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

(код композиции №33 (Rillenlager). Испытания контрольной пары (с неупрочненным стальным образцом) позволили установить, что с увеличением температуры подогрева смазки и образца свыше 40 С происходит рост резкий рост коэффициента трения с 0,008 до 0,023 (рисунок 4.13). Модифицирование стали минеральными и органоминеральными материалами позволяет устранить резкие колебания величины коэффициента трения. Модифицирование поверхности стали металлосилоксаном, серпентинитом и алюмосиликатом позволяет избежать существенного роста коэффициента трения во всем диапазоне температур подогрева смазки (коэффициент трения возрастает с 0,007–0,008 при 20 С до 0,010 при 60 С).

Модифицирование поверхности стали алюмосиликатом, модифицированным металлосилоксаном и алюмосиликатом, модифицированным полисахаридом и карбонатом магния, позволяет получить эффект снижения величины коэффициентов трения по мере роста температуры смазки. Наиболее низкий и стабильный коэффициент трения во всем диапазоне температур обеспечивает модифицирование композицией алюмосиликатом, модифицированным металлосилоксаном.

Рисунок 4.13 – Зависимости коэффициента трения скоростей для трибосопряжения «вал (сталь 45 твердостью 212 HВ) – вкладыш» при граничной смазке в зависимости от температуры предварительного нагрева смазки и типа антифрикционного слоя вкладыша при различных упрочняющих покрытиях, полученных в результате модифицирования стали: 1 – контрольный образец;

2 – алюмосиликатом, модифицированным металлосилоксаном;

3 – алюмосиликатом, модифицированным полисахаридом и карбонатом магния;

4 – металлосилоксаном; 5 – серпентинитом; 6 – алюмосиликатом Скорость изнашивания контрольного стального образца возрастает при повышении температуры смазки, особенно интенсивно в диапазоне температур 20– 40 С. Скорость изнашивания упрочненных стальных образцов или уменьшается с увеличением температуры подогрева (композиция металлосилоксан + алюмосиликата или металлосиликат) или незначительно возрастает (серпентинит и алюмосиликат, модифицированный полисахаридом и карбонатом магния). Модифицирование алюмосиликатом дает незначительный эффект повышения износостойкости стали. Наилучшие результаты повышения износостойкости в рабочем диапазоне подогрева смазки (40–60 С) обеспечивают композиция металлосилоксан + алюмосиликат (снижение скорости изнашивания более чем в 12 раз) и алюмосиликат, модифицированный полисахаридом и карбонатом магния (снижение скорости изнашивания более чем в 7,4 раза).

Скорость изнашивания трибосопряжения со стальным неупрочненным образцом из стали по мере роста температуры увеличивается, причем наиболее интенсивно в диапазоне температур 40–60 (рисунок 4.14). Модифицирование стали минеральными и органоминеральными материалами позволяет существенно снизить скорости изнашивания сопряженных поверхностей трения по сравнению с парой трения с контрольным образцом.

Рисунок 4.14 – Зависимости скоростей изнашивания стального образца в условиях трения при граничной смазке в трибосопряжении «вал (сталь 45 твердостью 212 HВ)» от температуры предварительного нагрева смазки и типа упрочняющего покрытия, полученного в результате модифицирования стали:

1 – алюмосиликатом, модифицированным металлосилоксаном;

2 – алюмосиликатом, модифицированным полисахаридом и карбонатом магния;

3 – металлосилоксаном; 4 – серпентинитом; 5 – алюмосиликатом;

Наибольшую износостойкость во всем диапазоне температур подогрева смазки обеспечивает упрочнение алюмосиликатом, модифицированным полисахаридом и карбонатом магния, причем скорость изнашивания по мере увеличения температуры повышается незначительно (снижение скорости изнашивания более чем в 8, раза). Также высокую износостойкость в диапазоне температур 40–60 (рисунок 4.15) обеспечивает покрытие, полученное в результате модифицирования стали алюмосиликатом, модифицированным металлосилоксаном (снижение скорости изнашивания более чем в 11,7 раза).

Рисунок 4.15 – Зависимости скоростей изнашивания трибосопряжения «вал (сталь 45 твердостью 212 HВ) – вкладыш» при граничной смазке в зависимости от температуры предварительного нагрева смазки и типа антифрикционного слоя вкладыша при различных упрочняющих покрытиях, полученных в результате модифицирования стали: 1 – контрольный образец; 2 – алюмосиликатом, модифицированным металлосилоксаном; 3 – металлосилоксаном;

4 – алюмосиликатом, модифицированным полисахаридом и карбонатом магния; 5 – Модифицирование металлосилоксаном эффективно при температуре подогрева масла 40 С (снижение скорости изнашивания в 3 раза).

Модифицирование серпентинитом обеспечивает незначительное влияние температуры подогрева смазки на скорость изнашивания, однако эффект от его применения значительно ниже, чем от упрочнения алюмосиликатом, модифицированным полисахаридом и карбонатом магния или композицией 50% металлосилоксана + 50% алюмосиликата. Применение алюмосиликата для повышения износостойкости дает эффект только при температуре смазки свыше 45 С.

Температура в зоне трибоконтакта пар трения плавно увеличивается по мере роста температуры подогрева масла (рисунок 4.16). Применение модифицирования минеральными и органоминеральными материалами (за исключением алюмосиликата) позволяет снизить температуру в зоне трибоконтакта примерно в 2 раза.

Рисунок 4.16 – Зависимости температуры в зоне трибоконтакта пары трения «вал (сталь 45 твердостью 212 HВ) – вкладыш» при граничной смазке в зависимости от температуры предварительного нагрева смазки и типа антифрикционного слоя вкладыша при различных упрочняющих покрытиях, полученных в результате модифицирования стали:

1 – контрольный образец; 2 – алюмосиликатом; 3 – алюмосиликатом, модифицированным полисахаридом и карбонатом магния;

4 – металлосилоксаном; 5 – алюмосиликатом, модифицированным металлосилоксаном;

Таким образом, анализ результатов сравнительных триботехнических испытаний пары трения «шейка коленчатого вала – вкладыш подшипника» в условиях трения при граничной смазке при различных температурах и упрочняющих покрытиях позволил установить:

– при температуре циркуляционного масла свыше 40 С в трибосопряжении с неупрочненной сталью в условиях трения при граничной смазке резко возрастают:

коэффициент трения, температура в зоне трибоконтакта и скорость изнашивания антифрикционного слоя вкладыша, что создает предпосылки для схватывания и задира и, соответственно, созданию аварийной ситуации на дизеле;

– модифицирование поверхности стали минеральными и органоминеральными материалами позволяет во всем диапазоне температур подогрева смазки повысить износостойкость сопряжения, снизить величины коэффициентов трения и температуры в зоне трибоконтакта и, соответственно, существенно повысить долговечность трибоузла. Причем по мере увеличения температуры подогрева масла эффект от модифицирования стали возрастает: уменьшаются величины скорости изнашивания стали и трибосопряжения в целом;

– наиболее высокими триботехническими свойствами обладают следующие композиционные покрытия: сталь, упрочненная алюмосиликатом, модифицированным металлосилоксаном или алюмосиликатом, модифицированным полисахаридом и карбонатом магния.

4.5. Исследование влияния химического состава минеральных и органоминеральных материалов на топографию и состав поверхности трения шейки вала после ее модифицирования Поверхностный слой деталей оказывает существенное влияние на эксплуатационные свойства сопряжения. Модифицирование поверхности стали минеральными и органоминеральными материалами позволяет получать тонкопленочные покрытия и управлять их эксплуатационными свойствами: механическими (микро- и нанотвердость модуль упругости), износостойкостью, сопротивлением коррозии, эрозии и кавитации [148]. Механические свойства, топография поверхности, структура и химический состав определяют износостойкость и долговечность трибоузла [150–152]. Знание закономерностей комплексного и раздельного влияния параметров поверхностного слоя детали на их эксплуатационные свойства позволяет оптимизировать технологический процесс упрочнения шеек коленчатых валов.

Известно [67], что величина износа пропорциональна объему взаимного внедрения шероховатостей и обратно пропорциональна фактической площади контакта. Для определения влияния типа покрытия на топографию поверхностей и параметры их шероховатости, а также выявления взаимосвязи топографии поверхностей и параметров их шероховатости с износостойкостью различных покрытий, были проведены исследования на атомно-силовом микроскопе.

Анализ параметров шероховатости и топографии поверхностей трения стальных неупрочненных образцов и после их модифицирования минеральными и органоминеральными материалами позволил установить значительную анизотропию геометрических характеристик по направлениям (рисунки 4.17, 4.18, 4.19 и 4.20, таблица 4.7, приложение 2). Причем для всех поверхностей трения минимальные величины микронеровностей совпадают с направлением механической или упрочняющей обработок.

Параметры шероховатости поверхностей трения стальных неупрочненных образцов в процессе испытаний в условиях трения при граничной смазке существенно изменяются, а именно: происходит увеличение параметров шероховатости только в направлении перпендикулярном направлению вращения образца вследствие образования царапин и рисок на поверхности (рисунок 4.17) из-за наличия механических примесей в циркуляционном масле СОД, средний шаг неровностей профиля возрастает в обоих направлениях более чем в 5 раз.

Максимальные величины параметров шероховатости образуются при модифицировании стали серпентинитом (Ra и Rz), которые превышают даже параметры неупрочненной стали. Минимальные параметры шероховатости получаются после модифицирования стали алюмосиликатом, модифицированным металлосилоксаном или алюмосиликатом, модифицированного полисахаридом и карбонатом магния (таблица 4.7). Следует отметить, что по направлению обработки поверхности минеральными и органоминеральными материалами параметры шероховатости намного меньше. Модифицирование стали алюмосиликатом, модифицированыым металлосилоксаном или алюмосиликатом, модифицированным полисахаридом и карбонатом магния позволяет получить топографию поверхности, близкую к идеальную, которая обеспечивает высокую фактическую площадь контакта и минимальную удельную нагрузку на поверхность вследствие увеличения опорной длины профиля при хорошей маслоудерживающей способности благодаря большому количеству микровпадин с плавными краями (приложение 2) и, соответственно, высокую износостойкость сопряжения.

Рисунок 4.17 – Топография поверхности стали без покрытия после триботехнических испытаний Рисунок 4.18 – Топография поверхности стали 45 (твердость 223 НВ) Рисунок 4.19 – Топография поверхности стали 45 (твердость 223 НВ) после упрочнения: а – алюмосиликатом, б – алюмосиликатом, модифицированным Рисунок 4.20 – Топография поверхности стали 45 (твердость 223 НВ) после упрочнения: в – металлосилоксаном; б – алюмосиликатом, модифицированным Таблица 4.7 - Параметры шероховатости образцов из стали 45 (твердость 212 HB) с различными типами тонкопленочных износостойких покрытий для модифицирования арифметическое Без покрытия (исходный) 0,050 / 0,063 0,290 / 0,364 2,47 / 3, Без покрытия (после триботехнических испытаний) карбонатом магния Примечание. В числителе приведено значение параметра по направлению вращения образца, в знаменателе — перпендикулярно направлению вращения образца.

Следует отметить, что параметры шероховатости на всех исследуемых образцах до и после триботехнических испытаний существенно меньше установленных техническими требованиями для шеек коленчатых валов СОД (Ra 0,32 мкм), особенно после их модифицирования оптимальными составами.

Покрытия, образованные при модифицировании стали металлосилоксаном (рисунок 4.20, в) и алюмосиликатом, модифицированным металлосилоксаном (рисунок 4.20 г) образуют на поверхности пирамидальные выступы высотой до 1,5 нм (рисунок 4.21). При трении в условиях граничной смазки выступы могут вызывать повышенный износ сопряженной поверхности. При этом изнашивание металлокерамического практически не происходит.

Большое влияние на износостойкость материалов оказывают структура и химический состав тонкопленочного покрытия. Известно, что минералы (серпентинит, алюмосиликат и т.д.) в исходном состоянии имеют кристаллическую структуру [38, 73], однако полиморфные структуры обладают большей износостойкостью. Для полиморфитизации алюмосиликата его подвергли кислотному гидролизу и последующему модифицированию. После кислотного гидролиза дифрактограмма алюмосиликата (рисунок 4.22) отвечает типичному силоксановому полимеру [162]. Кристаллическая структура алюмосиликата разрушается и становится аморфной. На дифрактограмме имеются отражения в области 2 и 22, т.е. полученная структура очень похожа на структуру перлита, характерную для вермикулита. Такая картина наблюдается и для остальных модифицированных продуктов с небольшим отличием. Первое отражение, отвечающее межплоскостному расстоянию несколько сдвигается в область малых углов, т.е. больших расстояний (22 А). При этом второе отражение, отвечающее расстоянию внутри силоксановой цепи не изменяется. Изменение для d1 составляет примерно 10,5 А. Введение ионов магния увеличивает расстояние между слоями. Причем, в случае вермикулита, модифицированного природным полисахаридом, введение ионов магния еще больше увеличивает расстояние между слоями.

Рисунок 4.21 – Профилограмма выступа, образованного силикатом, при модификации стали алюмосиликатом, модифицированным металлосилоксаном.

Металлосилоксан, применяемый для исследований, также имеет полиморфную структуру [162]. Этим можно объяснить более высокую износостойкость металлосиликата, алюмосиликата, модифицированного полисахаридом и карбонатом магния и алюмосиликатом, модифицированным металлосилоксаном Исследование композиционных покрытий с помощью рентгено-электронной спектроскопии позволило установить состав тонкопленочного покрытия на поверхности и на глубине до 100 нм. В зависимости от применяемого материала для модифицирования стали поверхностный слой имеет следующий состав (в атомных процентах):

1) при упрочнении серпентинитом после трибоиспытаний: O = 42.4, C = 40.3, Fe = 9.4, Al = 2.4, Si = 2.2, N = 1.6, Ca = 1.1, Sn = 0.4, Pb = 0.3; после травления поверхности аргоном при напряжении 1000 В/см на глубине 100 нм: Fe = 80.8, O = 12.1, C = 3.8%, Al = 1.5, Si = 0.7, Ca = 0.6, Sn = 0.1, N = 0.1, Pb = 0.2;

Рисунок 4.22 – Дифрактограмма алюмосиликата: а – исходного; б – после гидролиза и модифицирования полисахаридом и карбонатом магния 2) при упрочнении металлосилоксановым полимером после трибоиспытаний:

O = 46.6, C = 40.6, Fe = 9.3, Si = 2.0, N = 1.2, Ca = 0.4; после травления поверхности аргоном на глубине 100 нм: Fe = 34.2, O = 49.9, C = 14.6, N = 0.6, Ca = 0.7;

3) при упрочнении композицией 50% металлосилоксанового полимера + 50% алюмосиликата после трибоиспытаний: O = 43.2, C = 39.8, Al = 7.2, Fe = 4.5, Si = 2.4, N = 1.6, Ca = 1.0, Sn = 0.3, Pb = 0.1; после травления поверхности аргоном на глубине 100 нм: O = 45.5, Fe = 21.1, Al = 18.6, C = 10.6, Si = 2.9, Ca = 1.1, N = 0.5, Sn = 0.3, Pb = 0.1.

Повышенное содержание углерода на поверхности покрытий является следствием того, что смазка толщиной 1–3 нм может быть удалена только в результате плазменной обработки поверхности. Следует также отметить, что металлокерамические и органометаллокерамические покрытия абсорбируют продукты изнашивания вкладыша, вследствие этого в них обнаружены такие элементы как олово и свинец, которые являются основными компонентами антифрикционного слоя вкладышей.

Высокое содержание углерода, кремния, алюминия и кислорода в покрытии свидетельствует об образовании износостойкого металлокерамического или органометаллокерамического покрытия, которые хорошо видны на снимках поверхностей, полученных с помощью АСМ (рисунки 4.18 – 4.20).

4.6. Влияние механических свойств композиционных покрытий на износостойкость трибосопряжения Износостойкость трибосопряжения определяется физическими параметрами процесса и механическими свойствами материалов. Так как на физические параметры процесса изнашивания нет возможности оказывать существенное влияние, управлять этим процессом можно путем получения оптимальных параметров механических свойств композиционных покрытий. Для этого необходимо получить количественные или качественные зависимости износостойкости материалов от их механических свойств. Определение механических свойств тонкопленочных покрытий осуществляли путем наноиндентирования по методике, приведенной в п. 2.6.

Исследования механических свойств стали после шлифования и триботехнических испытаний методом наноиндентирования (таблицы приложения А) позволили установить следующее: механические свойства стали в поверхностном слое на глубине до 0,15 мкм имеют очень большой разброс значений, особенно после механической обработки (например, модуль упругости изменяется от 4,72105 до 21,96105 Н/мм2 при средней величине 12,61105 Н/мм2, а динамическая нанотвердость от 406 до 687 HV при средней величине 582 HV). Начиная с глубины отпечатка 0,4 мкм величины динамической микротвердости снижаются и стабилизируется в узких пределах. Уменьшение и стабилизация величины модуля упругости после механической обработки происходит при глубине отпечатка свыше 1 мкм, а после трибоиспытаний — при глубине отпечатка свыше 0,5 мкм. Следует отметить, что после трибоиспытаний величины максимальной глубины отпечатка и остаточного отпечатка существенно снижаются при нагрузке на индентор 19,7 мН.

Исследования механических свойств различных покрытий методом наноиндентирования (таблица приложения Б) позволили установить следующее.

Модифицирование поверхности стали 45 позволяет управлять механическими свойствами и стабилизировать их величины. Образующие тонкопленочные покрытия имеют более высокие величины упругого восстановления. Причем при значениях выше единицы наблюдается возрастание толщины слоя в месте приложения нагрузки после ее снятия. Площадь упругого поднятия участка превышает площадь отпечатка от индентора в 6–8 раз. Величины упругого восстановления свыше единицы имеют покрытия, полученные с применением природных и искусственных полимеров, однако величина параметра зависит от режима упрочнения.

Глубина остаточного отпечатка всех типов покрытий после снятия нагрузки меньше чем у стали.

Твердость поверхностного слоя стали после трибоиспытаний уменьшается на (4–7)%, в среднем 5,5%.

Наиболее перспективные покрытия имеют твердость в 1,1–1,3 раза больше твердости поверхностного слоя стали. Твердость покрытия зависит от химического состава исходного материала и режима упрочнения. Наиболее высокую твердость имеют покрытия, полученные при использовании металлосилоксана, наименьшую – при применении серпентинита.

Модифицирование поверхности стали металлосилоксаном приводит к существенному повышению модуля упругости покрытия. Минимальный модуль упругости получается при применении вермикулита и композиций на базе алюмосиликата.

Анализ механических свойств износостойких покрытий и результатов триботехнических испытаний (таблица 4.8, рисунки 4.23–4.25) позволил установить, что характеристика Р / S2 зависит от состава покрытия и оказывает существенное влияние на скорость изнашивания трибосопряжения «вал – вкладыш».

Таблица 4.8 – Механические свойства стали 45 (твердость 212 НВ) с различными износостойкими покрытиями и триботехнические свойства пары трения «вал – вкладыш подшипника»

Сталь после шлифования ний Сталь, упрочненная (опыт №1**) Сталь, упрочненная (опыт №2) Сталь, упрочненная (опыт №3) Сталь, упрочненная (опыт №4) Продолжение таблицы 4.8 – Механические свойства стали 45 (твердость 212 НВ) с различными износостойкими покрытиями и триботехнические свойства пары трения «вал – вкладыш подшипника»

Сталь, упрочненная композицией металлосилок- 10,92 688 4,2 1, сан + Ресурс Сталь, упрочненная силоксаном Сталь, упрочненная ный природным полисахаридом, + MgCO Примечания. 1. В числителе приведены величины коэффициента трения и скорости изнашивания при нагрузке 200 Н, в знаменателе – при 400 Н.

2. * – износ несущего слоя вкладыша и выход на подслой, имеющий низкую износостойкость.

3. ** – номер опыта согласно матрице планирования эксперимента (табл.

4. *** – образец упрочнен на режиме ступенчатого увеличения усилия прижатия индентора к упрочняемой поверхности с интервалом 100 Н, минимальная величина усилия 100 Н, максимальная – 400 Н, время воздействия при каждой нагрузке составляло 1 минуту.

Вследствие того, что металлосилоксаны имеют существенно больший модуль упругости и, соответственно, меньшую величину характеристики Р / S2, они были выделены в отдельную группу для анализа ее влияния на износостойкость.

В связи со значительным влиянием нагрузки испытаний на износостойкость поверхностей трения трибосопряжения зависимости были определены для нагрузки 200 Н (удельное давление 10–12 Н/мм2) и для 400 Н (удельное давление 18–20 Н/мм2).

Зависимости скоростей изнашивания покрытия вала (Vв) и вкладыша подшипника (Vвкл) от характеристики P/S2 для металлокерамических, органометаллокерамических и полимерметаллокерамических покрытий для нагрузки 200 Н представлены на рисунке 4.23. Математическая зависимость скорости изнашивания покрытия вала описывается выражением (R2=0,77):

Увеличение характеристики Р / S2 с 2,7–3,1 до 75–85 приводит к уменьшению скорости изнашивания покрытия вала в 7 раз, а трибосопряжения примерно в 8 раз. Увеличение характеристики Р / S2 более 85 приводит к росту скорости изнашивания как вала, так и трибосопряжения в целом.

Рисунок 4.23 – Зависимости скорости изнашивания от характеристики P/S для металлокерамических покрытий (нагрузка 200 Н):

1 - вала; 2 – вкладыша подшипника; 3 - трибосопряжения «вал – вкладыш»

Аналогичные зависимости для нагрузки 400 Н приведены на рисунке 4.24.

Математическая зависимость скорости изнашивания покрытия вала описывается выражением (R2=0,91187):

Математическая зависимость скорости изнашивания трибосопряжения «вал – вкладыш» (Vс) описывается выражением (R2=0,81):

Увеличение характеристики Р / S2 с 2,7–3,1 до 75–85 приводит к уменьшению скорости изнашивания покрытия вала в более, чем 10 раз, а трибосопряжения примерно в 11 раз. Увеличение характеристики Р / S2 более 85 приводит к росту скорости изнашивания как вала, так и трибосопряжения в целом.

Рисунок 4.24 – Зависимости скорости изнашивания от характеристики P/S для металлокерамических, покрытий (нагрузка 400 Н):

Оптимальный диапазон характеристики Р / S2 для металлокерамических покрытий составляет 70–120, который обеспечивается при модуле упругости покрытия (1,7–2,5)105 Н/мм2 и динамической микротвердости 570–610 HV. При создании композиций для данного диапазона характеристики Р / S2 и обеспечения требуемой износостойкости необходимо управлять как твердостью покрытия, так и модулем его упругости путем легирования минералами или металлами.

Высокой износостойкостью обладают покрытия, полученные при модифицировании поверхности стали металлосилоксаном (рисунок 4.25). Математические зависимости скоростей изнашивания для нагрузки 200 Н описываются следующими выражениями:

– покрытия вала (R2 = 0,82):

Vв = –1,76(P/S2)3 + 16,5(P/S2)2 – 47,7P/S2 + 43,9, мг/ч; (4,4) – вкладыша (R2 = 0,98):

Vвкл = –1,31(P/S2)3+ 11,3(P/S2)2 – 30,3P/S2+ 29, мг/ч; (4.5) – трибосопряжения (R2 = 0,944):

Vс = –3,07(P/S2)3 + 27,8(P/S2)2 – 78P/S2+72,7, мг/ч. (4.6).

Математическая зависимость скорости изнашивания трибосопряжения «вал – вкладыш» для нагрузки 400 Н описывается выражением (R2 = 0,77):

Оптимальной характеристикой Р / S2 для металлосилоксана для различных диапазонов нагрузки на трибоузел является величина 1,7, для нагрузок до 200 Н — 2,1–3,1.

Следует отметить, что введение в композицию на основе металлосилоксана материалов, имеющих низкий модуль упругости (например, оловяннистую бронзу (препарат «Ресурс») или алюмосиликат), позволяет существенно повысить износостойкость покрытия и снизить коэффициент трения.

Рисунок 4.25 – Зависимости скорости изнашивания от характеристики P/S для покрытий из металлосилоксана: а – нагрузка 200 Н; б – нагрузка 400 Н;

1 – вала; 2 – вкладыша; 3 – трибосопряжения «вал – вкладыш»

Таким образом, модифицирование поверхности трения для формирования тонкопленочных металлокерамических, органометаллокерамических и полимерметаллокерамических покрытий позволяет повысить износостойкость трибосопряжения «шейка коленчатого вала – вкладыш подшипника». Необходимо, чтобы состав покрытия обеспечивал создание покрытия, обладающего максимальной твердостью при минимальных модуле упругости и коэффициенте трения. Наиболее оптимальные характеристики при модифицировании стали 45 обеспечивают композиции:

– алюмосиликат, модифицированный металлосилоксаном;

– алюмосиликат, модифицированный природным полисахаридом, + карбонат магния;

– металлосилоксан + препарат «Ресурс».

Полученные результаты свидетельствуют о высокой эффективности применения для условий трения, характерных для судовых среднеоборотных дизелей, композиционных износостойких покрытий. Модифицирование шеек коленчатого вала композициями на основе алюмосиликата и металлосилоксана приводит к существенному уменьшению параметров шероховатости и коэффициента трения, и как следствие – к снижению энергетического уровня контактного взаимодействия трущихся поверхностей и величины износа трибосопряжения. Все эти положительные изменения триботехнических характеристик сопряжения позволяют говорить о перспективности использования данной технологии для повышения долговечности трибосопряжения «шейка коленчатого вала – вкладыш подшипника».

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 Для разработки технологического процесса (ТП) восстановления коленчатых валов судовых среднеоборотных дизелей и обеспечения требуемого ресурса необходимо определить критериальные параметры: коэффициент трения и максимально допустимую скорость изнашивания трибосопряжения в условиях трения при граничной смазке с учетом нестабильности факторов, определяющих параметры качества восстановленной детали (нанотвердости тонкопленочного покрытия и его модуля упругости), и параметров эксплуатации.

Установлено, что при температуре циркуляционного масла свыше 40 С в трибосопряжении с неупрочненной сталью в условиях трения при граничной смазке резко возрастают: коэффициент трения, температура в зоне трибоконтакта и скорость изнашивания антифрикционного слоя вкладыша, что создает предпосылки для схватывания и задира и, соответственно, созданию аварийной ситуации на дизеле.

Поэтому тонкопленочное покрытие должно обеспечивать стабильные триботехнические параметры при изменении температуры циркуляционного масла. Величина коэффициента трения покрытия во всем диапазоне эксплуатационных температур циркуляционного масла не должна превышать 0,08, а скорость изнашивания коленчатого вала – 2 мг/ч. Данное требование выполняется при модуле упругости покрытия (1,7–2,5)105 Н/мм2 и динамической микротвердости 570–610 HV.

Для обеспечения ресурса коленчатого вала до капитального ремонта двигателя необходимо, чтобы скорость изнашивания шейки вала и трибосопряжения «вал – вкладыш подшипника» была уменьшена не менее чем в 2 раза.

Технологический процесс восстановления коленчатых валов судовых среднеоборотных дизелей с формированием композиционных покрытий осуществляется в следующей последовательности:

1. мойка и очистка вала;

2. дефектация;

3. шлифование шеек на ремонтный размер;

4. модифицирование шеек;

5. контроль качества коленчатого вала.

Для шлифования коленчатых валов судовых вспомогательных двигателей целесообразно использовать специализированный станок типа RM 460, позволяющий обрабатывать валы следующих размеров:

максимальный диаметр вращения, мм 750;

максимальная длина вала, мм 6800;

диаметр шлифовального круга, мм 1400;

максимальный вес вала, кг 5000.

Порядок шлифования следующий. В первую очередь шлифуются рамовые шейки после установки коленчатого вала в центрах станка. Во вторую очередь шлифуются шатунные шейки.

В процессе шлифования шеек производится контроль их размеров и радиуса кривошипа. Все рамовые и шатунные шейки шлифуются под один ремонтный размер.

Шейки коленчатого вала шлифуют корундовыми или электрокорундовыми шлифовальными кругами на керамической связке зернистостью 16–60, твердостью СМ2, Cl, СТ1 и СТ2.

С целью предотвращения появления микротрешин при шлифовании применяют обильное охлаждение. Струя охлаждающей жидкости должна полностью покрывать рабочую поверхность шлифовального круга. В качестве охлаждающей жидкости используют 3–4%-ный раствор кальцинированной соды или эмульсию (10 г эмульсирующего масла на 1 л воды).

Ra = 0,32 мкм.

На основании выполненных исследований для упрочнения шеек коленчатых валов были выбраны следующие композиционные материалы: алюмосиликат, модифицированный металлосилоксаном и алюмосиликат, модифицированным полисахаридом и карбонатом магния, так как они позволяют получить покрытия с наиболее высокими триботехническими свойствами. Состав для модифицирования перед упрочнением вводят в моторное масло марки М-14-Д2(цл 30) из расчета 220–300 г смеси на литр, и подвергают гидродинамической кавитационной диспергации с частотой около 200 Гц примерно 30 минут, которая обеспечивает получение антифрикционной композиции.

Учитывая, что обеспечить линейную скорость обрабатываемой поверхности точно 0,71 м/с при обработке на станках невозможно, максимальную приведенную нагрузку при упрочнении шейки рассчитывают по формуле Скорость упрочнения может устанавливаться в пределах от 0,71 м/с (максимальная приведенная нагрузка 40 Н/мм) до 1,0 м/с при нагрузке 10 Н/мм.

Время обработки каждого участка шейки зависит от ее диаметра и должно обеспечить 300 проходов индентора, определяется по формуле где n – частота вращения вала, с–1.

Модифицирующий состав, состоящий из смеси композита и моторного масла марки М-14-Д2(цл 30), предварительно наносится на упрочняемую поверхность. В процессе упрочнения данная смесь подается в зону трения каждые 15–20 с капельным методом.

Стоимость восстановления коленчатых валов вспомогательных СОД шлифованием на ремонтный размер в зависимости от его размеров находится в пределах 90–100 тыс. рублей. Технологическая операция модифицирования шеек валов увеличивает стоимость на 12–15% от стоимости восстановления.

5.2. Прогнозирование ресурса коленчатых валов судовых среднеоборотных дизелей, упрочненных нанесением композиционного покрытия С учетом того, что большинство отказов коленчатых валов СОД подчиняются нормальному закону распределения, гамма-процентный ресурс можно определить по зависимости [41]:

где V – квантиль нормального распределения, зависящий от вероятности не возникновения отказа (определяется по таблицам); b – параметр формы распределения.

Для прогнозирования долговечности восстановленных деталей большое значение имеет то обстоятельство, что коэффициент вариации отражает нестабильность факторов, определяющих параметры качества восстановленной детали и ее эксплуатации. При известных коэффициентах вариации для каждого фактора 1, 2, …, n параметр формы распределения определяется по формуле [41] Выражение (3.10) позволяет количественно оценивать влияние условий эксплуатации, свойств материала поверхностного слоя и т. д. на долговечность объекта.

Для обеспечения требуемой долговечности восстановленной детали с учетом рассеивания значений нагрузки, наработки на отказ и свойств материала поверхностного слоя вводят коэффициент запаса долговечности или коэффициент запаса формируемого параметра.

Коэффициент запаса долговечности или коэффициент запаса формируемого параметра для процесса старения с линейной характеристикой модели отказа можно определить по следующей зависимости Таким образом, вероятность того, что формируемый параметр находится в заданных пределах изменения нормального параметра зависит от коэффициента запаса формирования параметра kз, коэффициентов вариации условий работы (нагрузок) н и свойств материала м. Увеличение k и уменьшение коэффициентов вариации ведет к возрастанию вероятности обеспечения заданной долговечности.

Коэффициенты вариации для коленчатых валов составят: нагрузок (условий эксплуатации) – 0,18, свойств материала – 0,10, наработки до отказа 0,21.

Проанализируем изменение коэффициента запаса формирования параметра для выражения (5.3). Для вероятности безотказной работы P(t) = 0,9 коэффициент запаса долговечности будет kз = 1,55, а для вероятности безотказной работы P(t) = 0,95 kз = 1,73. С увеличением коэффициентов вариации необходимо обеспечить больший коэффициент запаса формируемого параметра. Очевидно, что добиться значительного увеличения величины коэффициента запаса формирования параметра, определяющего ресурс детали, весьма затруднительно, а иногда и невозможно, так как это требует значительных капитальных вложений на разработку и внедрение более совершенных технологий. И преждевременные отказы часто возникают потому, что возможности технологии не соответствуют возросшим требованиям к изделию. Уровень технологического процесса должен соответствовать требованиям, предъявляемым к качеству и надежности изделий.

Таким образом, для увеличения долговечности коленчатых валов СОД до тыс. ч и избежания задира, необходимо уменьшить скорость изнашивания поверхностей трения в 1,5 раза. Для обеспечения вероятности безотказной работы для P(t) = 0,9 скорость изнашивания поверхностей трения следует уменьшить в 2,3 раза. Рекомендуемые материалы для модифицирования шеек коленчатых валов (алюмосиликат, модифицированный металлосилоксаном и алюмосиликат, модифицированный полисахаридом и карбонатом магния) позволяют повысить износостойкость не только вала, но сопряжения «шейка коленчатого вала – вкладыш подшипника» более, чем в 8 раз, а также уменьшить вероятность схватывания и задира вследствие образования на поверхности металлополимеркерамического покрытия. При этом стоимость восстановления коленчатого вала увеличивается всего на 12–15%.

5.3. Экономическая эффективность восстановления коленчатых валов судовых среднеоборотных дизелей с нанесением композиционного покрытия Восстановление изношенных коленчатых валов СОД является важнейшим резервом экономии трудовых и материальных ресурсов в судоремонте и позволяет значительно снизить дефицит запасных частей.

