе применения методологии системного проектирования. С позиции теории управления коленчатый вал представляет собой в системе «технология – подшипник коленчатого вала – эксплуатация» объект исследования, в который входят следующие блоки: входные параметры (технологические, эксплуатационные и помехи); процессы, происходящие в трибосистеме, и выходные параметры.

Экспериментальные исследования выполнены в соответствии со стандартными (планирование эксперимента, регрессионного анализа и др.) и разработанными методиками проведения экспериментальных исследований (триботехнических испытаний и др.). Обработка экспериментальных данных проводилась с помощью методов математической статистики.

Для определения свойств композиционных износостойких металлокерамических покрытий использованы современные методы исследования: наноиндентирования, атомно-силовой микроскопии, сверхвысоковакуумной фотоэлектронной спектроскопии, рентгеновской дифрактометрии и др.

Положения, выносимые на защиту – методика проектирования технологии восстановления коленчатых валов судовых СОД на основе системного проектирования, которая включает: выбор минеральных и органоминеральных материалов для упрочнения рабочих поверхностей шеек коленчатых валов, оптимизацию параметров режимов модифицирования шеек, прогнозирование долговечности и оценку экономической эффективности;

– критериальные параметры композиционного покрытия шеек коленчатых валов судовых СОД, обеспечивающие высокие триботехнические свойства сопряжения «сталь 45 – антифрикционный слой вкладыша подшипника»;

– составы композиций полимерминеральных и органоминеральных материалов для модифицирования шеек коленчатых валов судовых СОД;

– математические зависимости скорости изнашивания композиционного покрытия от его механических свойств;

– технологический процесс восстановления коленчатых валов судовых СОД с упрочнением шеек.

Степень достоверности результатов исследования обусловлена применением современных методов исследования состава и свойств материалов и покрытий, подтверждена значительным объемом экспериментальных данных. Результаты аналитических исследований получены с использованием методов математического анализа, теории планирования эксперимента, корреляционно-регресионного анализа и современных систем компьютерной математики (Excel, Matcad и др.).

Достоверность результатов подтверждена промышленным апробированием разработанного ТП, а также положительными решениями и рекомендациями по обсуждаемым докладам автора на конференциях и семинарах.

Для сравнения полученных результатов использованы данные, полученные ранее другими исследователями по рассматриваемой тематике; установлено качественное совпадение авторских результатов с результатами, представленными в независимых источниках по данной тематике.

ТП восстановления коленчатых валов судовых СОД с упрочнением шеек методом формирования композиционных покрытий внедрен в ООО НПК «Моринтех» (г. Владивосток).

Апробация работы. Основные результаты работы доложены, обсуждены и одобрены на: 57-ой международной молодежной научно-технической конференции «Молодежь-наука-инновации» (Владивосток, ноябрь 2009 г.), Научной конференции «Вологдинские чтения» (Владивосток, ноябрь 2010 г.), 58-ой международной молодежной научно-технической конференции, посвященной 120-летию морского образования в Приморском крае (Владивосток, ноябрь 2010 г.), 59-ой международной молодежной научно-технической конференции «Молодежь-наука-инновации»

(Владивосток, ноябрь 2011 г.), VII Midzy-narodowej naukowi-praktycznej konferencji «Perspek-tywiczne opracowania s nauk i technikami – 2011» (Przemyl, декабрь г.), Международной научно-практической конференции «Современные материалы, техника и технология» (Курск, декабрь 2011 г.), Международном научном форуме студентов, аспирантов и молодых ученых стран Азитско-Тихоокеанского региона (Владивосток, май 2012 г.), Международной научно-практической конференции «Перспективные инновации в науке, образовании, производстве и транспорте 2012» (Одесса, июнь 2012 г.), 60-ой международной молодежной научнотехнической конференции «Молодежь-наука-инновации» (Владивосток, сентябрь 2012 г.), IX Мezinаrodni vedecko - praktica konference «Vedecky pokrok na prelomu tysyachalety – 2013» (Praha, июнь 2013 г.), Международной научно-практической конференции «Современные проблемы и пути их решения в науке, транспорте, производстве и образовании 2013» (Одесса, июнь 2013 г.).

Публикации Основные результаты диссертации опубликованы в 8 статьях, в том числе 3 статьях в изданиях, рекомендованных ВАК.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа изложена на страницах машинописного текста и состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 175 наименований и 4 приложения.

Работа содержит 12 таблиц и 43 рисунка.

1. Состояние и анализ проблемы совершенствования технологии восстановления шеек коленчатых валов судовых дизелей технологическими методами и задачи исследования 1.1. Влияние конструктивных факторов подшипников и условий работы коленчатых валов судовых дизелей на их долговечность Подшипник коленчатого вала среднеоборотного дизеля (СОД) состоит из шейки (рамовой или мотылевой) двух тонкостенных вкладышей, корпуса и крышки. Конструкции подшипников различных судовых СОД принципиальных отличий не имеют. Они отличаются только наличием или отсутствием смазочных канавок и отверстий на вкладышах, их размерами, количеством и т. д., а также наличием или отсутствием фиксирующих элементов (выступов, пазов или отверстий) у вкладышей.

Коленчатые валы с диаметром шеек более 200 мм обычно изготовляют из углеродистых сталей, которые, по сравнению с легированными, менее склонны к возникновению различного рода дефектов и не требуют сложной термической обработки. Если необходимы более высокие механические свойства, применяют низколегированную сталь 40Х с повышенной вязкостью. Коленчатые валы СОД, в зависимости от степени напряженности, изготовляют из сталей 45, 40Х, 30ХМА, 40ХМА [152].

Например, дизели типа Z40/48 марок: 2-тактные – 9ZH, 12ZH, 9ZL и 4-тактные 6ZL, 8ZL, 12ZV, 16ZV – установлены на ледокольных, пассажирских и транспортных судах морского флота в качестве главных. Коленчатый вал изготовлен из специальной стали следующего химического состава (%):

С 0,38–0,45; Si 0,15–0,40; Mn 0,50–0,80; P 0,035; S 0,035; Ni 0,60; Mo 0,15–0,30;

Cr 0,90–1,20. Механические свойства: в = 698–833 МПа; Т = 490 МПа. Шейки не упрочнены и имеют твердость 215–260 НВ. Шероховатость шеек не более Ra = 0,32 мкм.

Поверхностную твердость и износостойкость шеек валов из сталей 45, 40Х повышают до 50–55 HRC высокочастотной закалкой. Твердость шеек и усталостную прочность всего вала иногда увеличивают азотированием.

Традиционный материал для изготовления подшипников – баббит – обладает высокими триботехническими свойствами, хорошей прирабатываемостью и прилегаемостью, отличной способностью к поглощению твердых частиц, но не выдерживает высоких удельных нагрузок и скоростей скольжения в современных двигателях с высокими частотами вращения и большой цилиндровой мощностью. Это относится и к самым совершенным маркам баббита, таким, например, как WM88. Поэтому сталебаббитовые вкладыши не применяются на современных СОД [71].

Различные бронзы, обладая достаточной твердостью и прочностью, вполне выдерживают имеемые нагрузки, у них приемлемая усталостная прочность, но абсолютно неприемлемы такие свойства, как прирабатываемость, прилегаемость при трении и способность к поглощению твердых частиц, а также недостаточна совместимость при трении.

Алюминиевые сплавы, по сравнению с бронзами, обладают лучшей совместимостью, но их прилегаемость и способность к поглощению твердых частиц хотя и лучше, чем у бронз, но все же недостаточна для надежной работы современных двигателей.

Как видно из перечисленных требований к материалам антифрикционного слоя вкладыша, ни один из материалов в отдельности не отвечает им полностью, так как часть этих требований взаимно исключает друг друга.

Проблема создания вкладышей для современных дизелей решается следующими путями: разрабатываются новые, более совершенные антифрикционные материалы; изготавливаются вкладыши из композиций различных материалов; внедряются новые конструкции вкладышей; применяется метод плазменного напыления для нанесения антифрикционного слоя.

В настоящее время в двигателях внутреннего сгорания используется большое количество различных по применяемым материалам вкладышей – от простейших однослойных до сложных многослойных. На большинстве главных и вспомогательных СОД эксплуатируются тонкостенные многослойные вкладыши на упругой стальной основе, отличающиеся между собой количеством антифрикционных слоев, их толщиной, химическим составом и способом нанесения.

Материалом для изготовления основы вкладышей служит малоуглеродистая сталь марок 10 и 15. Вкладыши подшипников отечественных СОД (ЧН18/22, ЧН25/30 и др.) изготавливают преимущественно двухслойными: сталь плакируют бронзой БрС30 или БрО2С20, алюминиевыми сплавами АО6, АО9-2, АО20-1 и др. Для ускорения приработки вкладыши покрывают тонким слоем (2–4 мкм) олова, свинца или свинцово-оловянного сплава.

На дизелях иностранной постройки преимущественно эксплуатируются вкладыши фирм «Miba Gleitlager AG» (Австрия), «Sulzer» и «Zollern Stahl und Metall GMBH + Co», реже компании «Glasier» (Великобритания).

Двухслойные (биметаллические) вкладыши. В зависимости от того, какие свойства подшипника требуется повысить, применяются следующие типы вкладышей: стале-алюминиевые, бронзово-баббитовые, алюминиевые с гальваническим слоем свинцово-оловянного сплава.

Стале-бронзовые («Miba» 01, 21) и стале-алюминиевые («Miba» 05, 14) вкладыши применяются при средних нагрузках и скоростях скольжения. Стальная основа придает вкладышу необходимую жесткость и упругость. Кроме того, более тонкий слой антифрикционного материала способен воспринимать более высокие удельные нагрузки.

Алюминиевые вкладыши с гальваническим слоем свинцово-оловянного сплава предназначены для подшипников с невысокими удельными нагрузками. Гальванический слой позволил повысить их прилегаемость и прирабатываемость.

Трехслойные вкладыши. В современных многослойных вкладышах (три основных слоя) оптимально комбинируются преимущества отдельных материалов.

Применение данной конструкции в СОД, у которых другие виды вкладышей (монометаллические или биметаллические) уже не соответствовали высоким удельным нагрузкам и скоростям скольжения, привело к дальнейшему повышению мощности дизелей, а также к увеличению надежности подшипниковых узлов новых машин большой мощности. Стальная основа придает вкладышу необходимую упругость и жесткость, а бронза или алюминиевый сплав воспринимают нагрузку.

