АННОТАЦИЯ ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНОГО ОТЧЕТА О НИР ПО

АННОТАЦИЯ ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНОГО ОТЧЕТА О НИР ПО
ГОСУДАРСТВЕННОМУ КОНТРАКТУ № 18 ОТ 11.07.2011 Г.
Тема: Разработка энергосберегающей технологии послеремонтной
ускоренной обкатки и продления ресурса двигателей тракторов.
Отчет содержит 85 страниц текста, 22 рисунка, 2 таблицы, 22 наименования
использованных источников и 7 приложений.
Отчет состоит из введения, в котором обоснована актуальность темы НИР, указаны
научная новизна и практическая ценность работы, и из разделов по обоснованию направления
исследования, методики исследования, результатов экспериментальных триботехнических
исследований наноматериалов, стендовых и эксплуатационных испытаний. Отчет также
содержит раздел технико-экономической оценки темы НИР, общие выводы и технологическую
инструкцию по ускоренной послеремонтной эксплуатационной обкатке двигателей (прилож. 7).
Целью настоящей работы
является методика выбора рационального
наноматериала в составе моторного масла, существенно сокращающего период
эксплуатационной обкатки и повышающих послеремонтный ресурс дизельных
двигателей.
По традиционной технологии период эксплуатационной обкатки
тракторов после ремонта равен не менее 60 часов, а для тракторов типа К-701
соответственно 120 часов, при этом загрузка двигателя не должна превышать
0,5 от номинальной мощности, что сказывается на снижении
производительности труда и увеличения расхода топлива. В условиях рядовой
эксплуатации режим эксплуатационной послеремонтной обкатки часто не
соблюдается, что приводит к отказам и сокращению ресурса ДВС и
трансмиссии. Эти нарушения усугубляются еще тем, что в большинстве ЦРМ
СХП в настоящее время отсутствуют стенды для проведения технологической
ремонтной обкатки ДВС, коробок передач и других агрегатов. В связи с этим на
практике, как правило, технологическая приремонтная обкатка двигателей не
проводится, а эксплуатационная обкатка выполняется с нарушениями при
завышенных нагрузках.
На вероятность образования задира и скорость изнашивания в
сопряжениях деталей цилиндро-поршневой группы, шатунных шеек
коленчатого вала и шатунных вкладышей, коренных подшипников вала и
других сопряжений влияют изменения твердости и шероховатости поверхности
шатунных и коренных шеек, изгиб шатуна,
нецилиндричность шеек,
неперпендикулярность осей расточек блок-картера под коренные вкладыши и
бурты гильзы и другие причины. В связи с этим в ресурсных сопряжениях
двигателя могут возникать очаги задиров в местах, где наибольшая локализация
нагрузки.
Из большого количества имеющихся на рынке нанопрепаратов,
насчитывающих более 200 марок, в работе исследовано более 20 марок,
обоснована и выбрана наиболее рациональная марка, обеспечивающая
повышение долговечности дизелей, отремонтированных в ЦРМ СХП и
ускоряющая эксплуатационную обкатку.
Основным требованием, предъявляемым к методике выбора
рационального наноматериала, является создание особо жестких условий для
образования «задиров», заеданий и заклинивания в паре трения образцов при
испытании смазочных материалов, содержащих нанопрепараты. Эти
требования были обеспечены путем максимальной локализации нагрузки в
трибосопряжении образцов, на предложенном переносном устройстве, на
которое получен патент РФ на полезную модель.
Локализация нагрузки достигается благодаря схемы расположения
образцов на устройстве.
В устройстве образцом является ролик, а
вращающимся контробразцом является кольцо роликового подшипника
качения. Локализация нагрузки в трибосопряжении для создания условий
образования задира потребовало и максимальной твердости образцов, чтобы
показать, что первопричиной задира является смазка, а не твердость образцов.
Поэтому в качестве образцов использованы детали подшипников качения,
отличающиеся особо высокой твердостью, изготовленные из стали Х15 и
имеющие твердость не менее 72HRC.
На основании результатов сравнения триботехнических показателей базового
моторного масла и тестируемых составов масла с различными нанодобавками
принимается решение о выборе наиболее эффективного наноматериала.
Триботехническими показателями являются величина нагрузки до появления
«задира», время до остановки двигателя, величина потребляемого тока
электродвигателем привода контробразца , который косвенно характеризует
коэффициент трения и величину износа образца за определенное время.
Экспериментально установлено, что гарантированно исключают
образование задиров и заклинивание образцов только препараты фирмы
«Wagner». Эти же препараты обладают и уникальной износостойкостью.
Выявлено, что величина износа при трении образцов в составах фирмы
«Wagner» на порядок ниже по сравнению с другими наноматериалами в составе
моторного масла. Относительный коэффициент трения, по показателям
амперметра на устройстве, в 5…7 раз ниже. Величина потребляемого тока
электродвигателем не превышает 0,5 А с препаратами «Wagner». На всех
других препаратах потребляемый ток равняется 4…5 А.
Из вышеприведенных данных следует, что для ускоренной
послеремонтной обкатки двигателей тракторов необходимо применять
нанопрепараты фирмы «Wagner».
На основании результатов исследования можно утверждать, что
продолжительность эксплуатационной обкатки машин после ремонта может
быть сокращена не менее чем на 50…80%, то есть вместо 60…120 моточасов,
уже через 10…20 часов можно загружать двигатель и все другие агрегаты
машины на 100%, применяя новую технологию обкатки и продления ресурса
машин.
На практике в условиях штатной эксплуатации тракторов в
сельхозпредприятиях, когда как правило, с первых часов работы
отремонтированные двигатели в ЦРМ машины загружаются на 100%, а также
отсутствие стендов для технологической приремонтной обкатки двигателей и
негативный «человеческий фактор», имеющий место в СХП, еще в большей
степени подтверждают и регламентируют применение рекомендуемых
наноматериалов для сокращения периода эксплуатационной обкатки и
продления ресурса тракторов.
Основные выводы по отчету о НИР:
1.Теоретически обоснована и экспериментально подтверждена
разработанная методика выбора рационального наноматериала для ускоренной
послеремонтной обкатки двигателей тракторов. Получен патент РФ на
полезную модель устройства для испытания масел при трении.
2.Экспериментально доказано и опытно-производственной проверкой в
СПК «Коелгинское» установлено, что рациональным наноматериалом в составе
моторного масла для ускорения эксплуатационной послеремонтной обкатки
двигателя Д-240 (трактор МТЗ) является наноматериал Oil Package фирмы
«Wagner».
3.Применение рекомендованного наноматериала позволяет сократить
период обкатки с 60…120 моточасов до 15…20 моточасов, причем допускается
при этом совмещение технологической обкатки ДВС на стенде в ЦРМ с
эксплуатационной обкаткой из-за отсутствия обкаточных стендов в СХП и
фермерских хозяйствах.
4.Разработанная
технологическая
инструкция
послеремонтной
эксплуатационной обкатки ДВС является энергосберегающей, так как она
позволяет экономить дизельное топливо не только за счет сокращения периода
обкатки, но и в последующий период штатной эксплуатации трактора. Новая
технология обкатки позволяет сократить затраты на запасные части и
экономить другие ресурсы. Ожидаемый годовой экономический эффект на
один трактор от внедрения результатов НИР составляет более 80 тыс.руб.