Величина экономической эффективности с учетом экономии в производстве по восстановлению однотипных деталей и в эксплуатации восстановленных деталей можно определить по методике1, путем сопоставления приведенных затрат по базовому (новая деталь) и новому варианту (восстановленная деталь) с учетом объема производства по формуле где Э – годовой экономический эффект, руб.; З1, З2 – приведенные затраты на та изменения срока службы (долговечности) нового варианта по сравнению с базовым; q1, q2 – доли отчислений от балансовой стоимости на полное восстановление базового и предлагаемого вариантов. Рассчитываются как величины, обратные срокам службы деталей; Ен – нормативный коэффициент эффективности (Ен = 0,15); Q2 – годовой объем продукции, производимый с помощью новой технологии.

Объем восстановления в год в среднем 30 коленчатых валов вспомогательных СОД. Годовой экономический эффект (5.4) – 943 тыс. рублей.

РД 31.01.03-78. Методика определения экономической эффективности использования на морском транспорте новой техники, изобретений и рационализаторских предложений. – М.: ММФ СССР, 1978. – 85 с.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ

В диссертационной работе, на основании выполненных исследований, получены следующие основные научные результаты и выводы, определяющие научную новизну и практическую значимость работы.

1. Установлено, что 69% отказов коленчатых валов судовых СОД относятся к функциональным явным и скрытым отказам (в том числе число отказов валов изза аварийных ситуаций составляет 40,5%) и всего 31% отказов валов относятся к параметрическим явным отказам.

2. Установлены особенности изнашивания шеек коленчатых валов судовых среднеоборотных дизелей. 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, коррозия, причем 66,7 % коленчатых валов, поступающих на восстановление, имеют величины износов и отклонений формы шеек значительно меньше допускаемых. Однако риски и круговые царапины на шейках имеют 100% коленчатых валов. Задиры шеек имеют до 33 % валов (от одной до 8 шеек, в среднем 2–3 шейки), расплавление вкладышей и наволакивание металла на шейки — менее 5% валов, пятна коррозии на шейках — до 10% валов, имеют деформацию — до 24% валов.

3. Повышение удельной нагрузки на трибоузел «шейка коленчатого вала – вкладыш подшипника» при любых сочетания твердости вала и материала вкладыша приводит к росту коэффициента трения и температуры в зоне трибоконтакта, причем с уменьшением твердости шейки величина температуры растет более интенсивно.

Для пары трения «незакаленная сталь – вкладыш подшипника» по триботехническим свойствам предпочтительными являются вкладыши с гальваническим антифрикционным слоем из свинцово-оловянного сплава PbSn18Cu2, однако они характеризуются низким ресурсом вследствие малой толщины гальванического слоя и низкой износостойкости, особенно в условиях трения при граничной смазке.

4. Существующие технологии восстановления не обеспечивают требуемую надежность коленчатых валов судовых среднеоборотных дизелей, так как при их проектировании не учитывается условия их эксплуатации.

5. Решена задача обеспечения заданной долговечности трибоузла «шейка коленчатого вала – вкладыш подшипника» нанесением композиционных износостойких покрытий с учетом комплекса «технология – трибоузел – эксплуатация» на основе системного проектирования. Для этого разработана методика функционирования системы формирования параметров материала в этом комплексе. Процесс формирования базируется на рациональном сочетании химических, механических, триботехнических свойств и структуры материала поверхностного слоя шейки коленчатого вала, адаптированных к конкретным условиям эксплуатации и получаемых в результате выбора оптимальных материалов, метода и параметров режима нанесения композиционного покрытия.

6. Получены зависимости величин скоростей изнашивания металлосилоксанового покрытия и вкладыша подшипника от параметров режима упрочнения шейки вала. Наибольшее влияние на скорости изнашивания покрытия и вкладыша подшипника оказывает парное взаимодействие усилия прижатия индентора к упрочняемой поверхности и времени упрочнения.

7. Разработаны композиции материалов, обладающие наиболее высокой износостойкостью, минимальным коэффициентом трения и оптимальной топографией покрытий для упрочнения шеек коленчатого вала. Наиболее перспективными материалами являются: алюмосиликат, модифицированный металлосилоксаном и алюмосиликат, модифицированный полисахаридом и карбонатом магния, которые позволяют повысить износостойкость трибосопряжения от 8 до 10 раз (для незакаленной стали) в зависимости от нагрузки, снизить коэффициент трения и температуру в зоне трибоконтакта на больших нагрузках более чем в 2 раза, которые наиболее опасны вследствие создания условий для возникновения схватывания и задира.

8. Установлено, что модифицирование поверхности шейки коленчатого вала минеральными и органоминеральными материалами позволяет во всем диапазоне температур подогрева смазки повысить износостойкость сопряжения, снизить величины коэффициентов трения и температуры в зоне трибоконтакта и, соответственно, существенно повысить долговечность трибоузла. Причем по мере увеличения температуры подогрева масла эффект от модифицирования стали возрастает:

уменьшаются величины скорости изнашивания стали и трибосопряжения в целом.

9. Установлено, что упрочнение стали алюмосиликатом, модифицированным металлосилоксаном или алюмосиликатом, модифицированным полисахаридом и карбонатом магния позволяет получить топографию поверхности, близкую к идеальную, которая обеспечивает высокую фактическую площадь контакта и минимальную удельную нагрузку на поверхность вследствие увеличения опорной длины профиля при хорошей маслоудерживающей способности благодаря большому количеству микровпадин с плавными краями и, соответственно, высокую износостойкость сопряжения.

10. Определены критериальные параметры композиционного покрытия, обеспечивающие заданную долговечность коленчатого вала. Установлено, что динамическая микротвердость и модуль упругости поверхностного слоя покрытия оказывают существенное влияние на коэффициент трения и износостойкость трибоузла. Максимальная износостойкость трибосопряжения обеспечивается при модуле упругости покрытия (1,7–2,5)105 Н/мм2 и динамической микротвердости 570–610 HV.

11. Внедрены положения и результаты работы. Реализация разработанного технологического процесса восстановления коленчатых валов путем нанесения износостойкого композиционного покрытия на шейки вала для судовладельцев дает существенный экономический эффект, так как срок службы восстановленных коленчатых валов по сравнению с новыми более чем в 2 раза больше, а цена упрочнения вала не превышает 15% стоимости восстановления его шлифованием на ремонтный размер.

1. Авдуевский, В. С. Трибология и триботехника / В. С. Авдуевский, М. А. Броновец, Н. А. Буше // Проблемы машиностроения и надежности машин. – 1996. – № 4. – С. 3–13.

2. Агузаров, В. О. Усталостная прочность и износостойкость коленчатых валов двигателей рудничного транспорта / В. О. Агузаров, И. Д. Мурзаев. – Владикавказ: СКГТУ, изд-во «Терек», 2001. – 203 с.

3. Адлер, Ю. П. Планирование экспериментов при поиске оптимальных условий / Ю. П. Адлер, Е. В. Маркова, Ю. В. Грановский. – М.: Наука, 1976. – 280 с.

4. Аблаев, А. А. Обеспечение работоспособности и повышение долговечности коленчатых валов автотракторных дизельных двигателей восстановлением:

автореф. дис. …канд. техн. наук: 05.20.03 / Аблаев Анатолий Алексеевич. – Саратов, 1997. – 17 с.

5. Аратский, П. Б. Физические основы использования геомодификаторов трения для приработки и увеличения ресурса узлов трения / П. Б. Аратский // Материалы Международного научно-практического симпозиума «Славянтрибо-5». С. 291–293.

6. Аратский, П. Б. Использование триботехнических составов на основе порошков природных минералов для улучшения характеристик работы узлов трения / П. Б. Аратский, Ю. Г. Лавров // Триботехника на водном транспорте: Труды Первого Международного симпозиума по транспортной триботехнике «Транстрибо-2001». – 2001. – С. 30–34.

7. Бакли, П. Поверхностные явления при адгезии и фрикционном взаимодействии: пер. с англ. / П. Бакли. – М.: Машиностроение, 1986. – 360 с.

8. Балабанов, В. И. Повышение ресурса дизелей фрикционным латунированием шеек коленчатых валов в ремонтном производстве: автореф. дис. … канд.

техн. наук: 05.20.03 / Балабанов Виктор Иванович. – М., 1992. – 18 с.

9. Беленов, А. С. Восстановление высоконагруженных коленчатых валов сверхзвуковым плазменным газовоздушным напылением / А. С. Беленов, А. И. Шестаков // Пленки и покрытия 2001 (Труды 6-й междунар. конференции «Пленки и покрытия». – 1998. – С. 473–476.

10. Белянин, П. Н. Технологические проблемы повышения ресурса и надежности машин / П. Н. Белянин // Проблемы надежности и ресурса в машиностроении. – 1988. – С. 69–87.

11. Болотин, В. В. Прогнозирование ресурса машин и конструкций / В. В. Болотин. – М.: Машиностроение, 1984. – 312 с.

12. Большаков, В. Ф. Подготовка топлив и масел в судовых дизельных установках / В. Ф. Большаков, Л. Г. Гинзбург. – Л.: Судостроение, 1978. – 152 с.

13. Браун, Э. Д. Моделирование трения и изнашивания в машинах / Э. Д. Браун, Ю. А. Евдокимов, А. В. Чичинадзе. – М.: Машиностроение, 1982. – 191 с.

14. Буравцев, С. К. О состоянии характеристик коленчатых валов и их влияния на показатели двигателей / С. К. Буравцев // Двигателестроение. – 2006. – № 1. – С. 38–42.

15. Бурдо, Н. А. Оценка локальной приварки тонкостенной ремонтной втулки к восстанавливаемой шейке коленчатого вала / Н. А. Бурдо, Е. А. Гуров, А. А. Федорищев // Технологии ремонта, восстановления и упрочнения деталей машин, механизмов, оборудования, инструмента и технологической оснастки от нано до макроуровня: в 2 ч. Часть 1: Материалы 13-й Международной научнопрактической конференции. – СПб.: Изд-во Политехн. ун-та. – 2011. – С. 72–74.

16. Буше, Н. А. Совместимость трущихся поверхностей / Н. А. Буше, В. В. Копытько. – М.: Наука, 1981. – 126 с.

17. Васильев, Б.В. Надежность судовых дизелей / Б. В. Васильев, С. М. Ханин – М.: Транспорт, 1989. – 184 с.

18. Ведерников, Д. Н. Решение трибологических проблем двигателей внутреннего сгорания: современная практика изготовителей и перспективы / Д. Н. Ведерников, В. А. Шляхтов // Трение и износ. – 1994. – Т. 15, № 1. – С. 138–148.

19. Вивденко, Ю. Н. Формирование заданной износостойкости – составная часть задачи обеспечения работоспособности деталей при их восстановлении / Ю. Н. Вивденко // Трение и износ. – 1998. – Т. 19, № 4. – С. 529–534.

20. Власов, В. М. Работоспособность упрочненных трущихся поверхностей / В. М. Власов – М.: Машиностроение, 1987. – 304 с.

21. Гаевик, Д. Т. Подшипниковые опоры современных машин / Д. Т. Гаевик – М.: Машиностроение, 1985. – 285 с.

22. Гаркунов, Д. Н. Триботехника /Д. Н. Гаркунов – М.: Машиностроение, 1985. – 424 с.

