Обоснование применения ремонтно-восстановительных воздействий для деталей турбокомпрессоров

6. Experimental sowing section of the planter for planting no-till technologies / R. T. Gareyev, I. M. Farkhutdinov, R. F. Yusupov, A. M. Mukhametdinov // Youth science and agriculture: problems and prospects: materials of VII All-Russian scientific-practical conference of young scientists of the Bashkir state agrarian university. - 2014. - P. 16-21.

7. Motion studies of the seed on the surface of even-running screw in the coil sowing machine / A. V. Machnev, A. M. Danilov, V. A. Machnev et al. / / Niva Povolzhya. - 2013. - № 4 (29). - P. 48-53.

8. The results of laboratory testing of the sowing device / N. P. Laryushin, V. N. Kuvaitsev, S. D. Za-gudayev et al. // Fundamentalniye issledovaniya. - 2013. No. 10-1. - P. 140-144.

9. The results of laboratory tests of the sowing unit with asymmetrical profile-groove coil / A.V. Machnev, V. A. Machnev, P. N. Khorev, A. N. Khorev // Niva Povolzhya. - 2014. - № 2 (31). - P. 76-84.

10. Testing operation process of sowing unit with the orienting device / P. N. Khorev, O. N. Kukharev, V. A. Yashin, I. N. Semov // International research journal. - 2016. - № 11 (53). - Part 4. - P. 135-138.

11. Machnev, V. A. Energy-saving technology and technical means of subsoil - broadcast sowing: dis. ... doctor of techn. sciences: 05.20.01 / A.V. Machnev. - Penza, 2011. - 374 p.

12. The structural analysis of sowing units of precision seeding / O. N. Kukharev, I. N. Semov, Yu.A. Zakharov, Ye. G. Rylyakin // Actual problems of modern science. -2014. - № 4 (4). - P. 16-18.

13. Shukov, A.V. Choice of the design of the sowing unit of the seeders / A.V. Shukov, V. V. Shu-mayev // Education, science, practice: innovative aspect: collection of materials of international scientific-practical conference dedicated to the 60th anniversary of FSBEE HE "Penza state agricultural academy". - Penza: EPD PSAA, 2011. - P. 96-99.

14. Syomov, I. N. Device for pre-sowing preparation of seeds / I. N. Syomov, O. N. Kukharev, I. A. Starostin // Resource-saving technologies and technical means for production of crops and livestock, the collection of articles of International scientific-practical conference. - Penza: MSRC, 2014. - P. 183-185.

15. Nurullin, E. G. Analysis and evaluation of rationing devices of modern sowing complexes / E. G. Nurullin, I. 3. Islamov, I. M. Salakhov // Vestnik of Kazan SAU. - 2009. - № 2(12). - P. 53-55.

УДК 621.515:631.3

ОБОСНОВАНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ РЕМОНТНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫХ ВОЗДЕЙСТВИЙ ДЛЯ ДЕТАЛЕЙ ТУРБОКОМПРЕССОРОВ

П. В. Сенин, доктор техн. наук, профессор; В. А. Мачнев*, доктор техн. наук, профессор; В. А. Комаров, доктор техн. наук, профессор; А. Ю. Овчинников, канд. техн. наук;

В. В. Власкин, канд. техн. наук

ФГБОУ ВО «Мордовский ГУ им. Н. П. Огарева», Россия, т. (8342) 23-32-60,

e-mail: senin53@mail.ru; *ФГБОУ ВО Пензенский ГАУ, Россия, т. (8412) 62-85-17, e-mail: mav700@mail. ru

Рассмотрены возможные методы ремонтно-восстановительных воздействий, применяемые для ресурсоопределяющих деталей турбокомпрессоров. К ним относятся замена изношенных деталей на новые или ремонтные, метод ремонтных размеров, метод установки дополнительной детали, нанесение слоя металлопокрытия. Возможность их применения определяется исходя из технического состояния турбокомпрессора и дефектов его деталей. В результате оценки технического состояния определяются зазоры в данных соединениях или из-носы составляющих их деталей. Эти величины являются основой для выбора методов ре-монтно-восстановительных воздействий для каждой конкретной детали.