В качестве материалов для антифрикционного слоя применяют свинцовооловянные сплавы PbSn18Cu2 и PbSn12Cu2 толщиной 0,02–0,04 мм, которые наносят гальваническим способом [71]. Данные сплавы мягкие и пластичные, обладают хорошей прилегаемостью и прирабатываемостью и компенсируют отсутствие этих свойств у бронз и алюминиевых сплавов. Они имеют также хорошие триботехнические свойства. При малой толщине они способны выдерживать значительные нагрузки. Твердые частицы, не превышающие по размерам толщины слоя, отлично ими поглощаются. Но частицы большего размера уже не могут быть поглощены полностью, особенно у вкладышей с бронзовым средним слоем, и это является недостатком таких вкладышей.

Вкладыши «Rillenlager». Отличительная особенность этих вкладышей («Miba» 24, 26 и 33; «Sulzer» 336; «Zollern» 25) — наличие регулярного микрорельефа в виде винтовой канавки глубиной 16–40 мкм и шагом около 0,15 мм на всей поверхности трения, что в сочетании с правильно выбранной комбинацией материалов обеспечивает им высокую усталостную прочность и способность выдерживать высокие удельные нагрузки [71]. Участки меньшей ширины (слой AlSn6) воспринимают нагрузку, а участки большей ширины поглощают абразивные частицы.

Глубина канавок с учетом приработочного слоя в зависимости от типа вкладыша находится в пределах 16–40 мкм и обеспечивает требуемую усталостную прочность антифрикционного слоя. Площадь, занятая мягким антифрикционным материалом, составляет 67–80 % от общей площади поверхности трения вкладыша. Использование алюминиевых сплавов в качестве подложки вместо свинцовистой бронзы, применяемой для изготовления трехслойных вкладышей, позволило значительно увеличить ресурс вкладышей типа «Rillenlager».

Применение алюминиево-цинкового сплава (AlZn4.5) вместо AlSn6 позволяет повысить усталостную прочность вкладышей на 25 %. Именно этот сплав фирма «Miba» применяет для изготовления высоконагруженных вкладышей. Сплав AlSn6 применяется для изготовления вкладышей для подшипников СОД. Толщина слоя алюминиевого сплава составляет несколько десятых миллиметра. Площадь занятая алюминиевым сплавом, составляет 20–33 % от общей площади поверхности трения вкладыша.

Вкладыши фирмы «Zollern» с кодом композиции 25 вместо алюминиевого сплава плакированы серебром, а канавки заполнены гальваническим способом сплавом PbSnCu.

В тех случаях, когда способность подшипника выдерживать большие удельные нагрузки играет меньшую роль, чем показатели его надежности при работе дизеля на тяжелом топливе, более эффективно применение сплава АО20.

Используемый для приработочного слоя и материала канавок вкладышей сплав PbSn18Cu2 обладает более высокой прочностью и износостойкостью, чем PbSn10Cu2. С учетом возрастающего в современных дизелях максимального давления сгорания приработочные покрытия, наносимые гальваническим способом, содержат 14–20 % Sn, 2–4 % Cu и Pb – остальное.

Изготовление вкладышей типа «Rillenlager» технологически сложно, поэтому они весьма дороги.

Вкладыши типа «Rillenlager» изготавливают в настоящее время для 38 различных серий дизелей, диапазон их диаметров – от 48 до 520 мм. Они успешно эксплуатируются в двигателях со средним эффективным давлением свыше 2 МПа.

Преимущества вкладыша подшипника с кольцевыми канавками (типа «Rillenlager»):

– высокая степень нагружаемости. Благодаря высокой температуропроводности алюминиевых сплавов вкладыши могут выдерживать большие удельные нагрузки и высокую концентрацию энергии при рабочих зазорах и при минимальной толщине смазочной пленки;

– высокая надежность в эксплуатации. Незначительная толщина смазочной пленки и значительная продолжительность работы в условиях трения при полужидкостной смазке выдерживается практически без снижения срока службы вкладыша.

Благодаря наличию и форме канавок с более мягким антифрикционным материалом и перемычек с более твердым материалом вкладыши обладают высокой аккомодационной способностью, а благодаря небольшой площади, занимаемой никелевой прослойкой, снижается риск задира шейки вала;

– повышенный срок службы. Мягкий антифрикционный слой сохраняется в канавках значительно дольше, чем у гладкого вкладыша. Благодаря этому срок службы повышается, а вероятность отказов снижается. При эксплуатации на тяжелом топливе в период приработки образуется ступенчатый профиль (мягкий слой становится ниже твердых перемычек). Это предохраняет большую часть поверхности трения от непосредственного контакта с шейкой, а значит и изнашивания.

Однако для мощных СОД последних моделей требуются подшипники с еще более высокой несущей способностью: максимальным давлениям масляной пленки в 40 МПа и более должна соответствовать несущая способность, характеризуемая удельными нагрузками 60 МПа и более. Кроме того, возросли требования к ресурсу подшипников. Даже самые лучшие вкладыши типа «Rillenlager» не отвечают в полной мере таким требованиям, поэтому фирма «Miba» разрабатывает новую технологию нанесения антифрикционного слоя на вкладыши подшипников дизелей со средним эффективным давлением свыше 3 МПа. При этом антифрикционный материал должен содержать твердую основу с мягкими включениями.

Такие традиционные способы нанесения антифрикционных материалов, как заливка или гальваника обладают ограниченными возможностями получения оптимальных структур слоя. Ионно-плазменное напыление в вакууме позволяет получить антифрикционный слой с наличием мягких включений в мелкодисперсной матрице и достигнуть при этом прочного его сцепления с основой.

Вкладыши с напыленным антифрикционным слоем. Напыленные вкладыши обладают наибольшей износостойкостью и почти неограниченным ресурсом. Антифрикционный слой АО20 напыляется на подслой AlZn4,5Mg, имеющий толщину 16 мкм. Этот тип вкладышей («Miba» 36) не имеет никелевого слоя. При напылении на подслой бронзы наносят промежуточный никелевый слой из-за высокого содержания олова («Miba» 37). Стальные напыленные вкладыши («Miba» 34) были разработаны для экстремальных нагрузок и получения высокой усталостной прочности. Слой АО20 напыляется на стальную основу вкладыша, причем толщина слоя больше, чем для трехслойного вкладыша (приблизительно 30 мкм), для обеспечения высокой надежности подшипникового узла во время приработки или при наличии абразивных частиц (для избежания контакта стальной основы с шейкой вала в случае интенсивного износа). Вкладыши с напыленным антифрикционным слоем в вакууме значительно дороже по сравнению с гальваническим покрытием 71.

Подшипники коленчатых валов дизелей относятся к гидродинамическим нестационарно нагруженным радиальным подшипникам скольжения с разъемными корпусами и подвижными источниками смазки. Специфическими особенностями подшипников коленчатых валов являются значительные деформации корпусов, сравнимые с величинами зазоров.

Развитие дизельных двигателей последних десятилетий характеризуется постоянным ростом цилиндровой мощности за счет увеличения среднего эффективного давления Ре, возрастанием удельных нагрузок на детали цилиндропоршневой и кривошипно-шатунной групп. Применение топлив все возрастающей вязкости с высоким содержанием серы значительно повышает агрессивность среды, в которой работают детали кривошипно-шатунной группы. Все эти факторы диктуют все более жесткие требования к конструкции подшипников и их материалам и технологиям изготовления и ремонта.

На долговечность подшипников оказывает влияние очень большое количество факторов. Основные факторы, оказывающие влияние на работу подшипников и, следовательно, их долговечность, представлены в виде схемы, в основу которой положена разработка фирмы Zollern (рисунок 1.1) [64].

На возникновение какого-либо вида изнашивания и его интенсивность влияют [35, 50, 71]:

– конструкция вкладыша и служебные свойства материалов поверхностей трения деталей (антифрикционный слой вкладыша: баббит, алюминиевый сплав, свинцово-оловянный сплав и др.; вала: закаленная или незакаленная сталь и др.);

– форма и размеры поверхностных микронеровностей (шероховатость) и трущихся поверхностей (овальность, конусообразность);

– свойства и качества смазочных материалов;

– давление и место подачи смазочного материала к трущимся поверхностям (расположение масляного канала относительно трущихся поверхностей);

– характер приложения нагрузки (динамический, статический, знакопеременный);

– скорость относительного перемещения трущихся тел и ее изменение во времени;

– величина деформации корпуса подшипника;

– величина диаметрального зазора в подшипнике;

– температурный режим работы двигателя и, как следствие, пары трения;

– присутствие механических и химических примесей, влаги в месте контакта и полнота удаления продуктов изнашивания из зоны трения;

– качество топлива.

Для сравнения условий работы подшипников дизелей в качестве критериев подобия можно ограничиться равенством величин скорости скольжения и максимальной удельной нагрузки на вкладыш pm.

Зная величины скорости скольжения, максимального и среднего удельного давления на вкладыш, можно прогнозировать ресурс вкладышей дизелей, по которым не имеется данных, или распространять технологию восстановления коленчатых валов на другие типы двигателей, если параметры их и рm не превышают параметров вкладышей дизеля, по которым имеется такая информация по надежности (таблица 1.1).

При состоянии покоя (n = 0) происходит непосредственный механический контакт между шейкой вала и вкладышем. В присутствии агрессивной среды (воды, кислот, некоторых присадок) контактирующие поверхности подвергаются электрохимическому изнашиванию и фреттинг-коррозии. Величина износа в данном состоянии минимальна. Начало движения (n > 0) характеризуется процессом создания несущего слоя смазки с минимальной толщиной смазочной пленки, однако в начальный момент смазка практически отсутствует. Вследствие непосредственного контакта между шейкой и вкладышем (режим трения без смазки или Рисунок 1.1 – Основные конструкционные и эксплуатационные факторы, влияющие на долговечность подшипников при граничной смазке) коэффициент трения и температура в зоне контакта значительно возрастают, приводя к пластической деформации и плавлению металлов [32, 35, 131].

Таблица 1.1 - Основные характеристики СОД Тип дизеля Цилиндровая Частота Среднее Давление Условия работы Примечание. Величина максимальной удельной нагрузки на подшипник рассчитана как отношение статической реакции опоры, равной Рd, к произведению диаметра шейки вала на длину подшипника.

Пусковой период двигателя связан с повышенной интенсивностью изнашивания подшипников скольжения коленчатого вала, зависящей от длительности не использования дизеля перед пуском, от температуры деталей узла трения и свойств смазочного материала. Пусковой период сопровождается изменениями величин и форм зазоров.

Значительный износ при пуске дизеля обусловлен рядом причин. После остановки двигателя нагретое масло остается в подшипниках в незначительном количестве. Трение в момент страгивания вала тем больше, чем больше перерыв между остановкой и последующим пуском. Весьма существенно и абразивное воздействие сохранившихся и образовавшихся при пуске продуктов износа. При работе подшипника в условиях трения полужидкостной или граничной смазок, скорость изнашивания зависит от физико-механических, структурных и триботехнических характеристик поверхностных слоев сопряженных поверхностей.