23. Гасанов, Ю. Н. Износ поверхностей деталей, обработанных при различных сочетаниях технологических операций / Ю. Н. Гасанов // Вестник машиностроения. – 2001. – №4. – С. 50–52.

24. Гоголев, Л. В. Трибологические испытания антифрикционных материалов / Л. В. Гоголев, В. В. Илюшин, Ю. С. Коробков // Ресурсосберегающие технологии ремонта, восстановления и упрочнения деталей машин, механизмов, оборудования, инструмента и технологической оснастки от нано- до макроуровня: в 2 ч.

Часть 2: Материалы 12-й Международной научно-практической конференции: – СПб.: Изд-во Политехн. ун-та. – 2010. – С. 514–517.

25. Голицин, В. А. Износостойкость хромового покрытия и азотированной стали при трении со свинцовистой бронзой / В. А. Голицин // Судостроение и судоремонт: Сб. науч. трудов. – СПб.: СПбГУВК. – 1998. С. 85–88.

26. Головин, Ю. И. Наноиндентирование и его возможности / Ю. И. Головин – М.: Машиностроение, 2009. – 312 с.

27. Головин, Ю. И. Новые принципы, техника и результаты исследования динамических характеристик твердых тел в микрообъемах / Ю. И. Головин, А. И. Тюрин, В. И. Иволгин, В. В. Коренков // Журнал технической физики. – 2000. – Т. 70, вып. 5. – С. 82–91.

28. Гороховский, Г. А. Трибология приработки / Г. А. Гороховский, Л. М. Граевская, Н. К. Гороховская // Трение и износ. – 1997. – Т. 18, № 4. – С. 535–542.

29. Гоц, А. Н. Повышение износостойкости шеек коленчатого вала [Электронный ресурс] / А. Н. Гоц // Современные проблемы науки и образования. – 2011. – №6. Режим доступа: www.science-education/ru/100-5091/.

30. Доржиев, В. Б. Опыт применения воздушно-плазменного напыления при восстановлении шеек коленчатых валов / В. Б. Доржиев, Ю. П. Аганаев // Пленки и покрытия 98 (Труды 5-й междунар. конференции «Пленки и покрытия». – СПб.:

Полиплазма. – 1998. С. 476–477.

31. Дроздов, Ю. Н. Преодоление трибологического барьера — проблема повышения ресурса технических систем / Ю. Н. Дроздов // Вестник машиностроения. – 1996. – № 11. – С. 3–7.

32. Елисеев, А. А. Функциональные наноматериалы / А. А. Елисеев, А. В. Лукашин – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2010. – 456 с.

33. Емельянов, М. Д. Анализ повреждаемости главных судовых двигателей / М. Д. Емельянов // Двигателестроение. – 2011. – № 3 (245). – С. 35–39.

34. Ефремов, Л. В. Практика инженерного анализа надежности судовой техники / Л. В. Ефремов – Л.: Судостроение, 1980. – 176 с.

35. Замятин, Ю. П. Разработка научных основ и инженерных методов обеспечения надежности транспортных триботехнических систем / Ю. П. Замятин, Л. А. Замятина, А. Ю. Замятин // Трение и износ. – 1996. – Т. 17, № 2. – С. 255–258.

36. Захаров, С. М. Моделирование работы трибосистемы коленчатый вал– подшипники–опоры блока цилиндров двигателей внутреннего сгорания / С. М. Захаров, И. В. Сиротенко, И. А. Жаров // Трение и износ. – 1995. – Т. 16, № 1. – С. 47–54.

37. Захаров, С. М. Подшипники коленчатых валов тепловозных дизелей. / С. М. Захаров, А. П. Никитин, Ю. А. Загорянский. – М.: Транспорт, 1981. – 181 с.

38. Зуев, В. В. Использование минералов в качестве модификаторов трения / В. В. Зуев // Обогащение руд. – 1993. – №3. – С. 33–37.

39. Зуев, В. В. Энергоплотность как критерий оценки свойств минеральных и других кристаллических веществ / В. В. Зуев, Г. А. Денисов, Н. А. Мочалов – М.:

Полимедиа, 2000. – 352 с.

40. Зяблов, О. К. Применение лазерной технологии при ремонте коленчатых валов судовых двигателей: автореф. дис. … канд. техн. наук : 05.08.04 / Зяблов Олег Константинович. – Нижний Новгород., 2000. – 21 с.

41. Ильиных, С. А. Восстановление коленчатых валов двигателей Камаз методом плазменного напыления / С. А. Ильиных, В. А. Крашанин, Е. В. Исаков, И. А. Попова // Технологии ремонта, восстановления, упрочнения и обновления машин, механизмов, оборудования и металлоконструкций: Материалы 6-й междунар. научно-практ. конференции. – СПб. – 2004. – С. 231.

42. Камкин, С. В. Эксплуатация судовых дизельных энергетических установок / С. В. Камкин, И. В. Возницкий, В. Ф. Большаков. – М.: Транспорт, 1996. – 422 с.

43. Кини, Р. Л. Принятие решений при многих критериях: предпочтения и замещения: Пер. с англ. / Р. Л. Кини, Х. Райфа; Под ред. И. Ф. Шахнова. – М.: Радио, 1981. – 560 с.

44. Кириллина, Ю. В., Слепцова, С. А. Свойства полимер-силикатных нанокомпозитов на основе политетрафторэтилена и серпентинита // Высокие технологии, исследования, образование, экономика. Т. 1. Сборник статей 14 международной научно-практической конференции «Фундаментальные и прикладные исследования, разработка и применение высоких технологий в промышленности и экономике. - С-Петербург, изд-во политехнического ун-та. – 2012. – С. 96–101.

45. Кисилев, Л. А. Комбинированный способ ремонта коленчатых валов / Л. А. Кисилев, В. А. Конкин, А. А. Кисилев // Технологии ремонта, восстановления, упрочнения и обновления машин, механизмов, оборудования и металлоконструкций:

Материалы 4-й всероссийской практ. конференции. – СПб.: – 2002. – С. 144–145.

46. Кича, Г.П. Ресурсосберегающее маслоиспользование в судовых дизелях / Г.П. Кича, Б.Н. Перминов, А.В. Надежкин. – Владивосток: Мор. гос. ун-т, 2011. – 372 с.

47. Коган, Б. И. Основы технологического обеспечения качества горной техники // Вестник машиностроения. – 2000. – № 2. – С. 39–44.

48. Комбалов, В. С. Влияние шероховатости твердых тел на трение и износ. – М.: Наука, 1974.

49. Коновалов, Л. В. Роль и приоритетные направления конструкционной надежности машин при современных тенденциях развития машиностроения // Вестник машиностроения. – 1995. – № 11. – С. 14–18.

50. Кораблев, А. В. Совершенствование финишной обработки шеек коленчатого вала путем применения модифицирующих материалов: дис. … канд. техн.

наук : 05.20.03 / Кораблев Андрей Валерьевич. – СПб., – 2006. – 118 с.

51. Коровчинский, М. В. Теоретические основы работы подшипников скольжения. – М.: Машгиз, 1959. – 403 с.

52. Коротков, В. А. О концепции выбора методов упрочнения // Вестник машиностроения. – 1996. – № 1. – С. 21–22.

53. Корсаков, В. С. Повышение долговечности машин технологическими методами / В. С. Корсаков, Г. Э. Таурит, Г. Д. Василюк. – Киев: Техника, 1986. – 158 с.

54. Костецкий, Б. И. Поверхностная прочность материалов при трении / Б. И. Костецкий, И. Г. Носовский, А. К. Караулов [и др.] – Киев: Техника, 1976. – 296 с.

55. Коршунов, В. Я. Повышение эксплуатационных свойств машин прогнозированием и технологическим обеспечением физико-механических параметров материалов на основе принципов синергетики // Вестник машиностроения. – 2000.

– № 6. – С. 48–52.

56. Крагельский, И. В. Основы расчетов на трение и износ / И. В. Крагельский, М. Н. Добычин, В. С. Комбалов. – М.: Машиностроение, 1977. – 526 с.

57. Кривощеков, В. Е. Опыт эксплуатации подшипников скольжения коленвалов дизелей «Зульцер» типа 16ZV40/48 и 6AL25/30 / В. Е. Кривощеков, В. И. Фадеев // Морской транспорт. Сер. Техническая эксплуатация флота: Экспресс-информ. / Мортехинформреклама. – 1991. – Вып. 16(756). – С. 1–12.

58. Кривощеков, В. Е. Оценка надежности и прогнозирования задиров мотылевых подшипников главных среднеоборотных дизелей «Зульцер-Згода» типа 16ZV40/48 / В. Е. Кривощеков, В. И. Фадеев // Морской транспорт. Сер. Техническая эксплуатация флота: Экспресс-информ. / Мортехинформреклама. – 1992. – Вып. 13(777). – С.1–8.

59. Крылов, Е. И. Надежность судовых дизелей. – М.: Транспорт, 1978. – 160 с.

60. Крылов, Е. И. Надежность коленчатых валов дизелей 6ЧРН 36/45 // Двигателестроение. – 2000. – №2. – С.33–35.

61. Крылов, Н. А. Влияние геоматериалов на улучшение триботехнических Н. И. Пустовой, А. В. Никитин // Технологии ремонта, восстановления и упрочнения деталей машин, механизмов, оборудования, инструмента и технологической оснастки от нано- до макроуровня: в 2 ч. Часть 2: Материалы 12-й Международной научно–практической конференции. – СПб.: Изд-во Политехн. ун-та. – 2010. – С. 508–513.

62. Кубич, В. И. Износостойкость деталей трибосопряжения «шейка– вкладыш» / В. И. Кубич, Л. И. Ивщенко // Проблемы трибологии. – 2011. – №2. – С. 103–110.

63. Кубич, В. И. О механических характеристиках приповерхностных слоев элементов трибосопряжения «шейка–покрытие–вкладыш» / В. И. Кубич, Л. И. Ивщенко // Проблемы трибологии. – 2011. – №4. – С. 97–102.

64. Кубич, В. И. Микрометрические характеристики поверхности как фактор влияния на реализацию избирательного переноса в трибосопряжении «шейка– покрытие–вкладыш» / В. И. Кубич, Л. И. Ивщенко, С. Ю Цоцорин // Новые материалы и технологии в металлургии и машиностроении. – 2008. – №2. – С. 119–126.

65. Кугель, Р. В. Испытания на надежность машин и их элементов. – М.: Машиностроение, 1982. – 180 с.

66. Куренский, В. Е. Восстановление изношенных и защита от износа новых деталей механизмов и машин по технологии «Саис» // Техн. экспл. флота – пути совершенствования. Материалы региональной научно-прак. конф. 25–27 ноября 2003 г. – Владивосток: Мор. гос. ун-т им. адм. Г. И. Невельского, – 2003. С. 127–130.

67. Лавров, Ю. Г. Повышение износостойкости деталей дизелей на основе геотрибоэнергетики / Ю. Г. Лавров, В. Н. Половинкин // Двигателестроение. – 1994. – №5. – С. 41.

68. Лазарев, С. Ю. К вопросу о критериях качества защитных пленок и покрытий // Металлообработка. – 2002. – №2. – С. 22–26.

69. Лазарев, С. Ю. Машины с аномально низким трением. – СПб.: Изд-во Военно-морской академии им. адм. Н. Г. Кузнецова, 2004. – 162 с.

70. Лазарев, С. Ю. К вопросу о критериях выбора природных минеральных материалов и других веществ для покрытий разного назначения / С. Ю. Лазарев, С. Б. Токманев, В. Б. Хмелевская // Металлообработка. – 2006. – №3 (33). – С. 29–35.