Выявлены параметры, определяющие работоспособность деталей и соединений, восстановленных различными методами. Для метода установки ремонтных деталей это обеспечение точностных параметров рабочих поверхностей за счет применения станков с ЧПУ при условии минимального времени изготовления. Для метода установки дополнительной детали - величины натягов при запрессовке. Для метода ремонтных размеров - обеспечение конструкционной прочности вала ротора турбокомпрессора и определение его собственных (резонансных) частот колебаний. Для методов, связанных с нанесением слоя металлопокрытия, - обеспечение несущей способности в контактной паре. Приведены примеры и результаты подобных исследований.

Ключевые слова: турбокомпрессор, ремонт, восстановление, воздействие, износ, вал ротора, подшипник, натяг, частота, резонанс, несущая способность.

Введение. Большинство современных двигателей, устанавливаемых на тракторы, комбайны и грузовые автомобили, оснаще-

ны системами газотурбинного наддува воздуха. В них основным агрегатом наддува является турбокомпрессор. Современ-

Нива Поволжья № 1 (42) февраль 2017 91

ные компании по производству турбокомпрессоров ведут постоянную работу по улучшению эксплуатационных характеристик агрегата и повышению его надежности. Несмотря на это, как отмечают большинство современных источников, в условиях эксплуатации ресурс турбокомпрессора значительно ниже ресурса двигателя, что приводит к дополнительным потерям из-за простоя техники и затратам на ремонт или покупку нового агрегата.

На сегодняшний день существует множество методов восстановления деталей данного агрегата. Все их можно объединить в несколько групп: замена изношенных деталей (или узлов) на новые или ремонтные детали (метод ремонтных деталей - МРД); метод ремонтных размеров (МРР); метод установки дополнительной детали (МДД); восстановление изношенных деталей нанесением слоя металлопокрытия или иного материала.

Все эти методы применительно к ремонту турбокомпрессоров имеют свои достоинства и недостатки. Возможность их применения определяется исходя из технического состояния турбокомпрессора и дефектов его деталей, а также наличия на предприятии необходимого оборудования и эффективных технологий восстановления.

Техническое состояние турбокомпрессоров может быть определено на основании: безразборных методов непосредственно на двигателе или после снятия с него; анализа размерных цепей ресурсооп-

ределяющих соединений агрегата; результатов микрометражных исследований.

В результате оценки технического состояния определяются зазоры в данных соединениях или износы составляющих их деталей [1]. Эти величины являются основой для выбора методов ремонтно-восста-новительных воздействий (РВВ) для каждой конкретной детали.

Метод РВВ, эффективный в рамках конкретного предприятия, может быть неэффективен на другом предприятии. Кроме этого, как правило, один метод не позволяет с минимальными затратами восстановить 100 % изношенных деталей турбокомпрессора. Поэтому актуальной является задача применения РВВ к изношенным деталям рассматриваемых агрегатов.

Методика исследований. Для различных методов РВВ определим условия, позволяющие обеспечить качество восстановленных деталей и надежность отремонтированных турбокомпрессоров. На рис. 1 представлена схема применения методов РВВ. Рассмотрим подробнее составляющие данной схемы.

При использовании метода замены изношенных деталей (или узлов) на новые или ремонтные (метод ремонтной детали - МРД) материалы свойства поверхностей и отклонения размеров должны соответствовать новым деталям [2].

