Диплом1 / Речь

В дипломной работе, на тему исследование дефекта качающего узла и разработка мероприятий по его устранению, я анализирую статистику отказов агрегата НР-90 за 13 лет эксплуатации. По этим данным серьезные поломки, повлекшие 10 выключений двигателя в полете, приходятся на качающий узел, из них 6 случаев связаны с истиранием подпятника. Результатом анализа является разработка мероприятий по повышению ресурса работы подпятника. Я проанализировал 3 возможных варианта повышения ресурса:

1) Замена финишной операции притирки алмазной пастой бронзовой пластины подпятника на операцию алмазного точения.

При операции притирки возможны включения в бронзу абразивных частиц, которые интенсивно изнашивают поверхность.

2) Нанесение антифрикционных износостойких покрытий на рабочие поверхности наклонной шайбы, подпятника, плунжера.

Произведя обзор существующих технологий нанесения покрытий таких как ПЗ, ПУ, ПДУ, ФАБО, БУФО, ФПУ стало известно что возможно одновременно с нанесением покрытия исключить операцию притирки.

3) Применение антифрикционных износостойких материалов.

Сравнив физико-механические характеристики материалов таких как углеграфиты, текстолиты, графитопласты, металлокерамика, селицированные графиты, металлонаполненные углеграфиты, полиамиды, антифрикционный термостойкий графит, металлофторопласты, я выбрал для дальнейших расчетов на прочность и износостойкость металлофторопласт.

Для оценки возможности применения материала я произвел кинематический и динамический расчет качающего узла, получил максимально допустимые давления и напряжения. Рассчитал базовый вариант на величину износа и ресурса, и сравнил с заданными производителем данными. Ресурс бронзы составляет 10000 часов, металлофторопласта 13000 часов, что на 23% больше бронзы.

Экономическая часть дипломного проекта состояла в сравнительном анализе экономической эффективности вариантов повышения ресурса подпятника. Окупаемость проектов составила 74 года для алмазного точения, 55 лет для покрытия, 5 лет для материала. Естественно первые два варианта абсурдны и не имеют смысла в применении на производстве. Срок окупаемости металлофторопласта 5 лет, довольно не плохой результат с учетом того, что в год выпускается всего 300 штук.

Раздел по охране труда и безопасности жизнедеятельности включает в себя расчет приточно-вытяжной вентиляции т.к. при механической обработке металлофторопласта образуется вредная для здоровья человека пыль 4 класса опасности. Предельно допустимая концентрация (ПДК) выше нормы, а с применением вентиляции коэффициент безопасности становится положительным, что удовлетворяет технике безопасности при обработке.

Я разработал конструкцию металлофторопластового подпятника и технологию запрессовки. В отличие от подпятников с бронзовыми пластинами, металлофторопластовый подпятник не имеет на пластине выточки и подпитывающего отверстия. Вследствие этого в агрегате он работает без гидравлической подушки, пластина имеет большую площадь контакта (304мм2 и 531мм2) со сферой наклонной шайбы и, соответственно, меньшее удельное давление в 1,75 раза. Для надежного сцепления с пластиной посадочное место металлофторопластового подпят­ника выполнено в форме кругового ласточкина хвоста, имеет кре­стообразную фрезеровку в центре, 4 осевых и 6 радиальных отверстий. Режим запрессовки: нагрев приспособления до 180°С, установка в приспособление и нагрев 15 мин до 180°С, запрессовка пластины в подпятник под давлением 1500 кг/см2. При этом произво­дится вдавливание пластины в выемку подпятника с заполнением ласточкина хвоста, осевых и радиальных отверстий и образование сферы R135 мм. Дает­ся выдержка 4 мин., в течение которых приспособление с деталями остывает примерно до 140°С, после чего давление снимается, узлы вынимаются из приспособления.

Поставленная задача в дипломной работе по повышению ресурса качающего узла решена. Результатом является увеличение ресурса на 23%. Рекомендую внедрение разработки на предприятии с более детальными исследованиями и испытаниями.