71. Леонтьев, А. Л. Исследование влияния состава минеральных и органоминеральных материалов, используемых для модифицирования поверхности трения на триботехнические свойства сопряжения / А. Л. Леонтьев, А. Г. Токликишвили // 59-я международная молодежная научно-техническая конференция «Молодежь–наука–инновации», – Владивосток: МГУ. – 2011. – Т. 1. С. 40–44.

72. Леонтьев, Л. Б. Анализ функционирования трибосистемы «шейка коленчатого вала – вкладыш подшипника – смазка» судовых среднеоборотных дизелей / Л. Б. Леонтьев, А. В. Надежкин, В. Н. Макаров, А. Г. Токликишвили // Двигателестроение. – 2013. – №2 (252). – С. 41–47.

73. Леонтьев, Л. Б. Исследование влияния технологических параметров формирования металлокерамических покрытий на поверхностях трения на триботехнические свойства сопряжения / Л. Б. Леонтьев, Н. П. Шапкин, А. Л. Леонтьев, А. Г. Токликишвили // Металлообработка. – 2012. – №2. – С. 28–30.

74. Леонтьев, Л. Б. Повышение ресурса транспортных средств формированием параметров материала поверхностного слоя деталей / Л. Б. Леонтьев, А. М. Макаренков // Технологии ремонта, восстановления и упрочнения деталей машин, механизмов, оборудования, инструмента и технологической оснастки от нано- до макроуровня: в 2 ч. Часть 2: Материалы 10-й Международной научнопрактической конференции: – СПб.: Изд-во Политехн. ун-та. – 2008. – С. 265–271.

75. Леонтьев, Л. Б. Системное проектирование технологического процесса формирования износостойких покрытий / Л. Б. Леонтьев, А. Л. Леонтьев// Металлообработка. – 2012. – № 1. – С. 48–52.

76. Леонтьев, Л. Б. Технологическое обеспечение надежности судового оборудования. – Владивосток: Мор. гос. ун-т, 2009. – 544 с.

77. Леонтьев, Л. Б., Леонтьев, А. Л., Шапкин, Н. П. Разработка композиционных износостойких покрытий для пар трения «плунжер – втулка» топливных насосов высокого давления дизелей: монография [Электронный ресурс] / Л. Б. Леонтьев, А. Л. Леонтьев, Н. П. Шапкин //– Владивосток: Издательский дом ДВФУ, 2012. – 103 с. – Режим доступа: http://www.dvfu.ru/web/is/monografii2.

78. Леонтьев, Л. Б., Токликишвили, А. Г. Исследование причин отказов коленчатых валов судовых среднеоборотных дизелей // Сборник научных трудов SWorld. Материалы международной научно-практической конференции «Перспективные инновации в науке, образовании, производстве и транспорте ‘2012». – Выпуск 2. Том 2. – Одесса: КУПРИЕНКО, 2012. – С. 37–39.

79. Леонтьев, Л. Б., Юзов А. Д. Подшипники коленчатых валов судовых дизелей. – Владивосток: ДВГМА, 2000. – 173 с.

80. Лиджи-Горяев, Р. А. Исследование и совершенствование технологии восстановления шеек коленчатых валов судовых дизелей плазменным напылением проволокой из марганцовистой стали: автореф. дис.... канд. техн. наук : 05.08.04 / Лиджи-Горяев Роман Анатольевич. – Астрахань: АТГУ, 2006. – 18 с.

81. Мамонтов, В. А. Методика оценки долговечности коленчатого вала судового ДВС по реальному профилю микронеровностей его поверхностей / В. А. Мамонтов, О. Н. Синельщикова // Вестник АГТУ. – 2008. – № 5. – С. 50–53.

82. Металловедение и термическая обработка стали. Т. 1. Методы испытаний и исследования: Справ. пособие. – 3-е изд., перераб. и доп. / Под ред. М. Л. Бернштейна, А. Г. Рахштадта. – М.: Металлургия, 1983. – 352 с.

83. Методы испытания, контроля и исследования машиностроительных материалов. Т. 2. Методы исследования механических свойств металлов: Справ. пособие / Под ред. А. Т. Туманова. – М.: Машиностроение, 1974. – 320 с.

84. Методы испытания на трение и износ: Справ. изд. / Л. И. Куксенова, В. Г. Лаптева, А. Г. Колмаков, Л. М. Рыбакова. – М.: Инстермет-Инжиниринг, 2001. – 152 с.

85. Миронов, В. Л. Основы сканирующей зондовой микроскопии. – М.: Мир, 2004. – 267 с.

86. Михайлов, В. И. Планирование экспериментов в судостроении / В. И. Михайлов, К. М. Федосов. – Л.: Судостроение, 1978. – 160 с.

87. Моргаленко, Т. А. Технологическое управление триботехническими характеристиками соединений типа подшипников скольжения, работающих в условиях динамических нагрузок, на основе использования износостойких покрытий:

автореф. дис. … канд. техн. наук: 05.02.08 / Моргаленко Татьяна Александровна.

– Брянск: БГТУ, 2003. – 18 с.

88. Мышкин, Н. К. Трение, смазка, износ. Физические основы и технические приложения трибологии / Н. К.Мышкин, М. И. Петроковец. – М.: Физматлиш, 2007. – 368 с.

89. Назаров, А. Д. Показатели изнашивания коренных подшипников коленчатого вала / А. Д. Назаров // Автомобильная промышленность. – 2000. – 12. – С. 25–27.

90. Налимов, В. В. Теория эксперимента. – М.: Наука, 1971. – 163 с.

91. Налимов, В. В. Статистические методы планирования экстремальных экспериментов / В. В. Налимов, Н. А. Чернова. – М.: Наука, 1965. – 275 с.

92. Овсянников, М. К. Эксплуатационные качества судовых дизелей / М. К. Овсянников, В. А. Петухов. – Л.: Судостроение, 1982. – 208 с.

93. Овчинников, Е. В. Триботехнические характеристики композиционных многослойных покрытий / Е. В. Овчинников, С. Д. Лещик, В. А. Струк, О. В. Холодилов, Д. И. Федоров // Трение и износ. – 2000. – Т. 21, № 2. – С. 147–157.

94. Панин, В. Е. Структурные уровни деформации твердых тел / В. Е. Панин, В. А. Лихачев, Ю. В. Гриняев. – Новосибирск: Наука, 1985. – 229 с.

95. Парфенов, Л. Н. Обобщение опыта технического надзора Регистра за восстановлением рамовых и шатунных шеек коленчатых валов судовых дизелей методом электронаплавки // Пленки и покрытия 2001 (Труды 6-й междунар. конференции «Пленки и покрытия». – СПб.: Полиплазма. – 1998. – С. 528–530.

96. Пекошевски, В. Системный анализ методологии трибологических испытаний конструкционных материалов / В. Пекошевски, М. Щерек, М. Вишневски // Трение и износ. – 1996. – Т. 17, №2. – С. 178–186.

97. Плетнев, Д. В. Основы технологии износостойких и антифрикционных покрытий / Д. В. Плетнев, В. Н. Брусенцова. М.: Машиностроение, 1968. – 272 с.

98. Погодаев, Л. И. Новые теоретические подходы к проблемам прогнозирования надежности материалов и оборудования / ВМПАВТО; МФ СЕЗАМУ; РГАТА; под общ. ред. Л. И. Погодаева, Ю. П. Замятина // СЛАВЯНТРИБО-5. Наземная и аэрокосмическая трибология – 2000: проблемы и достижения: материалы междунар. науч.-практ. симпозиума, – СПб.: Рыбинск, 2000. – С. 9–15.

99. Погодаев, Л. И. Влияние геомодификаторов трения на работоспособность трибосопряжений / Л. И. Погодаев // Проблемы машиностроения и надежности машин. – 2005. – № 1. – С. 58–66.

100. Погодаев, Л. И. Теория и практика прогнозирования износостойкости и долговечности материалов и деталей машин / Л. И. Погодаев, Н. Ф. Голубев. – СПб.: СПГУВК, 1997. – 415 с.

Л. И. Погодаев, В. Н. Кузьмин, П. П. Дудко. – СПб.: Академия транспорта РФ, 2001. – 304 с.

102. Погодаев, Л. И. К механизму взаимодействия природных слоистых гидросиликатов с поверхностями трения. / Л. И. Погодаев, Е. Ю. Крюков, В. В. Усачев // Проблемы машиностроения и надежности машин. – 2009. – № 5. – С. 71–81.

103. Погодаев, Л. И. Структурно-энергетические модели надежности материалов и технических средств / Л. И. Погодаев, А. А. Кузьмин. – СПб.: СПГУВК, 2010. – 123 с.

104. Погодаев, Л. И. Структурно-энергетические модели надежности материалов и деталей машин / Л. И. Погодаев, В. Н. Кузьмин. – СПб.: Академия транспорта РФ, 2006. – 608 с.

105. Половинкин, В. Н. Повышение долговечности элементов корабельной энергетической установки / В. Н. Половинкин, С. Б. Токманев // Технология судоремонта. – 2006. – №1. – С. 4.

106. Проников, А. С. Параметрическая надежность машин / А. С. Проников.

– М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2002. – 560 с.

107. Проников, А. С. Научные проблемы и разработка методов повышения надежности машин / А. С. Проников // Проблемы надежности и ресурса в машиностроении. – М.: Наука, 1988. – С. 87–101.

108. Пянкин, В. П. Технико-экономическая оценка целесообразности восстановления изношенных деталей судовых дизелей / В. П. Пянкин // Судоремонт флота рыбной промышленности. – 1985. – № 59. – С. 6–8.

109. Радченко, М. В. Проблемы и перспективы использования электроннолучевых технологий в дизелестроении / М. В. Радченко, В. Г. Радченко, Ю. О. Шевцов, К. С. Кровяков // Ползуновский вестник. – 2006. – №4. – С. 325–329.

110. Румб, В. К. Прогнозирование долговечности подшипников коленчатых валов судовых дизелей / В.К. Румб // Двигателестроение. – 2009. – №1. – С. 15–17.

111. Рыбакова, Л. М. Структура и износостойкость металла / Л. М. Рыбакова, Л. И. Куксенова. – М.: Машиностроение, 1982. – 209 с.

112. Рыжов, Э. В. Технологические методы повышения износостойкости деталей машин / Э. В. Рыжов. – Киев: Наукова думка, 1984. – 315 с.

113. Рыжов, Э. В. Технологическое обеспечение эксплуатационных свойств деталей машин / Э. В. Рыжов, А. Г. Суслов, В. П. Федоров. – М.: Машиностроение, 1979. – 290 с.

114. Рыжов, Э. В. О расчете шероховатости поверхности при упругом контакте / Э. В. Рыжов, В. М. Хохлов // Трение и износ. – 1996. Т. 17, № 3. – С. 325–330.

115. Сайфулин, Р. С. Композиционные покрытия и материалы / Р. С. Сайфулин. – М.: Химия, 1977. – 272 с.

116. Сафонов, Б. П. О расчете трибосопряжений технических устройств / Б.П.

Сафонов // Вестник машиностроения. – 2000. – № 2. – С. 3–7.

117. Свищев, В. И. Восстановление коленчатых валов тракторных дизелей детонационным напылением в условиях сельскохозяйственных ремонтных предприятий :

автореф. дис. … канд. техн. наук : Свищев В. И. – М.: МИИСХП, 1985. – 16 с.