Следовательно, основным условием применения данного метода будет являться снижение времени на изготовление при соблюдении параметров точности рабочих

Технологическое Параметры обеспечения воздействие работоспособности

Метод Дополнительной Детали

Метод Ремонтных Деталей МРД)

Метод Ремонтных Размеров

Нанесение слоя материала

Установка дополнительной детали

Изготовление деталей

Удаление дефектного

Нанесение покрытий с заданными

Обеспечение надежности соединения

Обеспечение

несущей способности в контактной паре

Снижение технологического времени

Обеспечение конструкционной прочности

Определение величины натяга в соединении

Групповой технологический

процесс, использование высокопроизвод тельного оборудования

Определение Внутренних напряжений, собственных частот

Определение триботехнических характеристик

Рис. 1. Схема применения ремонтно-восстановительных воздействий к деталям турбокомпрессоров

поверхностей деталей. Это может быть достигнуто применением современных высокопроизводительных и высокоточных станков с числовым программным управлением (ЧПУ) в комплексе с организационными мероприятиями, например групповым методом обработки деталей.

Для метода установки дополнительной детали (МДД) параметрами, определяющими надежность, являются величины максимального и минимального натягов в соединении дополнительной детали и основания [3]. Крепление дополнительной детали - втулки - чаще всего производится за счет посадок с гарантированным натягом. Натяг рассчитывается с учетом силовых и температурных факторов влияющих на деталь в процессе работы. Минимально допустимый натяг [Жт1П], мм, определяется по формуле

[^шп ]=^тп +7ш +7, +7ц +7п ,

где #]т1п - минимальный расчетный натяг, мм; 7ш - поправка, учитывающая смятие неровностей контактных поверхностей деталей при образовании соединения, мм; 7, - поправка, учитывающая различие рабочей температуры детали и температуры сборки, мм; уч - поправка, учитывающая

ослабление натяга под действием центробежных сил, мм; уп - поправка, компенсирующая уменьшение натяга при повторных запрессовках.

Максимально допустимый натяг ^тах],

мм,

[^тях]= ^тах +7 уд +7ш ~7, ,

где Nm¡¡x - максимальный расчетный натяг, мм, 7уд - поправка, учитывающая увеличение удельного давления у торцов охватываемой детали.

Для метода ремонтных размеров (МРР) определяющим параметром является величина удаляемого дефектного слоя материала. Она должна соответствовать двум критериям: 1) быть достаточной для удаления следов износа и восстановления геометрической формы и качественных показателей поверхности, подвергаемой РВВ; 2) должна быть минимальной для снижения степени влияния напряженно-деформированного состояния на конструкционную прочность детали.

Как показывает анализ конструкций турбокомпрессора, преобладающее количество деталей, подвергаемых РВВ, относятся к телам вращения и имеют цилинд-

рические поверхности с охватывающими и охватываемыми типами поверхностей. Для определения величины снимаемого слоя необходимо знать величины износов рабочих поверхностей с учетом их геометрических отклонений - овальности и и конусности К. Ремонтный размер для охватываемых dr и охватывающих Dr цилиндрических поверхностей соответственно определяются как

dr = dmax- Т

Dr = Dmin + Т

где dmax - максимальный размер вала, мм; Dmin - минимальный размер отверстия, мм; Т - коэффициент, учитывающий величину снимаемого припуска, необходимого для чистовой обработки, Т = 1,2.

МРР применим ко всем деталям подшипникового узла и газомасляных уплотнений вала ротора, корпуса среднего, втулки подшипников, маслоотражателя. Из всех деталей наиболее дорогостоящей является вал ротора. В процессе работы он испытывает повышенные нагрузки, поэтому необходимо исследовать возможности применения МРР с учетом действия этих нагрузок.

На первом этапе необходимо определить минимально допустимый диаметр, при котором под действием эксплуатационных нагрузок сохраняется конструкционная прочность вала, например на основе оценки напряженно-деформированного состояния. Помимо силовой составляющей нагрузок, действующих на элементы турбокомпрессора, особое внимание стоит уделить динамическим процессам, происходящим при его эксплуатации. Вал ротора под действием потока газов совершает вращательное движение вокруг своей оси с определенной частотой. Как известно, любое тело, обладающее массой, имеет набор собственных частот, на которых тело совершает колебательные движения. При совпадении собственных и внешних возмущающих частот происходит резонанс, характеризующийся резким возрастанием амплитуды вынужденных колебаний, что может привести к внезапному разрушению детали [4].