Переход дизеля на более форсированный режим работы может значительно ухудшить условия работы подшипников. При эксплуатации дизелей установлено, что после увеличения частоты вращения коленчатого вала давление подачи масла в подшипники заметно снижается и только через некоторое время начинает медленно повышаться до величины, соответствующей скоростному режиму работы двигателя. Аналогичные явления наблюдаются в случае «разноса» двигателя (вследствие утери гребного винта, заедания плунжеров топливных насосов и др.

причин) [35, 71].

Рабочее состояние характеризуется гидродинамическим режимом трения, при котором имеют место механические и коррозионно-механические виды изнашивания, имеющие максимальную величину в зоне с минимальной толщиной масляной пленки. Однако при нагрузках, превышающих рабочее давление на подшипник, недостатке масла или его высокой температуре, повышенной шероховатости шейки вала происходит нарушение гидродинамической масляной пленки, и работа узла трения проходит в условиях трения при граничной смазке, что приводит при кратковременном нарушении масляной пленки к повышенному износу вкладышей, а при длительном – к задирам вкладышей [35, 50].

В том случае, когда подшипник работает преимущественно при жидкостной смазке, условия его работы определяются безразмерным коэффициентом нагруженности подшипника [50], при этом скорость изнашивания минимальна.

Абразивное изнашивание возникает вследствие резания металла твердыми частицами, попадающими в зону трения извне со смазкой или появляющимися в ней вследствие процесса изнашивания в момент трения при граничной смазке.

Эффект переменной нагрузки, воздействующей на подшипник, усиливает величину абразивного изнашивания. Количество образующегося тепла значительно меньше, чем при трении при граничной смазке.

При длительной эксплуатации подшипника скольжения (чередование состояния покоя, начала движения, рабочего состояния, остановок) под воздействием переменных сил и скоростей начинает проявляться усталостный вид изнашивания. Это приводит к разрушению атомарных связей, отделению частиц металла и появлению трещин, вырыванию материала вследствие кавитации и усиливает воздействие коррозионного и абразивного видов изнашивания, а общий износ резко возрастает и имеет экспоненциальную зависимость.

Длительные установившиеся режимы работы дизеля при нагрузках ниже номинальных иногда повышают скорость изнашивания вследствие неблагоприятного скоростного режима (не создаются условия для образования режима трения при гидродинамической смазке подшипников) [35, 131].

Влияние эксплуатационных режимов дизелей на износ подшипников скольжения представлено на рисунке 1.2.

В наиболее благоприятных условиях работают подшипники дизелей морских транспортных судов (свыше 90 % времени они эксплуатируются на номинальном режиме или режиме экономичной скорости), т. е. подшипники работают в условиях трения при гидродинамической смазке, поэтому доля износа подшипника, приходящаяся на изнашивание его в условиях трения при гидродинамической смазке составляет 93,3 % [35].

Прямой противоположностью являются условия эксплуатации дизелей ледокольного флота и портовых буксиров. Для них характерно применение таких неблагоприятных условий работы, как реверсы и резкие переходы с режима полного хода на малый или холостой ход, т. е. большую часть времени подшипники работают в режиме трения при граничной или полужидкостной смазке. Поэтому доля износа подшипника, приходящаяся на изнашивание его в условиях трения при гидродинамической смазке, составляет всего 14,5 % для ледоколов и 10,7 % – для буксиров. Условия эксплуатации двигателей других типов судов занимают промежуточное положение между морскими транспортными судами и ледоколами.

Рисунок 1.2 – Доля износа подшипников коленчатого вала при гидродинамической и граничной смазках в предельном износе на дизелях судов различного назначения: 1 – морские транспортные суда;

2 – рыбопромысловые суда; 3 – суда смешанного плавания;

4 – речные наливные суда; 5 – речные сухогрузные суда;

Исследования [35] показывают, что при создании двигателей не всегда учитывается требование обеспечения нормальных условий работы подшипников во всем диапазоне режимов, для которых они предназначены, что существенно ухудшает эксплуатационные характеристики подшипниковых узлов по мере увеличения их наработки.

Установлено, что температура масла на входе в дизель оказывает большое влияние на все показатели работы подшипника: по мере увеличения температуры масла (рисунок 1.3) уменьшается толщина смазочного слоя и возрастают давление в масляном слое и температура на поверхности трения вкладыша подшипника [35]. Обнаружено также интенсивное разжижение масла топливом, в результате которого коэффициент кинематической вязкости снижается. При уменьшении исходной вязкости смазки до 510-6 м2/с при 100 С толщина слоя в мотылевых и рамовых подшипниках снижается до величин, при которых не обеспечивается трение при жидкостной смазке.

Рисунок 1.3 – Влияние температуры масла на входе в дизель на показатели работы подшипников: 1 – толщина смазочного слоя в мотылевом подшипнике дизеля Д49 ( = 0,23 мм); 2 – то же для дизеля 10Д100 ( = 0.26 мм); 3 – давление в смазочном слое пятого рамового подшипника верхнего коленчатого вала дизеля 10Д100; 4 – температура проставки шестого рамового пакетного подшипника; 5 – изменение температуры Т на поверхности трения вкладыша Сокращение ресурса подшипников при работе СОД на тяжелых сортах топлива происходит из-за прорыва газов из камеры сгорания и попадания в смазочное масло твердых и химически активных продуктов сгорания, что приводит к увеличению скорости изнашивания шеек валов и антифрикционных слоев вкладышей вследствие усиления химической коррозии и абразивного изнашивания [160].

Таким образом, конструктивные факторы подшипников и условия работы коленчатых валов оказывают существенное влияние на долговечность подшипников коленчатых валов судовых дизелей.

1.2. Причины отказов и дефекты коленчатых валов судовых дизелей Характерными дефектами коленчатых валов двигателей являются износ и задиры шеек, деформации, трещины и поломки [2, 8, 14, 39, 49, 58, 88, 131, и др.]. Трещины и поломки валов возникают как в шейках в области галтелей, так и в щеках. Причиной трещин и поломок являются циклические напряжения, приводящие к возникновению усталостных трещин. В процессе эксплуатации предел выносливости коленчатых валов снижается на 25–30 %. Ресурс работы коленчатого вала зависит от его предела выносливости и износостойкости рабочих поверхностей [4, 39, 150].

Основной причиной отказов коленчатых валов большинства двигателей является износ шеек [2, 8, 14, 36, 49, 57, 73, 88, 131, 131, 152 и др.], который неравномерен как по окружности, так и по длине шейки. В результате изнашивания зазоры в паре трения «вкладыш – шейка коленчатого вала» и параметры шероховатости шеек возрастают, что приводит к разрыву смазочной пленки и задирам рабочих поверхностей. Задир шеек в свою очередь приводит к проворачиванию вкладышей, деформации вала и подплавлению антифрикционного слоя вкладышей.

Следует отметить, что скорость и коэффициент неравномерности изнашивания рамовых шеек больше, чем скорость и коэффициент неравномерности изнашивания вкладышей [88].

Преждевременный износ рабочих поверхностей коленчатых валов выше предельных значений ведет, как правило, не только к значительным затратам на ремонт или замену валов, но и к убыткам из-за простоя судна в ремонте, а выход из строя главного двигателя при поломке коленчатого вала может привести к аварии судна. Из-за повышенных скоростей изнашивания рабочих поверхностей коленчатые валы часто эксплуатируются шлифованными в последний ремонтный размер, или выбраковываются из-за износа выше предельных значений, не выработав при этом назначенного ресурса.

Терентьев В. Ф. [131] подтвердил известные положения о возможности разрыва смазочной пленки при нестационарных режимах работы, наблюдаемых в период пуска в работу подшипникового узла скольжения, что может привести к явлениям задира и, как следствие, к катастрофическому разрушению подшипникового узла.

Оценка надежности коленчатых валов дизелей после ремонта путем шлифования на ремонтный размер показала, что они имеют низкий ресурс вследствие снижения предела выносливости, поэтому необходимо применение методов их упрочнения [2, 39]. Кроме того, при использовании технологии перешлифования на ремонтный размер часто снимается закаленный или азотированный поверхностный слой, обеспечивающий необходимую износостойкость шейки вала.

Таким образом, основной причиной отказов коленчатых валов двигателей являются износ и задир шеек. Следовательно, повышение долговечности коленчатых валов возможно только путем увеличения износо- и задиростойкости шеек технологическими методами. Однако в литературе недостаточно информации по видам, причинам и последствиям отказов коленчатых валов СОД.

1.3. Влияние износа шеек коленчатых валов на долговечность и эксплуатационные характеристики судовых дизелей Изменения величин зазоров и овальности шеек вала по мере износа оказывают влияние на работу подшипника (рисунок 1.4) [35]. Установлено, что в подшипниках дизелей 10Д100 минимальная толщина смазочного слоя может уменьшаться от 11,5 мкм при начальных условиях эксплуатации до 5 мкм при предельных зазорах (0,35 мм) и максимальных рекомендуемых в эксплуатации температурах масла (до 67 С). В мотылевых подшипниках дизеля 5Д49 при предельных зазорах (0,35 мм) и максимальных рекомендуемых температурах масла на входе (75 С) средняя минимальная толщина смазочного слоя уменьшается до величин, когда не обеспечивается жидкостное трение в узле. Еще большее уменьшение толщины слоя имеет место в рамовых подшипниках.

В процессе работы двигателя происходит износ шеек вала и вкладышей. Причем износ неравномерен по окружности шейки, в результате чего возникает овальность шеек вала, которая оказывает сложное влияние на характеристики подшипников. В зонах наибольшего износа радиус кривизны поверхности увеличивается, что уменьшает разность радиусов и повышает реакцию смазочного слоя в этой зоне. Одновременно овальность вызывает значительные дополнительные перемещения шейки вдоль линии центров с большими, чем у неизношенного вала, скоростями, что приводит к уменьшению минимальной толщины смазочного слоя. Установлено [35], что с увеличением овальности шеек толщины смазочного слоя во всех измеряемых точках шейки вала уменьшаются (рисунок 1.5).

Рисунок 1.4 – Влияние диаметрального зазора на толщину смазочного слоя:

1 – мотылевый подшипник дизеля 5Д49 при температуре входа масла 68 С;

2 – мотылевый подшипник дизеля 10Д100; 3, 4 – второй и пятый рамовые подшипники нижнего коленчатого вала дизеля 10Д Рисунок 1.5 – Влияние овальности в на минимальную толщину смазочного слоя в первом рамовом подшипнике коленчатого вала По мере увеличения овальности рамовых шеек возрастает биение коленчатого вала, которое, в свою очередь, влияет на их износ. Установлено [2], что между износом шеек коленчатых валов и биением есть корреляционная зависимость.