118. Селютин, Г. Е. Применение металлоорганических и металлокерамических материалов для увеличения ресурса и восстановления поверхностей узлов В. Ф. Терентьев // Машиностроитель. – 2003. – №9. – С. 7–9.

119. Семенов, А. П. Схватывание металлов и методы его предотвращения при трении / А. П. Семенов // Трение и износ. – 1980. – Т. 1, № 2. – С. 236–246.

120. Семенов, А. П. Проблемы борьбы с трением и износом в машиностроении / А. П. Семенов // Вестник АН СССР. – 1987. – № 6. – С. 40–50.

121. Семин, А. Г. Повышение ресурса тракторных дизелей путем применения металлсодержащих смазочных композиций в эксплуатации : автореф. дис. … канд. техн. наук : 05.20.03 / Семин Александр Григорьевич. - Саратов: СГАУ, 2000. – 18 с.

122. Сергеев, В. В. Создание центра по восстановлению коленчатых валов дизельных двигателей электродуговой металлизацией / В. В. Сергеев, А. А. Корноухов // Технологии ремонта, восстановления, упрочнения и обновления машин, механизмов, оборудования и металлоконструкций: Материалы 6-й междунар. научно-практ. конференции. – СПб.: 2004. – С. 227–230.

123. Сергеев, В. В. Восстановление коленчатых валов дизельных двигателей сверхзвуковой электродуговой металлизацией // Технологии ремонта, восстановления и упрочнения деталей машин, механизмов, оборудования, инструмента и технологической оснастки от нано- до макроуровня: в 2 ч. Часть 1: Материалы 13й Международной научно-практической конференции: – СПб.: Изд-во Политехн.

ун-та, 2011. – С. 244–247.

124. Системный анализ и принятие решений: словарь-справочник: учеб. пособие для вузов / Под. Ред. В.Н. Волковой, В.Н. Козлова. – М.: Высш. шк., 2004 – 616 с.

125. Спиридонов, А. А. Планирование эксперимента при исследовании технологических процессов / А. А. Спиридонов. – М.: Машиностроение, 1981. – 184 с.

126. Старосельский, А. А. Долговечность трущихся деталей машин / А. А. Старосельский, Д. Н. Гаркунов. – М.: Машиностроение, 1967. – 395 с.

127. Струтынский, А. В. Повреждения коленчатых валов дизелей типа 6ЧН40/46 / А. В. Струтынский, С. А. Худяков // Вестник морского государственного университета. Сер. Судостроение и судоремонт. – Владивосток: Мор. гос.

ун-т, 2011. – Вып. 47. – С. 27–35.

128. Струтынский, А. В., Худяков С. А. Повреждения и отказы судовых технических средств / А. В. Струтынский, С. А. Худяков. – Владивосток: Мор. гос.

ун-т, 2012. – 150 с.

129. Сулима, А. М. Поверхностный слой и эксплуатационные свойства деталей машин / А. М. Сулима, В. А. Шулов, Ю. Д. Ягодкин. – М.: Машиностроение, 1988. – 240 с.

130. Тартаковский, Э.Д. Анализ эффективности существующих методов ремонта коленчатых валов дизеля 5Д49 / Э. Д. Тартаковский, В. Г. Гончаров, В. М. Сапожников. – Сб. науч. трудов. – Харьков: УкрГАЖТ, 2009. – Вып. 107. – С. 71 – 79.

131. Телух, Д. М. Введение в проблему использования природных слоистых гидросиликатов в трибосопряжениях [Электронный ресурс] / Д. М. Телух, В. В. Кузьмин, В. Н. Усачев // Интернет-журнал «Трение, износ, смазка». – 2009. – №3. – С. 1–10. – Режим доступа http://www.74rif.ru/class-prisad.html.

132. Терентьев, В. Ф. Трибонадежность подшипниковых узлов в присутствии модифицированных смазочных композиций / В. Ф Терентьев, Н. В. Еркаев, С. Г. Докшанин. – Новосибирск: Наука, 2003. – 142 с.

133. Технологические основы управления качеством машин / А. С. Васильев, А. М. Дальский, С. А. Клименко, П. И. Ящерицин. – М.: Машиностроение, 2003. – 256 с.

134. Технология производства судовых энергетических установок: Учеб. / П. А. Дорошенко, А. Г. Рохлин, В. П. Булатов [и др.] – Л.: Судостроение, 1988. – 440 с.

135. Ткачев, В. Н. Методы повышения долговечности сельскохозяйственных машин. Эксперименты, практика, рекомендации / В. Н. Ткачев. – М.: Трансфорум-интерсервис, 1993. – 212 с.

136. Токликишвили, А. Г. Восстановление коленчатых валов судовых среднеоборотных дизелей / А. Г. Токликишвили // Сборник материалов научной конференции «Вологдинские чтения». – Владивосток: ДВГТУ, 2010. – С. 174 – 175.

137. Токликишвили, А. Г. Перспективные методы восстановления коленчатых валов судовых среднеоборотных дизелей / А. Г. Токликишвили // 58-я международная молодежная научно-техническая конференция, посвященная 120летию морского образования в Приморском крае «Молодежь–наука–инновации».

– Владивосток: МГУ. 2010. – Т. 1. – С. 51–55.

138. Токликишвили, А. Г. Повышение износостойкости шеек коленчатых валов судовых среднеоборотных дизелей / А. Г. Токликишвили // 60-я международная молодежная научно-техническая конференция «Молодежь–наука– инновации». – Владивосток: МГУ. 2012. – Т. 1. – С. 86–89.

139. Токманев, С. Б. Повышение долговечности корабельных технических средств на основе применения покрытий деталей трибоузлов: автореф. дис. … канд. техн. наук: Токманев С. Б. – СПб.: СПГУВК, 2007. – 26 с.

140. Тополянский, П. А. Триботехнические исследования нанопокрытия при финишном плазменном упрочнении / П. А. Тополянский, Н. А. Соснин, С. А. Ермаков, А. П. Тополянский // Ресурсосберегающие технологии ремонта, восстановления и упрочнения деталей машин, механизмов, оборудования, инструмента и технологической оснастки от нано- до макроуровня: в 2 ч. Часть 2: Материалы 12-й Международной научно-практической конференции: – СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2010. – С. 325–334.

141. Торопов, Н. А. Кристаллография и минералогия / Н. А. Торопов, Л. Н. Булак. – Л.: Изд-во литер. по строительству, 1972. – 504 с.

142. Трение, изнашивание и смазка: Справочник. В 2-х кн. Кн.1. / Под ред.

И. В. Крагельского, В. В. Алисина. – М.: Машиностроение, 1978. – 400 с.

143. Трибология: Исследования и приложения: опыт США и стран СНГ. / Под ред. В. А. Белого, К. Лудермы, Н. К. Мышкина. – М.: Машиностроение; НьюЙорк: Аллертон пресс, 1993. – 454 с.

144. Тушинский, Л. И. Исследование структуры и физико-механических свойств покрытий / Л. И. Тушинский, А. В. Плохов. – Новосибирск: Наука, 1986.

– 200 с.

145. Тушинский, Л. И. Конструктивная прочность композиции основной металл – покрытие / Л. И. Тушинский, А. В. Плохов, А. А. Столбов, В. И. Синдеев. – Новосибирск: Наука, 1996. – 296 с.

146. Тушинский, Л. И. Проблемы материаловедения в трибологии / Л. И. Тушинский, Ю. П. Потеряев. – Новосибирск: НЭТИ, 1991. – 64 с.

147. Тюрин, Ю. Н. Упрочнение шеек крупногабаритных коленчатых валов / Ю. Н. Тюрин, С. И. Головенко, И. М. Дуда // Упрочняющие технологии и покрытия. – М.: Машиностроение. – 2008. – №9 – С. 39-42.

148. Улашкин, А. П. Выбор отделочно-упрочняющих методов обработки (для повышения износостойкости деталей машин) / А. П. Улашкин. – Хабаровск: Издво Хабар. гос. техн. ун-та. 1998. – 103 с.

149. Усачев, В. В. Влияние ГМТ на работоспособность трибосопряжений / В. В. Усачев // Технология ремонта, восстановления и упрочнения и деталей машин, механизмов, оборудования и инструмента и технологической оснастки: В ч. Часть 1. Материалы 10-й междунар. научно-практ. конференции. – СПб.: – 2008. –С. 497 – 501.

150. Федонин, О. Н. Технологическое обеспечение износостойкости деталей за счет изменения физико-механических свойств материала поверхностного слоя при механической обработке / О. Н. Федонин // Трение и износ. – 1997. – Т. 18, №4. – С. 558–562.

151. Фролов, К. В. Проблемы надежности и ресурса изделий машиностроения / К. В. Фролов // Проблемы надежности и ресурса машиностроении. – М.:

Наука, 1988. – С. 5–35.

152. Хмелевская, В. Б. Технологии восстановления и упрочнения деталей судовых механизмов и триботехнические характеристики покрытий / В. Б. Хмелевская, Л. Б. Леонтьев, Ю. Г. Лавров. – СПб.: СПГУВК, 2002. – 309 с.

153. Хмелевская, В. Б. Повышение надежности судового оборудования технологическими методами. В 3-х т. Т.3. Восстановление и упрочнение деталей / В. Б. Хмелевская, Л. Б. Леонтьев. – Владивосток: МГУ; Дальнаука, 2003. – 356 с.

154. Хмелевская, В. Б. Исследования покрытий геоматериалов для повышения триботехнических характеристик деталей / В. Б. Хмелевская, А. А. Кизилова, А. И. Ярославцев, С. Ю, Лазарев // Технология ремонта, восстановления и упрочнения и деталей машин, механизмов, оборудования и инструмента и технологической оснастки: В 2 ч. Часть 2. Материалы 10-й международной научно-практ.

конференции. – СПб.: 2008. – С. 435 – 437.

155. Хмелевская, В. Б. Технологические процессы восстановления и упрочнения деталей механизмов / В. Б. Хмелевская, М. Б. Мяконьков, В. М. Пет-ров. – СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2010. – 192 с.

156. Холопов, Ю. В. О некоторых результатах повышения эксплуатационных параметров станочного оборудования при использовании ультразвука и минеральных покрытий пар трения / Ю. В. Холопов, С. Ю. Лазарев // Металлообработка. – 2002. – №2. – С. 43–44.

157. Холопов, Ю. В. Опыт освоения технологий минеральных покрытий и мощного ультразвука на Калужском турбинном заводе / Ю. В. Холопов, С. Ю. Лазарев, В. Г. Кислов // Металлообработка. – 2003. – №1. – С. 44–46.

158. Холопов, Ю. В. Экспериментальные исследования влияния минеральных покрытий и безабразивной ультразвуковой финишной обработки на снижение коэффициентов трения деталей и механизмов крупных турбин / Ю. В. Холопов, С. Ю. Лазарев, Е. А. Митрофанов // Металлообработка. – 2002. – № 6.– С. 39–42.

159. Хрущев, М. М. Абразивное изнашивание / М. М. Хрущев, М. А. Бабичев. – М.: Наука, 1970. – 252 с.

160. Чихос, Х. Системный анализ в трибонике / Х. Чихос. – М.: Мир, 1982. – 352 с.

161. Чулкин, С. Г. Прогнозирование долговечности трибосопряжений на основе структурно-энергетической концепции изнашивания: автореф. дис. … докт.