Одним из критериев оценки устойчивости системы является отсутствие собственных частот колебаний при эксплуатации на рабочем диапазоне частот вращения. В настоящее время для анализа динамических характеристик элементов конструкций широко применяют численные методы, прежде всего метод конечных элементов (МКЭ). С целью исследования подобных

Нива Поволжья № 1 (42) февраль 2017 93

явлений строится твердотельная модель (рис. 2).

I-т.ч. /"V.

Рис. 2. Твердотельная модель вала ротора турбокомпрессора

На первом этапе конструкция вала ротора была мысленно разбита на элементарные геометрические объекты. На втором этапе полученные объекты были построены при помощи инструментов проектирования Solid works. Третий этап заключался в придании полученной их геометрической модели физико-механических свойств материала. При построении модели учитывалось наличие поверхностного «закаленного» слоя с твердостью 52-56 HRC. Однако, из-за небольшой толщины (около 0,1 мм) не учитывался переходный слой между «закаленным» слоем наружной поверхности и незакаленным основным материалом вала ротора. Данная модель вала ротора турбокомпрессора в сборе позволяет исследовать частоту собственных колебаний конструкции, а также имитировать применение МРР путем изменения величины диаметра рабочей поверхности [5]. Любое тело, имеющее набор собственных частот, характеризуется формой колебаний (модой) [б].

Основной характеристикой при выборе метода восстановления путем нанесения слоя материала как одного из РВВ для выбираемых пар контактной группы является то, что несущая способность восстановленного соединения должна быть не ниже эталонного. За эталонное соединение принимается новое соединение [7]. Как известно, в режиме эксплуатации детали турбокомпрессора подвергаются влиянию высоких температур. В случае нарушения нормальной работы двигателя происходит повышение термонапряженного состояния и, как следствие, возникновение условий структурных изменений в материале детали, что приводит к изменению его физико-

механических свойств. От этого напрямую зависит износостойкость и долговечность рассматриваемых соединений. Наиболее подвержены этому явлению поверхности вала ротора под подшипники и канавки под кольца газомасляных уплотнений. Вследствие воздействия высоких температур происходит снижение твердости рабочих поверхностей. Так, например, твердость валов турбокомпрессоров ТКР-6, работающих в условиях повышенных температур, снижается до твердости незакаленной стали [8].

Таким образом, для восстановления данных деталей необходимо применять методы, позволяющие повышать твердость поверхностного слоя [9], а при необходимости и наносить слои, достаточные для компенсации износов (или для достижения минимально допустимого размера вала). Оценку несущей способности восстановленных соединений проводят, например, по результатам сравнительных триботех-нических испытаний. При этом определяют в соответствии с ГОСТ 23.224-86 для приработанной пары трения из материалов новых и восстановленных соединений: 1) минимальную нагрузку Ропт, после увеличения которой начинается рост коэффициента трения; 2) максимальную нагрузку Ртах, после увеличения которой начинается заедание пар трения. Затем при нагрузке Ропт проводят испытания соединений до накопления износа, определяемого с заданной точностью принятым методом.

Результаты исследований и их анализ. При применении метода установки дополнительной детали (МДД) для деталей турбокомпрессоров ТКР-6 величины допустимых натягов, определенные с использованием формул 1 и 2 представлены в таблице.

Значение величин натяга при применении МДД для деталей турбокомпрессоров ТКР-6

Деталь (поверхность) Материал Значение натяга, мкм

Min Max

Корпус средний (отверстие под уплот-нительное кольцо) Чугун СЧ-50 21 193

Втулка подшипника (поверхность под вал ротора) Бронза БРОС 10-10 25 142

В результате частотного анализа вала ротора (в сборе) турбокомпрессора ТКР-6 было установлено, что при диаметре под подшипники менее 8,24 мм частота его собственных колебаний входит в диапазон

Гц

« к

К ей

ю и ч о и

ей

н о н о ей

ЕТ

2250 2200 2150 2100 2050 2000 1950 1900 1850 1800

Мода №1

1

> 1 1

Мода №2 1

1

1

об./мин.

135000

132000 129000 126000 123000 120000 117000 114000 111000 108000

ей

ч

ей И

Ч К К <и

3

ей Л И ей Н О

н о ей

ЕТ

7,6

7,8

8,2 8,4 8,6

Диаметр вала

8,8

9,2 ММ

Рис. 3. Резонансные частоты, находящиеся в рабочем диапазоне частот вращения вала ротора турбокомпрессора

рабочих частот вращения (рис. 3), что может вызвать явление резонанса и, как следствие, разрушение элементов конструкции.

Следовательно, для применения МРР при восстановлении рабочей поверхности вала ротора следует назначать минимальный диаметр после механической обработки, такой, при котором частота резонансных колебаний будет за границами рабочей частоты вращения [5].

При применении метода восстановления путем нанесения слоя материала к способу, повышающему несущую способность соединения, относится, например, метод электроискровой обработки (ЭИО) [10, 11]. Для проведения триботехнических

Р, МПа 12 10 8 6 4 2 0

9,6

испытаний изготавливались базовые (эталонные) образцы № 1 (ролики изготавливались из стали 40Г, колодки - из бронзы БрОС10-10) и экспериментальные образцы № 2, 3, 4 (на поверхности колодки и ролика методом ЭИО наносился слой металлопокрытия). Критериями выбора электродных материалов для ЭИО являются: толщина слоя металлопокрытия, необходимого для компенсации износов и припуска на механическую обработку (при контактной сплошности покрытия не ниже 70 %); микротвердость покрытия на нормативной глубине (при толщине электроискрового слоя, компенсирующего износ); коэффициент трения и износостойкость сопряженных поверхностей. В результате проведенных

11,33_

2

- Р •

х оп

3 - Р

х мп

4

1

Рис. 4. Зависимости максимальных и оптимальных нагрузок новых и обработанных методом ЭИО пар трения: образец № 1 - ролик из стали 40Г -колодка БрОС10-10 (эталонный образец); образец № 2 - ролик из стали 40Г,

обработанной ЭИО сталью 85 («40Г+сталь 85») - колодка БрОС10-10; образец № 3 - ролик «40Г+сталь85» - колодка «БрОСЮ-Ю+М+БрОСЮ-Ю»; образец № 4 - ролик «40Г+сталь 85» - колодка «БрОС10-10+М+БрАЖ9-4»

Нива Поволжья № 1 (42) февраль 2017 95

исследований были подобраны электродные материалы и технологические режимы электроискровой обработки изношенных поверхностей и при проведении триботех-нических испытаний были получены данные, представленные на рис. 4 [12].

Анализ данных рис. 4 показывает, что максимальные и оптимальные нагрузки, которые могут воспринимать базовые пары трения, меньше, чем для обработанных методом ЭИО пар трения, соответственно в 1,16 и 1,18 раза. Таким образом, применение данного метода позволяет получать слой материала с несущей способностью выше, чем у эталонных (новых) деталей.

Однако применение данного метода не всегда эффективно. Так, например, при необходимости нанесения слоя более 0,3 мм значительно возрастает трудоемкость восстановления, что не всегда целесообразно в условиях реального ремонтного производства.

В связи с этим заслуживают внимания и другие методы нанесения покрытий, как применяемые для восстановления валов роторов турбокомпрессоров, например метод холодного газодинамического напыления (ХГДН) [13], так и не применяемые, но перспективные с этой точки зрения, например метод электроконтактной приварки ленты (ЭКПЛ) через промежуточный слой [14]. Для оценки возможности применения данного метода при восстановлении валов роторов турбокомпрессоров диаметром менее 10 мм необходимо провести: комплекс исследований, включающий исследование физико-механических свойств образцов, подвергнутых ЭКПЛ; исследование

напряженно-деформированного состояния образцов и построение модели, описывающей это состояние, с целью его дальнейшего изучения с использованием современных инженерных программных продуктов [15].

