Применение смазочно-охлаждающих технологических средств для изготовления деталей пожарной и аварийно-спасательной техники

ПРИМЕНЕНИЕ СМАЗОЧНО-ОХЛАЖДАЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ

ПОЖАРНОЙ И АВАРИЙНО-СПАСАТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ

Репин Д.С., преподаватель Назаров Г.Е., старший преподаватель, к.т.н.

Колбашов М.А., преподаватель, к.т.н.

Ивановский институт ГПС МЧС России, г. Иваново

Одним из приоритетных направлений в системе МЧС России при эксплуатации автотранспортных средств, как на колесном, так и на гусеничном шасси является повышение их надежности. Анализ состояния пожарной и аварийно-спасательной техники при пробегах близких к капитальному ремонту показывает, что основными причинами отказов является преждевременный износ трущихся частей. Отягчающим обстоятельством служит особый интенсивный режим работы специальной техники, связанный с негативным воздействием ряда факторов. Это температурные перепады, экстремальные динамические нагрузки, неустановившийся режим работы, реверсивные нагрузки, попадание абразивных материалов из окружающей среды, водные загрязнения смазочных материалов и топлива.

Таким образом, надежность пожарной и аварийно-спасательной техники неразрывно связана с износоустойчивостью трущихся пар. Наиболее часто в ответственных узлах трансмиссии одна или обе сопряженные детали изготавливаются из сталей с различным химическим составом.

В современной пожарной и аварийно-спасательной технике широкое применение нашли различные виды сталей и сплавов с износоустойчивыми свойствами. Так, например, в пожарной технике стали используются для изготовления шпинделя и его опорной гайки в пожарном гидранте, поршневые пальцы, коленчатые и распределительные валы двигателей внутреннего сгорания, элементы топливной аппаратуры, валы и зубчатые колеса коробок передач и коробок отбора мощности, валы пожарных насосов, шпиндели напорных задвижек насосов, сопряженные детали пеносмесителей.

Высокие требования надежности предъявляются к элементам гидравлической системы таким, как гидроцилиндры, гидронасосы и гидромоторы, золотники гидрораспределителей, диски гидравлических тормозов редукторов механизмов поворота.

Особую группу нагруженности по износу имеют узлы гусеничной техники, которая не заменима для проведения поисково-спасательных работ в условиях бездорожья, при тушении лесных массивов, торфяных болот.

Применяя передовые технологии механической обработки, как при изготовлении, так и при ремонте деталей возможно существенное снижение износа а, следовательно, и повышение надежности работы пожарных и

аварийно-спасательных формирований МЧС России. Механическая обработка деталей широко применяется при восстановлении работоспособности силовых установок. Наиболее часто ремонту подвергается шатунно-поршневая группа (точение или шлифование шеек коленчатого вала). Механизм газораспределения (фрезерование, шлифовка и притирка посадочных мест впускных и выпускных клапанов, расточка втулок коромысла клапанов и точение валиков коромысел, шлифовка толкателей клапанов и расточка втулок толкателей, шлифование шеек и кулачков распределительных валов, расточка втулок центрифуги фильтра тонкой очистки моторного масла). [1]

Ремонт гидравлических систем аварийно-спасательной техники происходит, как правило, путем замены изношенных узлов. Однако их производство неразрывно связано с механической обработкой и на этой стадии целесообразно применение смазочно-охлаждающих технологических средств (СОТС) качественно улучшающих износоcтойкость сопряженных пар трения.

В предложенной статье рассматриваются применение специальных составов смазочно-охлаждающих технологических средств (СОТС) для изготовления деталей пожарной и аварийно-спасательной техники, а также для их ремонта в специализированных подразделениях технической службы МЧС России.

Одним из направлений повышения работоспособности режущих инструментов и совершенствование процессов обработки металлов резанием является широкое применение СОТС. В связи с разнообразием требовании, предъявляемых к СОТС для механической обработки металлов, в них вводят компоненты различного функционального действия. Применение в качестве присадок высокомолекулярных соединений, по -мнению многих авторов [3,4], способствует улучшению смазочных свойств СОТС. Так же в качестве усиления смазочного химического действия полимерсодержащих СОТС можно применить физический метод активации, а именно активацию коронным разрядом. Наличие ионизирующего излучения при соответствующих условиях (температура, каталитическое действие ювенильных поверхностей металлов) может быть мощным генератором свободных радикалов.

В работе [2] для изучения влияния коронного разряда на действие СОТС с присадками полимеров на процесс обработки металлов резанием были взяты: полиэтиленгликоль и поливиниловый спирт. В качестве смазочно-охлаждающей технологической среды (базовой СОТС) использовался 5% раствор ЭФТОЛ (ТУ 0258-137-05744685-00). Эффективность воздействия активированных СОТС с присадками полимеров на процессы лезвийной обработки изучалась при точении стали 45 упорнопроходыми резцами из быстрорежущей стали Р6М5. Были проведены измерения шероховатости поверхности стали 45 после точения с различными скоростями резания. Исследования влияния активированной коронным разрядом полимерсодержащей СОТС при резании на

шероховатость обработанной поверхности стали 45 показали, что в присутствии среды среднее значение высоты микронеровностей снижается на 25-35% по сравнению с применением базовой СОТС (Эфтол).

Были измерены остаточные напряжения. Особенность остаточных напряжений после механической обработки состоит в том, что они действуют практически только в поверхностных слоях глубиной несколько десятков микрометров. Однако как показывает опыт эксплуатации, остаточные напряжения в поверхностных слоях могут повлиять на прочность всей детали, особенно при действии переменных напряжений. Два основных фактора вызывают возникновение остаточных напряжений -это пластические деформации и нагревание поверхностных слоев.

Также произведены исследования остаточных напряжений в поверхностных слоях стали 45. При резании стали 45 напряжения в поверхностном слое были сжимающими. Наименьшие остаточные напряжения по всей глубине залегания наблюдались после обработки с применением отрицательно активированной полимерсодержащей СОТС. Установлено, что максимальное уменьшение величины остаточных напряжений составляет величину порядка 20% по сравнению с базовой СОТС и порядка 10% по сравнению с положительно активированной СОТС.

Таким образом в заключении стоит отметить, что представлена попытка поиска оптимальных СОТС для производства различных узлов аварийно-спасательной техники и, как правило, это неразрывно связано с механической обработкой.

Список литературы

1. Безбородько М.Д. Пожарная техника: Учебник / Под ред.

М.Д. Безбородько. — М.: Академия ГПС МЧС России, 2004, С. 425 - 443.

2. Латышев В.Н., Наумов А.Г., Латышев В.Н. Влияние активированных полимерсодержащих СОТС при обработке металлов резанием // Металлообработка - 2011-№4(65)- С. 2-4.

3. Подзолков А.И., Дубовик Ю.А.,. Бабенко Д.А. Влияние полимерсодержащих смазывающе - охлаждающих технологических средств на эффективность резания металлов // Вестник ХНТУ № 3(29), 2007 г. С. 184-189.

4. Сошко А.И. Механическая обработка металлов //Полимеры в технологических процессах обработки металлов, — Киев: Наук, думка, 1977. — С. 7-15.