техн. наук : 05.02.04 / Чулкин Сергей Георгиевич. – СПб.: СПГУВК, 1999. – 52 с.

162. Шапкин, Н. П., Гардионов, С. В., Акимова, Т. И., Свистунова, И. В.

Синтез и исследование полигетероорганилсилоксанов, содержащих молибден в высоких степенях окисления / Н. П. Шапкин, С. В. Гардионов, Т. И. Акимова, И. В. Свистунова // Бутлеровские сообщения. – 2012. – Т31, №9. – С. 72 – 75.

163. Шаповалов, В. В. Проблемы транспортной триботехники: физико-математическое моделирование мобильных фрикционных систем / В. В. Шаповалов // Трение и смазка в машинах и механизмах. – 2009. – № 10. – С. 3–11.

164. Яровой, В. С. Математическое моделирование технологических процессов в машиностроении при экстремальных исследованиях / В. С. Яровой // Труды АПИ. –1975. – № 14. – С. 19–29.

165. Яровой, В. С. Методика планирования эксперимента при отыскании оптимального режима обработки поверхностей пластическим деформированием / В. С. Яровой, А. И. Шпак // Труды АПИ. – 1975. – Вып. 13. – С. 24–28.

П. И. Ящерицын, Ю. В. Скорынин. – Минск: Наука и техника, 1984. – 430 с.

167. Bayer, R. G. Sirico, J. L. The influence of surface roughness on wear // Wear.

– 1975. №35. P. 251–260.

168. Czichos, H. Tribology a system approach to the science and technology of friction, lubrication and wear. // Tribology Series. Amsterdam: Elsevier, №1, 1978.

169. Fleischer, G. Verschleiss und Zuverlassigkeit / G. Fleischer, H. Groger, H. Thum // VEF, Verlag Technik, Berlin, 1981. – 244 p.

170. Maguy Jaber. A new Al, Mg-organoclay // New J Chem, 2002, №26. P.

1597–1600.

171. Oliver, W. C., Pharr, G. M. An improved technique for determining hardness and elastic modulus using load and displacement sensing indentation experiments // J.

Mater. Res. 1992. V. 7 № 6. P. 1564–1583.

172. Oliver, W. C., Pharr, G. M. Measurement of hardness and elastic modulus by instrumented indentation: Advances in understanding and refinements to methodology // J. Mater. Res. 2004. V. 19 № 1. P. 3–20.

173. Shabia, M. A., Eyre, T. S. The effect of surface topography on the wear of steel // Wear. – 1980. №61. P. 87–100.

174. Williamson, J. B., Hund, R. T. The real of contact between plastically loaded surface. // Mechanique, materiaux electricite numero special // L Usure. – 1972. №1. P. 22–25.

175. Womack, J. P. The machine that changed the world / J. P. Womack, D. T. Jones, D. Roos // N.Y. 1990. Rawson Associates. – 323 p.

Приложения Таблица А.1 - 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 т/х «Иван Макарьин» После моточистки через 875 ч произошло Нарушение требований на монтаж Наработка двигателя после т/х «Абакан» Наволакивание антифрикционного мате- Нарушение правил технической экс- Эксплуатационный отказ.

ГД 6ДКРН42/136 риала на мотылевую шейку цилиндра №5, плуатации заключающееся в отдаче гатри риски и вмятина глубиной 1,5 мм в ек крепления мотылевых болтов.

т/х «Синегорск» Задир мотылевой шейки цилиндра №2 и Обрыв шатунных болтов вследствие Наработка коленчатого ВДГ №2 5L 20/27 3 вмятины глубиной до 1,2 мм. усталостных разрушений. Нарушение вала 58003 ч.

т/х «Комсомолец Задир рамовой шейки после проворачи- Нарушение ТУ на ремонт. Наработка двигателя после Продолжение таблицы А.1 - Основные дефекты и повреждения шеек коленчатых в щие в процессе эксплуатации и приводящие к аварийным ситуациям, возможные причи нения повреждений л/к «Магадан», Отклонения формы шеек больше пре- Выход из строя масляных фильтр ВДГ №2, 624 TS Риски глубиной 0,01–0,02 мм, бой шейки т/х «Игарка», Риски глубиной 0,02 мм на мотылевых Неудовлетворительная работа м т/х «Анатолий Колис- Продольная риска на рамовой шейке №4. Неудовлетворительная работа м ни-ченко», ВДГ №2, Риски на рамовой шейке №6, вал номи- ных фильтров.

ВДГ №4, 624 TS т/х «Капитан Ман», Мотылевая шейка цилиндра №2 имеет Естественное изнашивание в про ВДГ №4, 624 TS предельно допустимую овальность, моты- эксплуатации.

допустимую конусообразность, вал номинального размера.

т/х «Василий Бурха- Конусообразность рамовой шейки опор- Естественное изнашивание в про нов», ВДГ №4, 624TS ного подшипника 0,075 мм. эксплуатации.

Продолжение таблицы А.1 - Основные дефекты и повреждения шеек коленчатых в щие в процессе эксплуатации и приводящие к аварийным ситуациям, возможные причи нения повреждений т/х «Черемхово», Биение рамовых шеек №1 – 0,13 мм, Деформация вала вследствие пер ВДГ №1, 4VD21/15-2 №2 – 0,15 мм превышает предельно до- ва подшипников или задира шеек ВДГ №2, 4VD21/15-2 Биение рамовой шейки №5 – 0,25 мм, что Деформация вала вследствие пер БМРТ «Ардатов», Деформация коленчатого вала, повреж- Обрыв противовеса из-за разруше ГД 8ZL 40/48 дение мотылевой шейки цилиндра №2. болта крепления вследствие недо т/х «Алагез», ГД №4, Коррозия шеек вала № 7608. Длительный простой дизеля, ше 18ДПН 23/230 (68Г- Расплавление антифрикционного слоя смазывались. Ремонт вала.

т/х «Профессор Бара- После моточистки через 60 ч произошло Нарушение требований на монта банов», ГД 14ZV проворачивание вкладыша и расплавление вкладышей.

Продолжение таблицы А.1 - Основные дефекты и повреждения шеек коленчат кающие в процессе эксплуатации и приводящие к аварийным ситуациям, возможные пр устранения повреждений Образование трещин на опорных поверх- Достижение предельного состоя т/х «Поллукс», «Николай Чепик», «Капитан Колесников», «Капитан Масловец», ГД 6ЧН 40/ т/х «А. Дуденков», ВДГ S6B-MPTK т/х «Палана», ГД 6ТМ т/х «Polar King», ВДГ №2 Bazan-MAN шейки коленчатого вала; постель мотылевого подшипника № 2 имеет следы износа Таблица А.2 -Характеристика рамовых шеек коленчатых валов судовых дизелей, м 5L 20/ Продолжение таблицы А.2 -Характеристика рамовых шеек коленчатых валов судов 8NVD Продолжение таблицы А.2 -Характеристика рамовых шеек коленчатых валов судов Номифектного слоя металла, снятая при механической обра- формы шейк двигателя 18/ 8Ч 18/ 5L 20/ Продолжение таблицы А.3 - Характеристика мотылевых шеек коленчатых валов су AL- Продолжение таблицы А.3 - Характеристика мотылевых шеек коленчатых валов су 25/ Таблица Б - Триботехнические свойства износостойких покрытий при различных температурах подогрева смазки (сталь 45, 212 HB) №33 (Rillenlager) – Скорость изнашивания стали, модифицированная меКоэффициент трения 0,007 0,007 0, таллосиликатом модифицированная Скорость изнашивания стали, вермикулитом, модифи- мг/ч цированным металлоси- Коэффициент трения 0,005 0,004 0, ликатом Температура в зоне трибоконтакта (максимальная), С №33 (Rillenlager) – Скорость изнашивания стали, модифицированная серКоэффициент трения 0,004 0,008 0, пентинитом Продолжение таблицы Б - Триботехнические свойства износостойких покрытий при различных температурах подогрева смазки (сталь 45, 212 HB) №33 (Rillenlager) – Скорость изнашивания стали, модифицированная верКоэффициент трения 0,007 0,009 0, №33 – сталь 45, модиСкорость изнашивания стали, литом, модифицированным полисахаридом и Коэффициент трения 0,008 0,005 0, карбонатом магния Температура в зоне трибоконтакта (максимальная), С Таблица В - Профилограммы микронеровностей поверхностей стали 45 с различными типами покрытий По направлению вращения образца Перпендикулярно направлению вращения Продолжение таблицы В - Профилограммы микронеровностей поверхностей стали 45 с различными типами покрытий Вермикулит, модифицированный металлосилоксаном вермикулит, модифицированный полисахаридом и карбонатом магния Таблица Г- Результаты исследования механических свойств стали и покрытий методом наноиндентирования (сталь 45, 212 НВ) Сталь после шлифования 19,6–19,7 0,043–0,255 0,032–0,236 0,032–0,255 4,72–21,96 406– Сталь без покрытия 19,7 0,130–0,193 0,040–0,081 0,042–0,076 3,82–23,90 449– трения) Продолжение таблицы Г - Результаты исследования механических свойств стали и рования (сталь 45, 212 НВ) Сталь без покрытия 19,7–23,0 0,041–0,193 0,025–0,141 0,014–0,219 1,47–24, трения) Сталь, упрочненная 19,7 0,042–0,282 (-0,64)–0,160 (-0,128)–0,091 1,79–46, – опыт № Сталь, упрочненная 19,7 0,042–0,120 (-0,099)–0,039 (-0,114)–0,056 5,37–20, – опыт № Сталь, упрочненная 19,7 0,054–0,126 0,016–0,045 0,015–0,063 12,57–20, – опыт № Продолжение таблицы Г – Результаты исследования механических свойств стали и наноиндентирования (сталь 45, 212 НВ) Сталь, упрочненная 19,6–19,7 0,084–0,224 0,043–0,166 (-0,033)–0,101 4,65–44, – опыт № Сталь, упрочненная ком- 19,7 0,031–0,069 -(0,123–0,070) (-0,122)–0,018 3,52–19, локсан + Ресурс Сталь, упрочненная 19,7–19,8 0,047–0,323 0,016–0,087 (-0,008)–0,069 1,26–2, Сталь, упрочненная 19,7 0,274–0,296 (-0,047)–0.086 0,004–0,074 1,36–2, 50% вермикулита + 50% магнийфенилсилоксана Сталь 45 без ТО, упроч- 19,7 0,051–0,285 -(0,455–0,060) -(0,636–0,065) 0,22–5, микулит модифицированный хитозаном и MgCO Продолжение таблицы Г– Результаты исследования механических свойств стали и рования (сталь 45, 212 НВ) Сталь 45 без ТО, упроч- 19,7–20,0 0,036–0,370 (-0,109)–0,243 (-0,123)–0,167 1,13–12, Сталь, упрочненная 19,7–19,8 0,047–0,323 0,016–0,087 (-0,008)–0,069 1,26–2, Сталь, упрочненная 19,7 0,274–0,296 (-0,047)–0.086 0,004–0,074 1,36–2, 50% вермикулита + 50% магнийфенилсилоксана Сталь 45 без ТО, упроч- 19,7 0,051–0,285 -(0,455–0,060) -(0,636–0,065) 0,22–5, микулит модифицированный хитозаном и MgCO3 – Сталь 45 без ТО, упроч- 19,7–20,0 0,036–0,370 (-0,109)–0,243 (-0,123)–0,167 1,13–12,