Выводы. Таким образом, для обоснования возможности применения различных методов РВВ ресурсоопределяющих деталей турбокомпрессоров необходимо для каждого типоразмера данных агрегатов проводить полный комплекс исследований. Он должен включать: определение величин износов деталей; прочностной и частотный анализ вала ротора; определение несущей способности восстановленных соединений. При этом необходимо учитывать физико-механические свойства поверхностных слоев, т. к. они оказывают влияние на все исследуемые характеристики. На основе проводимых исследований даются рекомендации по применению каждого конкретного метода РВВ в зависимости от величин износов и других показателей работоспособности деталей. Основным критерием выбора оптимальных методов РВВ ресурсоопределяющих деталей турбокомпрессоров определенного типоразмера для конкретного предприятия будет являться трудоемкость и себестоимость ремонта. Дальнейшей задачей исследований является разработка алгоритма выбора оптимальной комбинации методов РВВ деталей турбокомпрессоров на основе анализа возможностей ремонтного предприятия - наличия оборудования, квалифицированных специалистов и применяемых технологий.

Литература

1. Овчинников, А. Ю. Анализ дефектов деталей турбокомпрессоров семейства ТКР-6 двигателей Д-245 / А. Ю. Овчинников // Энергоэффективные и ресурсосберегающие технологии и системы: сб. науч. тр. междунар. конф. - Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2014. - С. 311-315.

2. Сенин, П. В. Технологии ремонта насосов-дозаторов и гидрорулей в условиях существующего ремонтного производства / П. В. Сенин, А. М. Давыдкин, С. В. Червяков // Энергоэффективные и ресурсосберегающие технологии и системы: материалы междунар. науч.-практ. конф. - Саранск, 2012. - С. 364-369.

3. Овчинников, А. Ю. Применение метода установки дополнительной детали при ремонте турбокомпрессоров системы газотурбинного наддува двигателей внутреннего сгорания (на примере ТКР-6) / А. Ю. Овчинников, В. В. Власкин, Н. Ю. Князева // Инженерный вестник Дона. -2015. - Т. 36, № 2-2. - С. 95.

4. Вибрационные процессы при работе коробок передач тракторов / А. В. Мачнев, В. А. Мач-нев, В. А. Комаров, И. М. Зябиров // Нива Поволжья. - 2014. - № 4. - С. 91-94.

5. Сенин, П. В. Анализ резонансных частот вала ротора турбокомпрессора семейства ТКР-6 / П. В. Сенин, А. Ю. Овчинников, В. В. Власкин // Ремонт, восстановление, модернизация. - 2015. -№ 7. - С. 36-39.

6. Формирование вибрационных сигналов в коробке передач тракторов / В. А. Мачнев, А. В. Мачнев, В. А. Комаров, В. В. Салмин // Нива Поволжья. - 2015. - № 1. - С. 50-55.

7. Исследование напряженно-деформированного состояния в соединениях объемного гидропривода / П. В. Сенин, А. В. Столяров, А. М. Земсков, П. А. Ионов // Ремонт, восстановление, модернизация. - 2015. - № 2. - С. 32-36.

8. Овчинников, А. Ю. Исследование микротвердости валов турбокомпрессоров ТКР-6 / А. Ю. Овчинников, В. В. Власкин // Энергоэффективные и ресурсосберегающие технологии и системы: сб. науч. тр. междунар. конф. / редкол.: П. В. Сенин [и др.]. - Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2014. - С. 315-321.

9. Комаров, В. А. Анализ свойств упрочненных поверхностей деталей узлов ремонтно-технологического оборудования / В. А. Комаров, А. В. Григорьев // Тракторы и сельхозмашины. -2012. - № 10. - С. 44-46.

