Obrabotka Metallov. 2017 no. 1(74)

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 1 (74) 2017 14 ТЕХНОЛОГИЯ трения и циклического нагружения при разных температурных режимах [8–15]. Эпиламирова- ние – процесс нанесения сверхтонких полимер- ных покрытий фторсодержащими поверхностно- активными веществами (ПАВ), обеспечивающий получение пленки толщиной 40…100 Å [16–17]. На основе фторПАВ созданы многофункци- ональные антифрикционные и защитные компо- зиции (эпиламы), имеющие различные торговые марки. Процесс эпиламирования легко реализуем и не требует существенных материальных и энер- гетических затрат [13–14], поэтому представля- ет большой интерес изучение влияния нанораз- мерных пленок эпилам на работоспособность деталей машин. Цель настоящих исследований – определение перспективности применения технологии эпила- мирования для деталей транспортных средств с точки зрения повышения их эксплуатационных свойств. Материалы и методы исследований Исследования проводились на образцах и ре- альных деталях регулятора топливного насоса (диск упора, тарелка регулятора). Материалом образцов для испытаний на из- носостойкость служила сталь 45, которая широ- ко применяется для деталей двигателя и транс- миссии автотранспортных средств, например: кулачковых валов насосов высокого давления, распределительных и коленчатых валов и дру- гих, отдельные поверхности которых закали- ваются. Образцы цилиндрической формы из- готавливались в двух вариантах: с твердостью НВ 170…185 в состоянии поставки и с твер- достью HRCэ 53…55, полученной закалкой ТВЧ. Окончательная микрогеометрия поверх- ности образцов формировалась шлифованием с Ra 0,76…0,80 мкм. Тарелки регулятора и диски упора выпол- нялись из стали 20Х по заводской технологии, включающей в себя цементацию и закалку до твердости HRCэ ≥57 с последующим шлифова- нием до Ra 0,63 мкм. Испытание на износ проводилось на образ- цах в условиях трения скольжения с наличием смазки (индустриальное 20) на машине трения 2070 СМТ-1 по схеме «диск–колодка». В каче- стве материала контртела (колодка) использо- вался чугун марки СЧ-30. Нагрузка на образец со стороны контртела составляла 200 Н. Износ образцов оценивался по потере веса с помощью аналитических весов ВСЛ-60/0,1А с дискретностью 0,1 мг. Базовое число оборотов на одно взвешивание –20 000. Долговечность и функциональные свойства регулятора существенно зависят от контактной жесткости рабочих поверхностей диска упора и тарелки. Оценка контактной жесткости произво- дилась на основе лабораторных испытаний с ис- пользованием специального устройства (рис. 1), воспроизводящего условия работы регулятора, близкие к реальным. Рис. 1. Устройство для испытания на контактную выносливость диска упора и тарелки регулятора: 1 – шпиндель станка; 2 – оправка для диска упора; 3 – предохранительное кольцо; 4 – диск упора; 5 – сепаратор; 6 – тела качения (шары); 7 – тарелка регулятора; 8 – оправ- ка для тарелки регулятора; 9 – пружина; 10 – держатель; 11 – пиноль задней бабки Конструктивно устройство представляет со- бой совокупность двух блоков, устанавливае- мых в шпиндель и пиноль задней бабки токар- ного станка. Первый блок (устанавливаемый в шпиндель) представляет собой набор элементов, посредством которых осуществляется передача крутящего момента от станка через сепаратор к телам качения. Этот блок служит для установки диска упора 4 на оправку 2 . Предохранительным кольцом проворачивают диск упора при схваты- вании между испытуемыми деталями и телами качения. Второй блок предназначен для созда- ния силового замыкания в исследуемой системе диск упора – шар – тарелка регулятора. Требуе- мая нагрузка, характерная для работы топливно- го регулятора, создавалась пружиной сжатия 9 . Точность взаимного расположения испытуемых деталей выполнялась коническими соединения- ми с конусами Морзе. Подача масла в области