Биение не только увеличивает износ шеек, что в свою очередь еще больше увеличивает биение, но и увеличивает дисбаланс коленчатого вала и вибрацию двигателя, а это ведет к уменьшению усталостной прочности вала.

Образование конусообразности мотылевых шеек ведет к увеличению износа деталей цилиндро-поршневой группы вследствие возрастания непараллельности оси шатуна осям втулки цилиндра и поршня.

Таким образом, износ шеек вала вызывает ухудшение условий работы подшипников и всей цилиндро-поршневой группы, поэтому величины овальности и конусообразности следует ограничивать. Однако, как показывает опыт, предельная овальность шеек устанавливается главным образом из соображений обеспечения требуемого запаса прочности коленчатого вала.

Зона контакта в сопряжении «шейка коленчатого вала – вкладыш подшипник» описывается выражением [105] где 2 – угол прилегания вала к вкладышу; k1 – коэффициент износа материала вала; k2 – коэффициент износа материала вкладыша; = k1 / k2.

Из формулы (1.1) следует, что эпюра давлений располагается не по всей полуокружности вала, причем угол контакта зависит от соотношения коэффициентов износов материалов трущейся пары и не зависит от численных значений износа вала и вкладыша [105]. В случае, когда вал имеет износостойкость больше, чем вкладыша угол 2 будет близким к 180. Когда вкладыш имеет износостойкость больше чем вала, то угол будет значительно меньше 180. Например, при = 3 получим 2 = 135, т. е. с точки зрения контакта в паре трения создаются худшие условия для трения при граничной смазке.

Таким образом, для повышения долговечности и улучшения условий эксплуатации подшипников коленчатых валов дизелей необходимо:

– повышать износостойкость шеек валов;

– обеспечивать более высокую износостойкость шеек по сравнению с износостойкостью антифрикционного слоя вкладышей подшипников скольжения.

1.4. Технологические методы восстановления и повышения износои задиростойкости шеек коленчатых валов судовых дизелей Приобретать новые коленчатые валы взамен изношенных экономически нецелесообразно из-за их высокой стоимости. Решение проблемы ресурсосбережения требует применения прогрессивных и высокотехнологичных методов восстановления и упрочнения изношенных поверхностей коленчатых валов. Для восстановления коленчатых валов судовых дизелей применяют три технологические схемы:

– шлифование шеек на ремонтный размер;

– шлифование шеек на ремонтный размер с последующим упрочнением;

– нанесение покрытия для восстановления номинального размера шеек с последующим или одновременным упрочнением.

Коленчатые валы судовых дизелей, восстановленные, в основном, методом ремонтных размеров или различными способами нанесения металлопокрытий на изношенные поверхности шеек по надежности не отвечают требованиям нормативно-технической документации. Это связано с тем, что перед восстановлением коленчатого вала не выявляется уровень накопленных повреждений в процессе предыдущей эксплуатации и комплексно не оценивается его качество после восстановления. Поэтому разработка и использование эффективной технологии восстановления коленчатых валов судовых дизелей связано с оценкой долговечности, что является актуальной задачей ремонтного производства.

В настоящее время применяются или находятся на стадии промышленного внедрения следующие технологии восстановления и упрочнения изношенных поверхностей коленчатых валов транспортных дизелей:

– нанесение гальванических покрытий: при износе до 0,5 мм хромированием, при износе свыше 0,5 мм никелированием с последующим хромированием толщиной 0,2–0,3 мм [152];

– наплавка под слоем флюса с последующим упрочнением ППД для получения твердости до 62 HRC [94];

– плазменная наплавка композиционными материалами [152];

– электроннолучевая наплавка высоколегированных сплавов на основе Ni-Cr-B-Si [64];

– плазменное напыление [29, 30, 40, 77] или плазменное напыление с одновременной ультразвуковой обработкой [152];

– плазменное напыление самофлюсующимся порошком ПН73Х16С3Р3 с последующим лазерным оплавлением покрытия [39];

– сверхзвуковая электродуговая металлизация [121, 122];

– приварка тонкостенных ремонтной полуколец к восстанавливаемой шейке вала [15];

– лазерная закалка после шлифования шеек на ремонтный размер [39];

– лазерное поверхностное легирование порошками ПС-12НВК-01 и Пр-Х23Н23М5С2Р2АФ после шлифования шеек на ремонтный размер [39];

– поверхностное фрикционное модифицирование шеек медьсодержащими металлами (бронзой БрОФ4-0,25 [163], латунью Л63 [8]);

– финишная обработка модифицирующими материалами СУРМ (содержит комплексные металлоорганические соединения на основе солей поливалентных металлов (цинк, олово, алюминий, сурьма и др.) и геомодификатором ТСК (основа — магнезиально-железистые силикаты (оливины и пироксены)) [49].

Коленчатые валы длиной до 8 м судовых вспомогательных дизелей восстанавливаются фирмами LTC, Van der Horst Holland, DMA по одобренной Ллойдом технологии, включающей хромирование шеек коленчатых валов. Все трущиеся поверхности этих деталей фирма DMI восстанавливает нанесением покрытия PORUS KROMЕ толщиной 0,5 мм после финишного шлифования. При большем износе первоначально наносится никелевое покрытие с последующим твердым хромированием толщиной 0,2–0,3 мм. Восстановленные этим способом валы имеют срок службы больше, чем новые [152]. Однако данный способ восстановления коленчатых валов характеризуется высокой трудоемкостью и значительными затратами на утилизацию продуктов гальванического хромирования.

Восстановление коленчатых валов наплавкой весьма трудоемко вследствие необходимости таких операций после наплавки как правка для устранения деформаций, термообработка для снятия остаточных сварочных напряжений и упрочнение для повышения предела выносливости и уменьшения вероятности образования трещин. Кроме того, требуется специальное термическое оборудование и специалисты нужной квалификации. Поэтому метод не нашел широкого применения, а используется только фирмой «HANDOK CRANKSHAFT INDUSTRIAL Co., LTD», Korea (твердость шеек после наплавки 48–50 HRC).

Восстановление коленчатых валов методами газотермического напыления применяется преимущественно для валов транспортных дизелей из-за высокой стоимости материалов, используемых для напыления. В связи с этим себестоимость восстановленных коленчатых валов методами напыления достигает 50–60% и более от стоимости нового коленчатого вала [43]. Кроме того, напыленные покрытия обладают низкой когезионной и адгезионной прочностью, а вследствие этого и низкой усталостной прочностью покрытий [79].

Восстановление коленчатых валов методом приварки тонкостенных ремонтных полуколец к шейке вала выполняется в следующей технологической последовательности: шлифование, нанесение анаэробного герметика, сварка термоупрочненных полуколец по стыку [15]. Герметик имеет низкую по сравнению со сталью теплопроводность, поэтому полукольца подвергаются более интенсивному нагреву, вследствие этого снижается их ресурс. Поэтому применяют более сложную технологию: сначала на внутреннюю поверхность полуколец газотермическим способом напыляют слой бронзы БрКМц3-1 толщиной 0,3 мм, а затем устанавливают на шейку и сваривают по стыку между собой [43]. Данные технологии применяются для восстановления коленчатых валов автомобильных и автотракторных двигателей. Существенным недостатком этих технологий является значительная разница твердости полуколец после сварки в районе сварного шва вследствие воздействия сварочного термического цикла и сварного шва, что приводит к неравномерному износу шеек вала.

Лазерные технологии восстановления и упрочнения коленчатых валов обеспечивают высокое качество поверхностного слоя, однако имеют низкий КПД, большую энергоемкость процесса и, соответственно, высокую себестоимость, поэтому пока не нашли широкого применения.

Анализ надежности коленчатых валов дизелей после их восстановления различными методами, а также аварийных ситуаций с отказами коленчатых валов позволил установить, что они имеют низкий ресурс [73] вследствие образования задиров шеек, поэтому необходимо применение методов последующего упрочнения для повышения их износо- и задиростойкости.

Поверхностное фрикционное модифицирование шеек медьсодержащими металлами обеспечивает создание на поверхностях пар трения тонкий слой (плёнку) из "мягких" металлов, которая позволяет снизить коэффициент трения и величину износа и повысить задиростойкость и долговечность сопряжения Модификатор «СУРМ» содержит комплексные металлоорганические соединения на основе солей поливалентных металлов (цинк, олово, алюминий, сурьма и др.) и органических веществ, обеспечивающие восстановление ионов металлов на трущихся поверхностях, в результате чего реализуется физический «эффект безызносности».

Недостатками данных модификаторов являются [102, 103]:

– для обеспечения работоспособности трибоузла «вкладыш – шейка коленчатого вала» необходимо постоянно поддерживать определённую концентрацию этих мягких металлов хотя бы на этапе одного ресурса самой смазки;

– сложность создания устойчивой взвеси частиц этих металлов в смазке;

– все используемые для создания подобных металлоплакирующих добавок металлы — цветные, а валы изготавливаются из сплавов чёрных металлов. Это разногласие приводит к тому, что плёнки, образуемые мягкими (цветными) металлами, обладающие весьма малой адгезией к сталям, достаточно легко отслаиваются. Между сталями и цветными металлами возникают внутренние гальванические процессы, вызывающие электрохимическую коррозию сталей, что постепенно приводит к разрушению поверхностных слоёв. Способность к отслаиванию приводит к получению в маслах большого количества крупной взвеси, что способствует забиванию фильтров и масляных каналов. Поэтому изготовители таких металлоплакирующих присадок рекомендуют потребителям данных присадок тщательно промывать систему и постоянно, при каждой замене масла, вновь использовать их материалы.

В настоящее время для модифицирования поверхностей трибоузлов с целью уменьшения коэффициента трения и повышения их износостойкости нашли широкое применение минеральные материалы, которые способны формировать защитные металлокерамические пленки толщиной 2–5 мкм, содержащие в большом количестве Si, O, C в алмазоподобной фазе [5, 6, 37, 60, 65–70, 75, 74, 98, 101– 104, 117, 130, 136, 153 и др.].

Наиболее перспективным направлением финишной обработки и упрочнения шеек коленчатых валов является применение геоматериалов – слоистых силикатов, т.к. они изменяют свойства металла поверхности трения трибоузла. Слой металлокерамики формируется из металла самой поверхности, вступившего в реакцию с активными компонентами силикатов. Образованная таким образом модифицированная поверхность повторяет структуру металла, но изменившиеся по составу кристаллы железо-углеродного сплава растут в объёме, перестраиваются внутри и межкристаллические связи. Дальнейший диффузионный процесс приводит к отсутствию резкой переходной границы между матричной и изменённой поверхностью. Никакого воздействия на смазочные материалы не происходит, кроме возможного насыщения загрязнителями, вычищенными составом на первом этапе обработки. Полученная в результате обработки геоматериалами металлокерамическая поверхность является продолжением структуры самого металла, одним с ним целым, и имея одинаковое линейное тепловое расширение не отслаивается под действием механических и тепловых нагрузок. Применение финишной обработки модифицирующими материалами позволяет снизить коэффициент трения на 15–20%, и интенсивность изнашивания поверхностей трибосопряжения в 1,5– 4,0 раза, параметры шероховатости, а также увеличить твердость и нагрузку схватывания на 25–30% [6, 37, 45, 49, 60, 65, 66–70, 75, 74, 98, 101–104, 117, 130, 137, 153, 155–157 и др.].

Модифицирование поверхностей трения осуществляется минеральными и органоминеральными материалами фрикционным методом. Модифицирующий состав, состоящий из минерального или органоминерального материала и смазки, наносится на упрочняемую поверхность. Анализ исследований по модифицированию поверхностей трения различных трибоузлов [6, 37, 45, 49, 60, 65, 66–70, 75, 74, 98, 101–104, 117, 130, 137, 153, 155–157 и др.] позволил установить, что наилучшими триботехническими свойствами обладают композиции на основе серпентинита.

Ресурс коленчатого вала должен быть равен ресурсу дизеля. При капитальном ремонте дизеля для восстановления геометрии шеек и зазоров в подшипниках может производиться шлифование шеек вала на ремонтный размер с установлением соответственно ему вкладышей ремонтного размера или восстановление шеек вала на номинальный размер напылением или наплавкой с последующей механической обработкой. Наиболее оптимальной финишной операцией обработки шеек вала следует считать модифицирование геоматериалами, позволяющее получить шероховатость не более Ra = 0,1 мкм.

Однако в литературе нами не обнаружено рекомендаций по выбору состава минеральных материалов в зависимости от условий работы трибосопряжения и величины износа в сопряжении и способа нанесения покрытия.

Несмотря на глубокие и обстоятельные исследования в области применения минеральных материалов для повышения долговечности трибоузлов [6, 37, 45, 49, 60, 65, 66–70, 75, 74, 98, 101–104, 117, 130, 137, 153, 155–157 и др.] существует необходимость в разработке новых подходов при выборе состава геоматериалов в зависимости от условий работы трибосопряжения и необходимого срока его эксплуатации. Поэтому разработка методики выбора состава геоматериалов в зависимости от условий работы и заданного срока эксплуатации трибосопряжения остается актуальной.

Таким образом, анализ применяемых технологий восстановления и повышения износостойкости коленчатых валов позволил установить:

– без последующего упрочнения шеек валов не обеспечиваются усталостная и триботехническая долговечность валов;

– актуальным остается вопрос разработки такого технологического процесса восстановления коленчатого вала, который обеспечивал бы требуемые эксплуатационные свойства сопряжения и технологичность продукции (низкие трудоемкость и себестоимость, точность обработки, заданные параметры шероховатости покрытия и др.).

Обобщение и анализ исследований по проблеме повышения долговечности коленчатых валов судовых дизелей позволяет сделать следующие выводы.

1. Основными причинами отказов коленчатых валов являются износ и задир шеек. Однако в литературе недостаточно информации по видам, причинам и последствиям отказов коленчатых валов СОД.

2. Применяемые в настоящее время технологические процессы (ТП) восстановления не обеспечивает требуемую долговечность коленчатых валов судовых дизелей, так как не учитывает комплексно технологические особенности методов нанесения покрытий и упрочнения, их технико-экономические показатели, а также условия эксплуатации деталей.

3. Необеспечение требуемых показателей долговечности восстановленных коленчатых валов предопределяет необходимость совершенствования ТП восстановления, а также выбора критериальных параметров поверхностного слоя шеек. Недостатки существующих ТП восстановления, стохастичность параметров материала и факторов ТП, количественная и качественная неоднородность теплового, силового и др. воздействий на поверхностный слой детали как в процессе ее восстановления, так и эксплуатации определяют актуальность дальнейшего совершенствования ТП, углубленного исследования эксплуатационных свойств покрытий, получаемых при использовании минеральных и органоминеральных материалов, а также оценки долговечности восстановленных деталей в зависимости от полученных параметров материала поверхностного слоя.

5. В системе формирования параметров материала поверхностного слоя шеек коленчатых валов судовых дизелей практически не применяются композиционные покрытия на основе минеральных и органоминеральных материалов, которые позволяют обеспечить заданные показатели долговечности восстановленных деталей, вследствие недостаточной изученности, отсутствия рекомендаций по их использованию в зависимости от условий эксплуатации и достаточного опыта применения при решении технологических задач.

Основной целью настоящей работы является повышение эффективности технической эксплуатации судовых дизелей путем применения технологического процесса восстановления и упрочнения шеек коленчатых, позволяющего получить оптимальный комплекс параметров материала износостойкого покрытия и обеспечить требуемую их долговечность при приемлемой экономической эффективности.

Исходя из анализа современного состояния проблемы повышения долговечности коленчатых валов судовых дизелей технологическими методами, для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1. Устанавливались особенности условий эксплуатации, виды, причины и последствия отказов коленчатых валов СОД.

2. Проводилось дальнейшее развитие методологии технологического обеспечения долговечности коленчатых валов при восстановлении и упрочнении на основе системного проектирования, включающего оптимизацию параметров режимов упрочнения, выбор минеральных и органоминеральных материалов для упрочнения рабочих поверхностей шеек коленчатых валов, прогнозирование долговечности и оценку экономической эффективности.

3. Исследовалось влияние твердости шеек коленчатого вала, способа нанесения и химического состава антифрикционного слоя вкладышей на триботехнические свойства сопряжения «сталь 45 – антифрикционный слой вкладыша подшипника».

4. Определялись критериальные параметры композиционного покрытия шеек коленчатого вала, обеспечивающие высокие триботехнические свойства сопряжения «сталь 45 – антифрикционный слой вкладыша подшипника».

5. Исследовалось влияние химического состава минеральных и органоминеральных материалов на механические и триботехнические свойства, структуру и топографию покрытия шеек коленчатого вала.

6. Исследовалось влияние параметров модифицирования шеек коленчатых валов металлосилоксаном на триботехнические свойства пары трения «сталь 45 – износостойкое покрытие – антифрикционный слой вкладыша подшипника» для определения оптимального режима.

7. Исследовалось влияние температуры смазки на триботехнические свойства пар трения «сталь 45 – антифрикционный слой вкладыша подшипника» и «сталь 45–износостойкое покрытие – антифрикционный слой вкладыша подшипника».

8. Исследовалось влияние механических параметров и топографии покрытия шеек коленчатого вала на триботехнические свойства сопряжения «шейка вала – вкладыш подшипника».

9. Разрабатывался и внедрялся в производство ТП восстановления и упрочнения коленчатых валов СОД путем шлифования на ремонтный размер и нанесения износостойкого композиционного покрытия на шейки.

2. Программа и методики проведения исследования Общая схема и этапы проведения экспериментальных исследований приведены на рисунке 2.1.

Программа экспериментальных исследований включает:

1. выбор оборудования, приборов для проведения экспериментов, контроля параметров режимов исследуемых процессов и геометрических размеров шеек коленчатого вала, разработку приспособлений, технологической оснастки;

2. исследование видов изнашивания шеек, причин и последствий отказов коленчатых валов судовых среднеоборотных дизелей (СОД);

3. определение влияния твердости шеек коленчатых валов и материалов антифрикционного слоя вкладышей СОД на триботехнические свойства и долговечность трибосопряжения «шейка вала – вкладыш подшипника»;

4. определение триботехнических и механических свойств, топографии исследуемых покрытий для выбора составов композиций минеральных и органоминеральных материалов для модифицирования шеек коленчатых валов СОД, обеспечивающих максимальную долговечность трибосопряжения «шейка вала – вкладыш подшипника»;

5. нахождение оптимальных параметров режима модифицирования шеек коленчатого вала металлосилоксаном, обеспечивающих максимальную износостойкость в условиях трения при граничной смазке трибосопряжения «шейка вала – вкладыш подшипника»;

6. определение влияния механических свойств покрытия шеек коленчатых валов на триботехнические свойства трибосопряжения «шейка вала – вкладыш подшипника»;

7. определение влияния температуры смазочного масла на триботехнические свойства сопряжения «шейка вала – вкладыш подшипника» в зависимости от состава композиции материалов для модифицирования шеек коленчатых валов;

8. определение критериальных параметров покрытия для шеек коленчатых валов СОД;

Рисунок 2.1 – Общая схема проведения экспериментальных исследований 9. проектирование технологического процесса восстановления коленчатых валов СОД с формированием композиционных покрытий;

В качестве критерия при поиске оптимальных параметров режима нанесения металлокерамического покрытия и выборе минеральных и органоминеральных материалов для модифицирования шеек коленчатых валов СОД была выбрана износостойкость сопряжения «шейка вала – вкладыш подшипника», так как она определяет его ресурс.

2.2. Методика определения геометрических параметров Наиболее распространенными дефектами шеек коленчатого вала являются износ и риски, реже встречаются задир, трещины и поломка. В результате изнашивания шеек образуются отклонения формы от круглости (овальность) и цилиндричности (конусообразность, бочкообразность или седлообразность). Для определения величин износов шеек коленчатых валов, поступающих на восстановление, проводили измерения согласно схеме (рисунок 2.2) микрометрическими скобами с ценой деления 0,01 мм.

Рисунок 2.2 – Схема измерения шеек коленчатого вала Величина овальности определялась как половина разности максимального и минимального диаметров в каждом сечении (D1, D2 и D3), отклонение от цилиндричности определялась как половина разности максимального и минимального диаметров в каждой плоскости (I-I и II-II).

2.3. Методика использования регрессионного анализа и Для установления функциональных или статистических зависимостей между несколькими величинами или для решения экстремальных (оптимизационных) задач использовался классический метод постановки эксперимента, который предусматривает фиксирование на принятых уровнях всех переменных факторов, кроме одного, значения которого определенным образом изменяют в области его существования. Этот метод составляет основу однофакторного эксперимента. При однофакторном эксперименте, варьируя один фактор и, стабилизируя все прочие на выбранных уровнях, находят зависимость исследуемой величины только от одного фактора [85, 89, 124]. Обработку результатов эксперимента проводили с помощью вычислительных пакетов Mathcad и Excel.

Для изучения многофакторных систем применялся метод планирования эксперимента, методика проведения которого приведена в работах [3, 79, 85, 89, 90, 124, 163, 164 и др.]. Под планированием эксперимента понимают процесс определения числа и условий проведения опытов, необходимых и достаточных для решения поставленной задачи с требуемой точностью. В рамках математической модели любой технологический процесс рассматривается как процесс эволюции выбранной совокупности параметров. Очевидно, для построения модели, в первую очередь, необходимо выбрать наиболее существенные факторы в развитии процесса. Для этого в математическую модель в той или иной форме должны входить все параметры процесса, зависимость отклика от которых достаточно существенна. Степень влияния определяется как взаимосвязанностью соответствующих факторов, так и предполагаемой точностью и областью применения модели.

Преимущества методов оптимального планирования экспериментов [3, 90]:

минимизация числа экспериментов и объема вычислений при их обработке, введение четкой логики в процедуру проведения эксперимента, повышение контроля за точностью эксперимента и проведение статистического анализа результатов.

Задачу планирования эксперимента можно сформулировать следующим образом.

В области факторного пространства выбрать точки x = (x1, x2, x3, …, xn) и числа повторных измерений в них так, чтобы наилучшим образом оценить коэффициенты регрессии и параметры отклика в той области, где проводились измерения.

При оптимальном планировании эксперимента уравнение регрессии, аппроксимирующее функцию отклика, обычно записывают в виде полинома некоторой степени:

где b0, b1, b2, b12, … — выборочные коэффициенты регрессии.

Область изменения входных параметров (варьируемых переменных) xi записывается в безразмерных единицах в виде гиперкуба (для n = 2 — квадрат со стороной две единицы).

Факторы в области определения исследуемого процесса должны отвечать следующим принципиальным требованиям. Они должны быть независимыми и управляемыми, т. е. каждый фактор в отдельности управляется независимо от уровня других факторов.

Для получения математических моделей использовали метод полного факторного эксперимента. На основании литературного анализа были выбраны два технологических параметра, которые наиболее существенно влияют на свойства хромового и композиционного покрытий. При этом число опытов в эксперименте равно 2k = 4, где k — число факторов, варьируемых на двух уровнях. Полный факторный эксперимент и его дробные реплики имеют существенный недостаток в том, что математическая модель при его реализации, как правило, линейна и в, лучшем случае, в ней можно учесть взаимодействия отдельных факторов. В связи с этим для получения адекватной математической модели приходится существенно уменьшать изучаемую область факторного пространства.

Матрицы планов эксперимента записывают в кодовых безразмерных единицах, в которых +1 обозначает верхний уровень какого-либо фактора, –1 — нижний уровень, 0 — нулевой уровень. Поскольку факторы изучаемого процесса неоднородны и имеют различные единицы измерения, их приводят к единой системе исчисления путем перехода от действительных значений к кодированным. Связь между кодированными и натуральными значениями факторов задается формулой где — натуральное значение фактора;

xi0 — натуральное значение фактора на нулевом (основном) уровне;

xi — интервал варьирования фактора.

Величины xi и xi определяются следующими соотношениями:

Выбор интервалов варьирования имеет существенное значение. Если интервал чрезмерно мал, то теряется значительная часть информации о процессе. Увеличение интервала варьирования более некоторых пределов, как правило, ведет к необходимости получения адекватной математической модели второго порядка, для получения которой требуется выполнить значительно большее количество экспериментов.

Перед реализацией эксперимента проводили рандомизацию, т. е. устанавливали случайный порядок проведения опытов во времени. Для рандомизации использовали таблицу случайных чисел.

После того, как выбранный план эксперимента был реализован, и получена зависимость в виде уравнения регрессии, проверяли гипотезу об адекватности полученных зависимостей и определяли оптимальную область параметров режима технологического процесса.

Определение точности проведения эксперимента выполняется путем вычисления оценки дисперсии воспроизводимости экспериментальных данных. Для получения необходимых данных производилось дублирование опытов.

После того, как получены равноточные результаты эксперимента, вычисляли параметры математической модели, т. е. коэффициенты уравнения регрессии по формуле [3, 82]:

где хi — значения переменных (+1 или –1); y — результат опыта; i — номер члена уравнения регрессии; n — номер опыта; N — число опытов.

Коэффициенты регрессии показывают степень влияния каждого фактора на анализируемый показатель при фиксированном положении (на среднем уровне) других факторов. Знак при коэффициенте показывает качественную сторону влияния фактора на выходной параметр (функцию отклика).

Проверку статистической значимости тех или иных коэффициентов уравнений регрессии выполняли с помощью t-критерия Стьюдента [3].

Проверку адекватности уравнения регрессии результатам эксперимента производили с помощью критерия Фишера [3].

Обработку результатов эксперимента проводили с помощью вычислительного пакета Mathcad.

2.4. Определение триботехнических свойств материалов Основной целью проведения триботехнических испытаний является оценка фрикционной совместимости конструкционных и смазочных материалов, используемых или планируемых к использованию в узлах трения. Совместимость оценивают по трибостойкости узла, т. е. способности данного сочетания материалов обеспечивать при переходных режимах работы приемлемо малые и стабильные значения сил трения, интенсивности изнашивания и вероятности заедания в заданном или возможно большем диапазоне рабочих давлений, скоростей и температур, а также обеспечивать посредством приработки возможно большее увеличение этого диапазона за возможно более короткое время.

Лабораторные испытания обычно выполняются ускоренными, чтобы сократить время начальной стадии подбора материалов и смазок. При этом моделирование должно отражать условия работы реальной трибосистемы, ее конструкцию и вид компонентов. В ускоренных испытаниях некоторые из их параметров ужесточают, наиболее часто это контактное давление, скорость или температура. Методология трибоиспытаний обобщена в работах Э.Д. Брауна, К.Дж. Будински, Ю.А. Евдокимова, Л.И Куксеновой, Х Чихоса, А.В. Чичинадзе.

Наиболее существенные факторы для проведения эффективного моделирования трибосистемы [83]:

– геометрия и материалы пары пары;

– кинематика движения;

– вид нагружения;

– марка смазки;

– подготовка образцов для испытаний.

Все эти факторы должны быть учтены, для того чтобы результаты испытаний были надежными, воспроизводимыми и адекватными моделируемой трибосистеме. Другое важное обстоятельство — это точность и надежность измерений фрикционных характеристик в испытаниях.

Наиболее распространенными дефектами шеек коленчатого вала являются износы, характеризующиеся появлением отклонений формы и изменением размеров, и образованием круговых рисок и царапин глубиной до 0,05 мм, реже встречаются задиры, трещины и точечная коррозия [73].

Для триботехнических испытаний образцы изготавливали из стали 45 в форме роликов диаметром 45 мм, шириной 10 мм (рисунок 2.3). На исследуемых судовых СОД шейки коленчатых валов имеют твердость в интервале от 164 НВ до 58 HRC [73], поэтому часть образцов изготавливали из стали 45 без дополнительной термообработки, их твердость находилась в диапазоне 190–225 НВ (средняя величина твердости 212 НВ), часть образцов подвергали закалке с последующим отпуском для получения величин твердости и 44±1, 54±1 и 62±1 HRC. Часть образцов различной твердости модифицировали. Перед проведением испытаний образцы полировали до Ra = 0,32 мкм. Испытания на универсальной машине модели УМТВК производства АО «АвтоВАЗ» (г. Тольятти) проводили по схеме «ролик – колодка» (рисунок 2.4) в условиях граничного трения при постоянной скорости скольжения 0,71 м/с. В качестве неподвижного образца использовались колодки, вырезанные из различных типов вкладышей СОД: антифрикционный слой гальванический (трехслойный стале-бронзово-гальванический (PbSn18Cu2,5) – коды вкладышей 03, 13, 23, 75, 81, 303, 329), стале-алюминиево-PbSnCu (вкладыши типа Rillenlager) – коды вкладышей 24, 26, 33, 336 и напыленный (стале-бронзовоалюминиевый (АО20) – Miba 34, 36, 37). Смазку пары трения осуществляли капельным способом (5–6 капель в минуту). Для смазки применялось работающее дизельное масло марки М-14-Д2(цл 30) ГОСТ 12337-84 с главного судового СОД, эксплуатировавшегося на тяжелых сортах топлива, так как при работе двигателя на тяжелых сортах топлива смазка содержит повышенное количество механических примесей. Величины значений характеристик работающего масла и содержание в нем продуктов износа и сгорания соответствовало примерно типичным средним значениям для СОД, эксплуатирующихся на тяжелых сортах топлива [72]:

вязкость при 100 С, cCт 15,8;

щелочное число, мг КОН / г 20, механические примеси, % 1,5;

Установлено [72], что наибольшее влияние на износ трибосопряжения оказывает содержание алюминия в смазке, причем увеличение массы алюминия в работающем масле приводит к интенсификации изнашивания вкладышей подшипников и шеек коленчатого вала.

Рисунок 2.3 – Подвижный образец 1 – элемент вкладыша подшипника для испытаний материалов на среднеоборотного дизеля контртело);

фрикционную совместимость 2 – подвижный образец (ролик);

Для интенсификации процесса изнашивания каждые 5 минут осуществлялся процесс остановки и пуска машины. Нагрузка изменялась от 40 до 400 Н. В процессе испытаний фиксировали следующие параметры: интенсивность (величину) изнашивания и силу (коэффициент) трения.

Нагрузку изменяли в соответствии с режимами, приведенными в таблице 2.1.

Время испытаний каждой пары трения составляло 4 часа при проведении сравнительных испытаний образцов с различными типами покрытий и 7,5 ч для базовых испытаний.

Таблица 2.1 – Режимы испытаний Выбранные режимы испытаний характерны для работы подшипников скольжения коленчатых валов СОД и соответствуют нагрузкам в моменты пуска и остановки двигателя, т. е. когда наблюдается режим трения при граничной смазке.

Коэффициент трения и величина износа в условия граничной смазки определяются в большей степени триботехническими свойствами подшипникового материала. При переходе к полужидкостной и жидкостной смазке, т. е. когда поверхности шейки вала и вкладыша разделены слоем смазки, влияние материала подшипника на процессы, протекающие в подшипнике, пренебрежительно мало.

Определение нагрузки схватывания осуществлялось при появлении признаков схватывания (кратковременное резкое увеличение момента силы трения) или задира (при появлении задиров на рабочих поверхностях трения испытываемых образцов наблюдается резкое увеличение момента силы трения, возникновение шума и вибрации). Нагрузка схватывания или задира фиксируется.

Модифицирование поверхности вращающегося образца минеральными и органоминеральными материалами осуществляли фрикционным методом по технологии, приведенной в п. 4.2 и 4.3.

Износ образцов можно определить двумя способами: весовым и размерным.