10. Мартынов, А. В. Совершенствование технологии ремонта гидрораспределителей восстановлением и упрочнением деталей методом электроискровой обработки: дис.... канд. техн. наук /

А. В. Мартынов; Мордовский государственный университет им. Н. П. Огарева. - Саранск, 2012. -252 с.

11. Нуянзин, Е. А. Выбор оптимальных режимов ЭИН при восстановлении корпуса насоса типа НШ / Е. А. Нуянзин, П. А. Ионов, С. П. Сульдин // Энергоресурсосберегающие технологии и системы в АПК: межвузовский сборник научных трудов. - Саранск, 2003. - С. 96-98.

12. Сенин, П. В. Технология ремонта турбокомпрессоров / П. В. Сенин, В. В. Власкин, Ю. А. Марушкин // Тракторы и сельхозмашины. - 2012. - № 9. - С. 53-56.

13. Михалин, П. А. Восстановление валов роторов турбокомпрессоров дизелей лесных машин и передвижных электростанций: дис.... канд. техн. наук / П. А. Михалин. - М.: Моск. гос. ун-т леса, 2010. - 166 с.

14. Фомин, А. И. Совершенствование технологии восстановления чугунных коленчатых валов

электроконтактной приваркой стальной ленты через промежуточный слой: дис.... канд. техн. наук

/ А. И. Фомин; Мордовский государственный университет им. Н. П. Огарева. - Саранск, 2012. -231 с.

15. Фомин, А. И. Перспективы применения метода электроконтактной приварки ленты для восстановления валов роторов турбокомпрессоров / А. И. Фомин, А. Н. Зозин, В. В. Власкин // Энергоэффективные и ресурсосберегающие технологии и системы: сб. науч. тр. междунар. конф. - Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 2015. - С. 371-374.

UDK 621.515:631.3

REASONING FOR USING REPAIR-RECOVERY IMPACTS FOR TURBOCHARGERS PARTS

P. V. Senin, doctor of technical sciences, professor; V. А. Machnev*, doctor of technical sciences, professor; V. А. Комаrоv, doctor of technical sciences, professor; A. Yu. Ovchinnikov, candidate of technical sciences; V. V. Vlaskin, candidate of technical sciences

FSBEE HE «Mordovian SU in the name of N.P. Ogaryov», Russia, telephone: (8342) 23-32-60,

e-mail: senin53@mail.ru;

* FSBEE HE Penza SAU, Russia, t.: (8412) 62-85-17, e-mail: mav700@mail.ru

The article deals with the possible methods for repair-recovery impacts used for resource-saving parts of turbochargers. These include the replacement of worn parts with new ones or repaired parts, method of repair sizes, method of installation of the additional parts and applying a layer of metal plating. Their applicability is determined on the basis of the technical condition of the turbocharger and the defects of its parts. On the basis of the evaluation of the technical condition the gaps in the connections or wear of the constituent parts are determined. These values are the basis for selection of methods of repair and restoration of the impacts for each specific part.

The authors reveal the parameters that define the function of the components and compounds that are restored by various methods. For the method of installation of repair parts this is ensuring the accuracy of the parameters of working surfaces by application of CNC machines, in terms of a minimum time of construction. For the method of installation of additional parts - the dimensions of parts when fitting. For the method of the repair sizes - ensuring structural strength of the rotor shaft of the turbocharger and the definition of his own (resonant) fluctuation frequencies. For the methods associated with applying a layer of metal plating - ensuring the bearing capacity in the contact pair. The examples and the results of such studies are given in the article.

Key words: turbocharger, repair, recovery, impact, wear, the rotor shaft, bearing, preload, frequency, response, load-bearing capacity.

References:

1. Ovchinnikov, A. Yu. Defects analysis of parts in turbochargers the family TKR-6 engines D-245 / A. Yu. Ovchinnikov // Energy-efficient and resource-saving technologies and systems: collection of scientific papers of Intern. Conf. - Saransk: Publishing House of the Mordovian University, 2014. -P. 311-315.

