По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 69.002.5

Исследование износостойкости рабочих органов строительных и дорожных машин в различных условиях эксплуатации

Ю. Д. Казакова студент, Пермский национальный исследовательский политехнический университет, г. Пермь
С. И. Вахрушев канд. техн. наук, доцент кафедры «Строительное производство и геотехника», Пермский национальный исследовательский политехнический университет, г. Пермь

Представлены материалы, наиболее подходящие для работы в холодную погоду, в абразивной среде или условиях повышенного ударного нагружения. Указаны особенности некоторых сплавов и основная область их применения. Представляют интерес разработки новых стальных материалов и технические характеристики, приводящие к повышению износостойкости.

Литература:

1. Войнов Б.А. Износостойкие сплавы и покрытия: монография. – 3-е изд. – М.: Изд-во «Машиностроение», 1980. – С. 3–8, 23.

2. Глинка Н.Л. Общая химия. – 23-е изд. – Л.: Химия. Ленинградское отделение, 1984. – С. 416, 418, 524–537, 631, 633, 640,651–652, 665.

3. Новые инструментальные материалы, улучшающие стойкость режущего инструмента: тез. докл. на всесоюзном семинаре. – 19–23.03.1965. – С. 73–96.

4. Износостойкая хладостойкая сталь: пат. 2087581. Рос. Федерация / Институт физико-технических проблем Севера ЯНЦ СО РАН / заяв. 03.05.1995; опубл. 20.08.1997. Бюл. № 17. – 1 с.

5. Чугун: пат. 2508416. Рос. Федерация / Щепочкина Ю.А. (RU) / заявл 19.02.2013; опубл. 27.02.2014. Бюл. № 2. – 1 с.

6. ПАО «Северсталь»: сталь 18ХГНМФР [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.severstal.ru/rus/ products/new_production/13913/index.phtml (дата обращения 17.10.2015).

7. ГОСТ 4543-71. Прокат из легированной конструкционной стали. ТУ.

8. Высокопрочная коррозионно- и износостойкая аустенитная сталь: пат. 2158319 Рос. Федерация / О.А. Банных (RU); В.М. Блинов (RU); М.В. Костина (RU); В.А. Малышевский (RU); Рашев-Цоло-Вылкович (BG); Г.Ю. Калинин (RU); Л.Г. Ригина (RU); А.В. Дымов (RU); Ю.И. Устиновщиков (RU) / заявл.25.04.2000; опубл. 27.10.2000. Бюл. № 8. – 3 с.

9. Григоров А.И. Развитие ионно-вакуумных износостойких покрытий в автомобильной промышленности: обзор. – М.: НИИМАШ, 1979. – С.48; 10.Износостойкая сталь: пат. 2137859. Рос. Федерация / В.Ф. Рашников, А.А. Морозова, Р.С. Тахаутдинов, В.М. Колокольцев, К.Н. Вдовин, В.П. Анцупов / заявл. 30.09.1998; опубл. 20.09.1999. Бюл. № 33. – 1 с.

11. Сталь износостойкая ссил-500: пат.2303077. Рос. Федерация / В.А. Дурынин (RU), В.В. Лебедев (RU), Ю.П. Солнцев (RU) / заяв. 24.10.2005; опубл. 20.07.2007. Бюл. № 17. – 2 с.

12. Литая износостойкая сталь для крупных деталей горно-металлургического производства: пат. 2288294. Рос. Федерация / В.И. Стадничук, А.В. Стадничук, Э.Э. Меркер / заяв. 18.10.2004; опубл. 17.06.2010. Бюл. № 10. – 2 с.

13. Сталь SU 1721115 A1: патент 1721115. Рос. Федерация / В.М. Колокольцев, Л.Б. Гостев, В.В. Конюхов, А.М. Добровольский, В.И. Кирюшкин, Р.Я. Ктутева, В.Д. Науменко / заявл. 05.02.90; опубл. 23.03.92. Бюл. № 11. – 1 c.

14. Трушин И.В. Сталь Creusabro – новое представление об износостойкости // Строительные и дорожные машины. – Вып. 5. – 2015. – С. 34–37.

15. Джеломанова Л. Прогрессивные методы нанесения износостойких покрытий на режущий инструмент: обзор. – 1-е изд. – М.: НИИМАШ, 1992. – С. 1–9, 35–41.

16. Импортозамещающая технология восстановления и упрочнения рабочего оборудования строительных и дорожных машин / М.Ю. Карелина и др. // Строительные и дорожные машины. – 2015. – Вып. 8. – С. 43–47.

17. Литовченко Н.Н. Вибродуговая наплавка графитовым электродом нанометаллокерамических композиционных материалов: монография. – 2-е изд. – Сварочное производство. Издат. Центр «Технология машиностроения». – 2013. – С. 83–87.

18. Коломейченко А.В. Исследование технологических возможностей карбовибродугового метода упрочнения рабочих органов почвообрабатывающих машин // Техника и оборудование для села. – 2015. – № 2. – С. 24–26.

Изнашивание – процесс постепенного изменения размеров тела при трении, проявляющийся в отделении от поверхности трения материала или его остаточной деформации. Изнашивание деталей машин можно разделить на группы в зависимости от причины [1]: механическое; молекулярно-механическое; абразивное; гидроабразивное; газоабразивное и другие.

Критерием изнашивания является износ, который можно оценить по уменьшению размеров или изменению формы и текстуры покрывающего слоя материала или изделия вследствие трения. Таким образом, можно сделать вывод, что изнашивание непосредственно связано с разрушением элемента.

Самым распространенным видом изнашивания рабочего оборудования строительных и дорожных машин является абразивный износ. Он происходит в процессе режущего или царапающего действия твердых частиц минерального происхождения. Износ осуществляется из-за большей твердости в процессе трения изнашивающего тела по отношению к изнашиваемому, вследствие чего размеры деталей уменьшаются в процессе разрушения поверхностных слоев за счет отделения микрообъемов металла под влиянием абразивных зерен [2].

В процессе взаимодействия на длительном промежутке времени появившиеся царапины различных размеров от микроцарапин до более крупных приводят к износу, измеряемому в миллиметрах, а в случаях особо долгой эксплуатации оборудования – в сантиметрах.

Сам износ является очень сложным процессом, зависящим от характеристик изнашиваемого материала, в данном случае металла, а конкретно – от его химического состава и структуры, мер упрочнения как основы материала, так и его покрытия, режимов термической обработки и условий эксплуатации: приложенных нагрузок, скорости перемещения, температур и агрессивности рабочей среды.

Металлы и сплавы на их основе подвергаются разрушению вследствие соприкосновения с окружающей средой, что является основной проблемой, т.к. рабочие органы строительных машин выполняются из разного вида металлов и предназначены для работы непосредственно в природной среде. Причина этого разрушения лежит в химическом взаимодействии: металлы вступают в окислительно-восстановительные реакции с веществами, находящимися в грунте и атмосфере.

Для Цитирования:
Ю. Д. Казакова, С. И. Вахрушев, Исследование износостойкости рабочих органов строительных и дорожных машин в различных условиях эксплуатации. Строительство: новые технологии - новое оборудование. 2021;3.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: