70

Как пример, на рис. 4.5 представлены осциллограммы динамических
напряжений в зоне их концентрации и на плоском участке. Как видно из
осциллограмм, ^сг«=^-75 МПа на плоском участке и <т„=-110 мпа на
скругленной зоне, коэффициент концентрации напряжений ПП1,5. В
процессе исследований установлено: остаточные напряжения сжатия в
радиусном сопряжении деталей при гидродробеструйной обработке создают
такую же концентрацию напряжений, как и рабочие динамические
напряжения от внешнего знакопеременного нагружения.

Гидродробеструйным упрочнением галтельной зоны цилиндровой втулки удается нейтрализовать концентрацию напряжений с П □ Q 2,73 до С 111,5.

4.4. Безотходный технологический метод релаксации остаточных напряжений в поверхностном слое цилиндровой втулки высокофорсированного дизеля

Цилиндровые втулки высокофорсированных дизелей ЧН 21/21 изготавливают из чугуна марки АХНММ. Объясняется это, прежде всего тем, что при изготовлении втулок чугун имеет значительные технико-экономические преимущества перед другими сплавами. Характерной особенностью чугунных втулок, как показали исследования, описанные в главе 3, является возникновение в них эксплутационных динамических напряжений, не превышающих 55 МПа.

Это позволяет с точки зрения прочности допускать в них достаточно большие остаточные напряжения. В то же время к точности чугунных втулок и чистоте рабочей поверхности предъявляются очень высокие требования. Так, например, допуск на внутренний диаметр втулки ф 210Н7 должен

---

71

составлять 0,046 мм, допуск на наружный диаметр в нижнем поясе втулки ф

238g6

Осциллограмма динамических напряжений в зоне их концентрации и на

плоском участке поверхностного элемента в процессе гидродробеструйной

обработки

а)

^{лр^ЦЦ^}

i

Рас. i5" <я) - в зоне концентрации Б) - на плоском участке

---

-3?

---

07

---

72

составляет ~0,044⁰'⁰¹⁵ мм. Таким образом, основным требованием, предъявляемым к чугунным цилиндровым втулкам, является обеспечение высокой стабильности их размеров независимо от величины сохранившихся остаточных напряжений.

Известно, что чугунные отливки втулок с остаточными напряжениями самопроизвольно деформируются в течение достаточно длительного времени (деформация коробления). Основным способом уменьшения коробления отливок является «старение» путем вылеживания, низкотемпературного отжига и вибрации. Однако, в последнее время рядом исследователей доказано, что в чугунных отливках происходит сравнительно небольшое снижение остаточных напряжений при их длительном вылеживании и вибрационном старении [36]. Известны также способы обработки металлов ультразвуком для снятия остаточных напряжений [93]. Недостатком известных способов стабилизации является низкая работоспособность детали, обусловленная высоким уровнем остаточных напряжений как после литья, штамповки, механической обработки, так и после стабилизации их различными способами. Наибольшая величина остаточных напряжений, которая допускает стабилизацию размеров при вибрационной обработке [51], составляет 0,35ПП_В.П73,5 МН/м² (где П_В.П210 МН/м² - предел прочности чугуна при растяжении). Вибрационная обработка таких отливок должна производится при режиме вибрационного старения, когда возникающие в них дополнительные напряжения [51] составляют 0,15 ОП*, т.е. 31,5 МН/м². Использовать режимы, создающие вибрационные напряжения больше 31,5 МН/м , опасно, так как возможно разрушение отливок. Следовательно, в известных методах не обеспечивается полная стабилизация остаточных напряжений в отливках цилиндровых втулок. К тому же параметры

---

Смотрите также файлы

• втулка.doc

• Дизели ЧН 21.doc

• Первые листы 2010 уч. год.doc

• список лит-ры .doc

• последовательность листов.doc