Нива Поволжья № 1 (42) февраль 2017 97

2. Senin, P. V. Technologies of repairing metering pumps and steering wheel with power steering under existing repair production / P. V. Senin, A. M Davydkin, S. V. Chervyakov // Energy-efficient and resource-saving technologies and systems: Proceedings of the international scientific-practical conference. - Saransk, 2012. - P. 364-369.

3. Ovchinnikov, A. Yu. Application of installing extra parts in repairing turbochargers of the system of turbocharged internal combustion engines (on the example of TCR-6) / A. Yu Ovchinnikov, V. V Vlaskin, N. Yu. Knyazeva // Enginerny Vestnik Dona. - 2015. - Volume 36, № 2-2. - P. 95.

4. Vibrating processes at operation of gearboxes in tractors / A. V. Machnev, V. A. Machnev, V. A. Komarov, I. M. Zyabirov // Niva Povolzhya. - 2014. - № 4. - P. 91-94.

5. Senin, P. V. Analysis of the resonant frequencies of the rotor shaft of the turbocharger family TKR-6 / P. V. Senin, A. Yu. Ovchinnikov, V. V. Vlaskin // Repair, restoration, modernization. - 2015. -№ 7. - P. 36-39.

6. Formation of vibration signals in a box of gears of tractors / V. A. Machnev, A. V. Machnev, V. A. Komarov, V. V. Salmin // Niva Povolzhya. - 2015. - № 1. - P. 50-55.

7. Examining stress-strain state in the compounds of volume hydraulic drive / P. V. Senin, A. V. Stolyarov, A. M. Zemskov P. A lonov // Repair, restoration, modernization. - 2015. - № 2. - P. 32-36.

8. Ovchinnikov, A. Yu. Study of microhardness of shafts of turbochargers TKR-6 / A. Yu Ovchinnikov, V. V. Vlaskin / Energy-efficient and resource-saving technologies and systems: collection of scientific papers of International conf. // Editorial Board. P. V. Senin [et al.]. - Saransk: Publishing House of Mordovian university, 2014. - P. 315-321.

9. Komarov, V. A. Properties analysis of hardened surfaces of parts components of repair and manufacturing equipment / V. A. Komarov, A. V. Grigoriev // Tractors and farm machinery. - 2012. -№ 10. - P. 44-46.

10. Martynov, A. V. Improvement of repair technologies of hydro-distributers by restoration and hardening of parts by electric spark machining: dis. ... cand. techn. sciences / A. V. Martynov; Mordovian State University. - Saransk, 2012. - 252 p.

11. Nuyanzin, Ye. A. Choice of optimum modes EIN when restoring the pump the type NSH / Ye. A. Nuyanzin, P. A. Ionov, S. P. Suldin // Energy-saving technologies and systems in the agro-industrial complex: Interuniversity collection of scientific papers. - Saransk, 2003. - P. 96-98

12. Senin, P. V. Technology of repairing turbochargers / P. V. Senin, V. V. Vlaskin, Yu. A. Marushkin // Tractors and farm machinery. - 2012. - № 9. - P. 53-56.

13. Mikhalin, P. A. Restoring rotor shafts of turbochargers and diesel engines of forestry machinery and mobile power units: dis.... cand. techn. science / P. A. Mikhalin. - M., 2010. - 166 p.

14. Fomin A. I. Improvement of technology of restoration of cast iron crankshafts with electro-welding of the steel strip through the intermediate layer: dis.... cand. techn. sciences / A. I. Fomin; Mordovian State University. - Saransk, 2012. - 231 p.

15. Fomin. A. I. Prospects of application of the method of electro-welding tape to restore the shafts of turbochargers rotors / A. I. Fomin A. N. Zozin, V. V. Vlaskin // Energy-efficient and resource-saving technologies and systems: Proceedings of the International Conference. - Saransk, 2015. - P. 371-374.