Research of wear resistance of a covering of shafts of the turbocharger of the diesel engine restored by means of a gas-dynamic spraying

Abstract

В статті приведено аналіз трибологічних досліджень з найбільш перспективного способу відновлення первинного ресурсу двигунів за допомогою газодинамічного напилення. Виявлено, що для зниження коефіцієнта тертя і підвищення зносостійкості покриття теоретично обґрунтовано застосування мідно-цинкових порошків марки С-01-11, нанесених методом газодинамічного напилення. Встановлено, що фізико-механічні властивості покриттів (шорсткість, мікротвердість, коефіцієнт тертя) на відновленому турбокомпресорі відповідають вимогам заводу виготівника. Коефіцієнт тертя в з'єднанні, вал ротора (відновлений порошком мідь з цинком), з підшипником ковзання (з олов'янисто-свинцевої бронзи Брос - 10 - 10) на 20 % менше, ніж у з'єднання, де вал ротора виготовлений із сталі 40. Сумарний знос в підшипниковому вузлі з відновленим газодинамічним напиленим валом ротора на 20 % нижче, ніж у вузлі, де вал ротора відновлений за базовою технологією. Розроблена технологія відновлення поверхні валу ротора турбокомпресора, під підшипник ковзання (газодинамічним напиленням), яка збільшує його ресурс на 23 % в порівнянні з базовою технологією ремонту валу ротора. Це дозволяє збільшити його напрацювання встановленою нормативно-технічною документацією на капітальний ремонт двигуна. Розроблено стенд для випробування турбокомпресорів дизелів при технології відновлення, який дозволяє визначити параметри і характеристики турбокомпресорів дизельних двигунів в різні періоди експлуатації, обкатки і регулювання. Випробування на стенді показали, що турбокомпресори з відновленими валами роторів за запропонованою технологією після 2000 мото-год напрацювання підвищують усі робочі характеристики на 13 % більше, ніж турбокомпресори, відремонтовані за базовою технологією. Експлуатаційні випробування показали, що турбокомпресори, відремонтовані за запропонованою технологією мають напрацювання на 989 мото-год більше, ніж турбокомпресори, відремонтовані за існуючою технологією

The analysis of tribological researches on the most perspective way of restoration of a primary resource of engines by means of a gas-dynamic spraying is resulted in article. It was found that to reduce the coefficient of friction and increase the wear resistance of the coating is theoretically justified the use of copper-zinc powders brand C-01-11, applied by gas-dynamic spraying. It is established that the physical and mechanical properties of the coatings (roughness, microhardness, friction coefficient) on the restored turbocharger meet the requirements of the manufacturer. The coefficient of friction in the connection, the rotor shaft (reduced powder with copper and zinc), with a plain bearing (made of tin-lead bronze Bros - 10 - 10) is 20 % less than in the connection where the rotor shaft is made of steel 40. The total wear in the bearing assembly with the restored gas-dynamic sprayed rotor shaft is 20 % lower than in the assembly where the rotor shaft is restored by the basic technology. The technology of restoration of a surface of a shaft of a rotor of the turbocompressor, under the bearing of sliding (gas-dynamic spraying) which increases its resource by 23 % in comparison with basic technology of repair of a shaft of a rotor is developed. This allows you to increase its operating time with the established regulatory and technical documentation for overhaul of the engine. A stand for testing diesel turbochargers with recovery technology has been developed, which allows to determine the parameters and characteristics of diesel engine turbochargers in different periods of operation, running-in and adjustment. Tests on the stand showed that turbochargers with restored rotor shafts according to the proposed technology after 2000 operating hours increase all performance by 13 % more than turbochargers repaired by the basic technology. Operational tests have shown that turbochargers repaired using the proposed technology have an operating time of 989 moto-hours more than turbochargers repaired with existing technology