С помощью весового способа находится изменение массы образца из выражения где М1 и М2 — массы образца до и после испытаний, мг.

Перед взвешиванием образец тщательно промывается в этиловом спирте, а затем просушивается. Взвешивание проводится на лабораторных весах с ценой деления 0,1 мг марки AUW 220D фирмы Shimadzu (Япония).

С помощью размерного способа находится изменение диаметра роликового образца из выражения где d1 и d2 — диаметры образца до и после испытаний, мкм.

Температуру в зоне фрикционного контакта определяли с помощью инфракрасного пирометра Optris Mimisight (Германия) с точностью 1 °С в диапазоне от 0 до 420 °С.

Измерение диаметров роликового образца (после его промывки и просушки) проводили с помощью рычажной скобы модели 01102 фирмы ООО «НПФ Завод «Измерон» (г. Санкт-Петербург) с ценой деления 0,001 мм.

Измерение толщины элемента вкладыша подшипника (после его промывки и просушки) проводили с помощью микрометра японской фирмы «Mitutoyo» модели BMD-25DM с электронной индикацией результата на табло с ценой деления 0,001 мм.

В процессе проведения испытаний велся протокол испытаний, в котором отражали следующие положения:

– марка материалов сопряженных образцов или покрытий, необходимые механические свойства (твердость, модуль Юнга и др.);

– режим испытаний (нормальная нагрузка, частота вращения ролика, время испытаний);

– температура фрикционного разогрева в зоне трибоконтакта на каждом этапе испытаний;

– маркировка испытываемых образцов;

– величины масс образцов до и после испытаний;

– величины износа (весового и размерного) образцов после испытаний;

– величины суммарных износов (весового и размерного) образцов;

– время начала и конца каждого испытания;

– нагрузка схватывания или задира.

При всех испытаниях на износостойкость покрытий повторность опытов принимали равную трем.

2.5. Методика исследования механических свойств покрытий Испытания на твердость незакаленной стали проводили по Бринеллю шариком 10 мм при нагрузке 30 кН, закаленных образцов по Роквеллу алмазным конусом с общей нагрузкой 1,5 кН.

Для определения механических свойств покрытий с целью изучения их влияния на триботехнические свойства практически единственным универсальным инструментом является наноиндентирование [26]. Установлена связь физикохимических свойств твердых тел и покрытий с наноструктурой [26, 27]. Для исследования механических свойств покрытий на наноуровне использовали ультрамикротестер для динамических испытаний твердости материалов DUH-211S фирмы Shimadzu (Япония). Прибор предназначен для измерения твердости Н, модуля упругости Е и упругого восстановления We по методу наноиндентирования. Испытания соответствуют стандарту ISO 14577-4. В процессе измерений снимается кривая нагружение–разгрузка (рисунок 2.5), которая в дальнейшем обрабатывается по методу Оливера-Фарра [58, 129].

При наноиндентировании характерно наличие небольшой пластической деформации при значительной упругой. При этом твердость часто достигает теоретического предела прочности поверхностного слоя на сдвиг или близка к нему. Причем эта область соответствует глубине проникновения индентора от долей нанометра до десятков, а в некоторых случаях — и сотен нанометров [26, 57, 129].

Известно, что нанотвердость [26, 27, 57, 129] зависит от величины нагрузки на инденторе при глубине отпечатка менее 100 нм. При этом более высокие значения нанотвердости соответствуют малым нагрузкам, а с увеличением нагрузки на индентор величина нанотвердости монотонно уменьшается и при глубине отпечатка свыше 100 нм стабилизируется. Так как толщина композиционного покрытия при модифицировании стали минеральными и органоминеральными материалами составляет около 3 мкм, оптимальная глубина отпечатка для получения объективной информации о механических свойствах покрытия должна быть примерно 100 нм.

Ультрамикротестер позволяет производить измерения твердости при заданной глубине отпечатка. Прибор DUH-211S позволяет определять максимальную глубину отпечатка при максимальной нагрузке, которая является суммой нескольких слагаемых – глубины остаточного отпечатка после снятия нагрузки и величина упругого восстановления или глубины остаточного отпечатка при максимальной нагрузке на индентор и величины упругого прогиба поверхности образца (рисунок 2.5).

Для определения изменения механических свойств по глубине исходных образцов (после шлифования), а также после упрочнения и трибоиспытаний исследования проводили на трех уровнях нагрузки: 1 – 19,61 мН; 2 – 196,1 мН и 1961 мН.

Скорость нагружения зависит от нагрузки и соответственно составляет: 1 – 1, мН/с; 2 – 13,3 мН/с; 3 – 70,1 мН/с. Время выдержки под нагрузкой составляло 5 с.

Рисунок 2.5 – Диаграмма нагрузка – глубина отпечатка, полученная методом hr – глубина остаточного отпечатка после снятия нагрузки; hе – величина упругого восстановления; hр – глубина остаточного отпечатка при максимальной нагрузке на индентор; hs – упругий прогиб поверхности образца; hmax – максимальная глубина отпечатка при максимальной нагрузке Pmax; hсr – ползучесть при Р = const; Wp – работа пластической деформации при формировании отпечатка; Wе – работа упругой деформации; dP/dh = S – жесткость в контакте «индентор – образец»

Суть метода наноиндентирования состоит в аппроксимации начального участка разгрузочной кривой степенной функцией где Рmax – максимальная нагрузка; hmax – максимальная глубина проникновения индентора; hr – глубина остаточного отпечатка после снятия нагрузки, В и m — эмпирически определяемые параметры (материальные константы).

Наклон начального этапа разгрузочной кривой определяет жесткость материала:

Динамическая твердость рассчитывается по формуле где а – константа, которая зависит от формы индентора, для треугольного индентора с углом при вершине 115 (индентор Берковича) а = 3,8584.

Твердость рассчитывается по формуле где А – площадь проекции отпечатка, определяемая из глубины максимального проникновения индентора hmax.

Модуль упругости Е покрытия определяется из выражения где E r ; = 1,034 – поправочный коэффициент Кинга для индентора Берковича; s – коэффициент Пуассона покрытия; i – коэффициент Пуассона индентора. Для алмазного индентора коэффициент Пуассона равен 0,07 и модуль упругости Ei соответственно 1141 ГПa.

Величину упругого восстановления покрытий определяют по формуле:

Для оценки стойкости материалов к упругой деформации разрушения можно использовать величину отношения твердости к модулю упругости, H/E, называемую также индексом пластичности материала, а для оценки сопротивления материала пластической деформации — параметр H3/E2.

Для анализа свойств покрытия определяют отношение Р к S2, которое не зависит от глубины отпечатка и контактной площади и хорошо коррелирует с некоторыми трибологическими характеристиками [26] 2.6. Методики исследований структуры и топографии поверхностей трения шеек коленчатых валов и покрытий, рентгенофазного анализа покрытий Исследования структуры проводились в двух направлениях:

– для определения доминирующего вида изнашивания поверхностей трения шеек коленчатых валов судовых СОД;

– для определения особенностей структуры поверхностного слоя покрытия.

Исследование поверхностей трения коленчатых валов судовых СОД для определения доминирующего вида изнашивания проводилось с помощью мобильного цифрового микроскопа Digital Lab Mobile фирмы «JJ-Croup Corp.» (КНР) при увеличениях 27–100 раз.

Анализ зарождения и развития повреждения поверхности трения с позиций структурной механики разрушения составляет сущность нового подхода к пониманию микромеханизмов изнашивания. Основная научная идея — установление взаимосвязи модуля упругости, микротвердости, структуры поверхностного слоя материала с износостойкостью.

Оценка строения структуры и топографии поверхностного слоя покрытия позволяет в большинстве случаев характеризовать их качество, физикомеханические и триботехнические свойства [146].

Морфологию и локальные свойства покрытий исследовали на сканирующем зондовом (атомно-силовом) микроскопе SPM-9600 фирмы Shimadzu (Япония) с высоким пространственным разрешением. Диагностика поверхности и её рельефа осуществляется путем непосредственного исследования структуры поверхности методом контактной атомно-силовой микроскопии. Атомно-силовой микроскоп (АСМ) исследует топографию поверхности с помощью микрозонда, расположенного на упругой консоли. Микрозонд представляет собой тонкую пластинкуконсоль (кантилевер). На конце кантилевера расположен острый шип (радиус закругления от 1 до 10 нм). При перемещении микрозонда вдоль поверхности образца острие шипа приподнимается и опускается, очерчивая микрорельеф поверхности. На выступающем конце кантилевера (над шипом) расположена зеркальная площадка, на которую падает и от которой отражается луч лазера. Когда шип опускается и поднимается на неровностях поверхности, отраженный луч отклоняется, и это отклонение регистрируется фотодетектором. Данные фотодетектора используются в системе обратной связи, которая обеспечивает постоянную силу давления острия на образец. Пьезоэлектрический преобразователь может регистрировать изменение рельефа образца в режиме реального времени. В другом режиме работы регистрируется сила взаимодействия острия с поверхностью при постоянном положении шипа над образцом. Микрозонд обычно делают из кремния или нитрида кремния. Разрешающая способность метода составляет примерно 0,1–1,0 нм по горизонтали и 0,01 нм по вертикали. Смещая зонд по горизонтали, можно получить серию рельефов и с помощью компьютера построить трехмерное изображение [84].

Структурный, качественный и количественный анализ кристаллических фаз, а также фазовую идентификацию покрытий проводили на рентгеновском дифрактометре Advance-D8 фирмы «Bruker» (Германия). Основные технические характеристики:

метод съёмки Брэгг-Брентано;

диапазон углового перемещения образца 360 °;

погрешность +0,0001 °;

режим съёмки пошаговый или непрерывный;

режим работы трубки 40 кВ, 40 A.

Исследование химических соединений, образующихся при модификации поверхности минеральными органоминеральными материалами, проводили на сверхвысоковакуумном фотоэлектронном спектрометре Omicron (Германия) с полусферическим электростатическим анализатором (радиус кривизны 125 мм). В качестве источника использовалась рентгеновская пушка с магниевым анодом (линия MgK 1253.6 эВ). Основные технические характеристики установки:

глубина анализа 5–15 нм;

вакуум (10–8)10-9 Па;

точность определения позиций пиков 0,05 эВ;

чувствительность по элементному составу 0,5–1,0 ат. %.



Pages:     || 2 | 3 |
Похожие работы:

«ПЕЙСАХОВИЧ Даниил Григорьевич УПРАВЛЕНИЕ ИНТЕРАКТИВНОЙ ДИСПЕТЧЕРИЗАЦИЕЙ В ЕДИНОМ ИНФОРМАЦИОННОМ ПРОСТРАНСТВЕ ПОСРЕДНИЧЕСКОГО ТРАНСПОРТНОГО ОПЕРАТОРА 05.13.10 – Управление в социальных и экономических системах диссертация на соискание ученой степени...»

«ЗУЙКОВА АННА АЛЕКСАНДРОВНА ОСОБЕННОСТИ ЭТИОПАТОГЕНЕЗА ДЕЗАДАПТИВНЫХ ИЗМЕНЕНИЙ УЧАСТНИКОВ БОЕВЫХ ДЕЙСТВИЙ 14.03.03 – патологическая физиология диссертация на соискание ученой степени доктора медицинских наук Н.Новгород 2014 1 Оглавление. Введение. Глава 1. Современное представление об адаптации участников локальных вооруженных конфликтов после воздействия боевого стресса и травм. Глава 2. Исследование дезадаптивных изменений после воздействия боевого стресса. 2.1...»

«ПЕТРОСЯН Лилит Грантовна ОЦЕНКА НЕЙРОПРОТЕКТИВНЫХ СВОЙСТВ КСЕНОНА ПРИ ОПЕРАЦИЯХ У БОЛЬНЫХ С ОБЪЕМНЫМИ ОБРАЗОВАНИЯМИ ГОЛОВНОГО МОЗГА 14.01.20 – Анестезиология и реаниматология ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата медицинских наук Научный руководитель : доктор медицинских наук, профессор В.М. МИЗИКОВ Москва – ОГЛАВЛЕНИЕ Список сокращений Введение ГЛАВА 1. Современные проблемы защиты мозга....»

«Аль-Баити Мухтар Авад Абдулла Проблемы субъективных признаков состава преступления по мусульманскому уголовному праву Специальность 12.00.08 –уголовное право и криминология; уголовно-исполнительное право Диссертация на соискание ученой степени кандидата юридических наук Научный руководитель – доктор юридических наук, профессор З.А.Астемиров Махачкала 2014 СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ ГЛАВА 1. ОСНОВЫ ОБЩЕГО УЧЕНИЯ О...»

«Раскин Михаил Александрович Сверхслова, меры на них и их полупрямые произведения 01.01.06 – математическая логика, алгебра и теория чисел диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук Научный руководитель д. ф.-м. н., профессор Николай Константинович Верещагин Москва – 2014 2 Содержание Введение...........................»

«БОЧАРНИКОВА НАТАЛЬЯ АНАТОЛЬЕВНА АДМИНИСТРАТИВНАЯ ОШИБКА: ПРАВОВОЕ СОДЕРЖАНИЕ, ЗНАЧЕНИЕ И ОСНОВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ПРЕОДОЛЕНИЯ Специальность: 12.00.14 – административное право, финансовое право, информационное право ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата юридических наук Научный руководитель : доктор юридических наук, профессор Старилов Юрий Николаевич Воронеж – ОГЛАВЛЕНИЕ Введение Глава 1. Административная ошибка в управленческой...»

«ГОЛУБЧИКОВА Рита Николаевна Многофакторная характеристика больных хронической идиопатической крапивницей на этапе стационарного обследования 14.03.09 – клиническая иммунология, аллергология ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата медицинских наук Научный руководитель : к.м.н. Данилычева И.В. Москва, 2013 Оглавление Список используемых сокращений 5 Введение Цели и задачи исследования Научная новизна работы Практическая...»

«Денисов Сергей Александрович ГАЗОФАЗНОЕ МОДИФИЦИРОВАНИЕ И ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ДЕТОНАЦИОННОГО НАНОАЛМАЗА 02.00.04 – физическая химия ДИССЕРТАЦИЯ на соискание учёной степени кандидата химических наук Научный руководитель д. х. н. Спицын Борис Владимирович Москва – Содержание. Список сокращений и условных обозначений Введение Обзор...»

«ВИННИЧЕК ВЛАДИМИР АЛЬБЕРТОВИЧ Ремесло и торговля в Верхнем Посурье в XI – нач. XIII в. Исторические наук и 07.00.06 – археология Диссертация на соискание ученой степени кандидата исторических наук Научный руководитель : д.и.н. Г.Н. Белорыбкин ПЕНЗА - ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ Глава 1....»

«из ФОНДОВ РОССИЙСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННОЙ БИБЛИОТЕКИ Зинченко, Ольга Петровна 1. ОсоБенности псикическозо развития младжик сиБсов в семь як наркотизирдютцикся подростков 1.1. Российская государственная Библиотека diss.rsl.ru 2003 Зинченко, Ольга Петровна ОсоБенности псикического развития младшик си5сов в семьях наркотизирующихся подростков [Электронный ресурс]: Дис.. канд. психол. наук : 19.00.13.-М.: РГБ, 2003 (Из фондов Российской Государственной Библиотеки) Психология — Социальная психология —...»

«ГАВРИЛОВ ИЛЬЯ ЮРЬЕВИЧ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЛИЯНИЯ НАЧАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ПАРА НА ВОЛНОВУЮ СТРУКТУРУ И ПАРАМЕТРЫ ДВУХФАЗНОГО ПОТОКА В СОПЛОВОЙ ТУРБИННОЙ РЕШЕТКЕ Специальность 05.04.12 – Турбомашины и комбинированные турбоустановки Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель : Доктор технических...»

«СУХАРЕВА Ольга Андреевна НАПРАВЛЕНИЯ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ВИНОГРАДАРСТВА В СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ОРГАНИЗАЦИЯХ (по материалам Краснодарского края) Специальность 08.00.05 – экономика и управление народным хозяйством: экономика, организация и управление предприятиями, отраслями, комплексами (АПК и сельское хозяйство) ДИССЕРТАЦИЯ...»

«ЛЮБЧИК АННА НИКОЛАЕВНА ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ МАГНИТОМЕТРИЧЕСКОГО МЕТОДА ДИСТАНЦИОННОГО КОНТРОЛЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ПОДЗЕМНЫХ МАГИСТРАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ Специальность 05.11.13 – Приборы и методы контроля природной среды, веществ, материалов и изделий ДИССЕРТАЦИЯ...»

«Федеральное государственное бюджетное учреждение Саратовский научно-исследовательский институт кардиологии Минздрава России ГЛУХОВ ЕВГЕНИЙ АНДРЕЕВИЧ КЛИНИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИНТЕРВЕНЦИОННЫХ И НЕИНТЕРВЕНЦИОННОЙ ТАКТИК ЛЕЧЕНИЯ БОЛЬНЫХ ИШЕМИЧЕСКОЙ БОЛЕЗНЬЮ СЕРДЦА С ДВУХСОСУДИСТЫМ ПОРАЖЕНИЕМ КОРОНАРНОГО РУСЛА ПРИ НАЛИЧИИ ХРОНИЧЕСКОЙ ОККЛЮЗИИ И СТЕНОЗЕ АРТЕРИИ-ДОНОРА КОЛЛАТЕРАЛЕЙ 14.01.05 - кардиология Диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук Научный...»

«Мухаммед Тауфик Ахмед Каид МОРФОБИОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ГЕНОТИПОВ АЛЛОЦИТОПЛАЗМАТИЧЕСКОЙ ЯРОВОЙ ПШЕНИЦЫ, ОТОБРАННЫХ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ МОЛЕКУЛЯРНОГО МАРКИРОВАНИЯ И УРОВНЮ ИХ СТРЕССТОЛЕРАНТНОСТИ К МЕТЕОТРОПНЫМ РИСКАМ Специальность: 03.02.07 – генетика; 06.01.05 – селекция и семеноводство Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук Научный руководитель кандидат биологических наук доцент О.Г.Семенов Москва - ОГЛАВЛЕНИЕ...»

«СОТНИКОВ Геннадий Васильевич УДК 533.9, 533.922, 621.372.8, 621.384.6 ЭЛЕКТРОДИНАМИКА ПЛАЗМЕННЫХ И ПЛАЗМОПОДОБНЫХ ЗАМЕДЛЯЮЩИХ СТРУКТУР ДЛЯ СВЧ–ГЕНЕРАТОРОВ БОЛЬШИХ МОЩНОСТЕЙ И ВЫСОКОГРАДИЕНТНЫХ УСКОРИТЕЛЕЙ 01.04.08 — физика плазмы Диссертация на соискание ученой степени доктора физико-математических наук Научный консультант : доктор физ.-мат. наук, професcор Онищенко Иван...»

«ИЗ ФОНДОВ РОССИЙСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННОЙ БИБЛИОТЕКИ Борщ, Надежда Алексеевна Атомная и электронная структура наноформ на основе кремния Москва Российская государственная библиотека diss.rsl.ru 2006 Борщ, Надежда Алексеевна Атомная и электронная структура наноформ на основе кремния : [Электронный ресурс] : Дис. . канд. физ.­мат. наук  : 01.04.10. ­ Воронеж: РГБ, 2006 (Из фондов Российской Государственной Библиотеки) Физико­математические науки ­­ Физика ­­ Физика...»

«из ФОНДОВ РОССИЙСКОЙ ГОСУДАРСТВЕННОЙ БИБЛИОТЕКИ Жмырко, Андрей Микайлович 1. ОБоснобание параметров и режимов работы системы мойки молокопровода доильнык установок для доения коров в стойлак 1.1. Российская государственная Библиотека diss.rsl.ru 2005 Жмырко, Андрей Микайлович ОБоснование параметров и режимов работы системы мойки молокопровода доильнык установок для доения коров в стойлак [Электронный ресурс]: Дис.. канд. теки, наук : 05.20.01.-М.: РГБ, 2005 (Из фондов Российской...»

«СИДЯКИН МАКСИМ ЭДУАРДОВИЧ РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ЭТАНОЛА ИЗ ВОЗВРАТНЫХ ОТХОДОВ ХЛЕБОПЕКАРНОГО ПРОИЗВОДСТВА 05.18.07. - Биотехнология пищевых продуктов и биологических активных веществ ДИССЕРТАЦИЯ на соискание ученой степени кандидата технических наук Научный руководитель : д.т.н., проф. Л.Н. Крикунова Москва –...»

«Степанов Родион Александрович ГЕНЕРАЦИЯ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ ТУРБУЛЕНТНЫМИ ПОТОКАМИ ПРОВОДЯЩЕЙ СРЕДЫ 01.02.05 — Механика жидкости, газа и плазмы Диссертация на соискание ученой степени доктора физико-математических наук Научный консультант Пермь 2009 Содержание Введение 6 1 Кинематическая генерация магнитного поля средним потоком 16 1.1 Уравнения магнитной гидродинамики............ 1.2...»




























 
2014 www.av.disus.ru - «Бесплатная электронная библиотека - Авторефераты, Диссертации, Монографии, Программы»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.