Method of restoring pivot connections cast iron bushings of heat engine with external heat supply

Método de restauración de conexiones de pivote bujes de fundición de motor térmico con suministro de calor externo

El artículo presenta los resultados de estudios destinados a desarrollar un método de restauración de bujes de fundición para conexiones de pivote de un motor térmico con suministro de calor externo. Se utilizan métodos de modelización informática del estado de tensión-deformación de las conexiones pivotantes. Para realizar la modelización informática se ha utilizado el programa ANSYS, que permite simular el estado de tensión-deformación del par cinético de la conexión de pivote del mecanismo de manivela de motores con suministro de calor externo y excluir las engorrosas pruebas de campo de muestras experimentales. Se ha establecido experimentalmente la dependencia de las tensiones en la superficie de contacto del buje con la profundidad del mandrinado en relación con su longitud total.

INTRODUCCIÓN

Existe un problema asociado con la disminución de la fiabilidad del mecanismo del cigüeñal de los motores con suministro de calor externo debido al desgaste mecánico del par cinético de la conexión del pivote. Para la fabricación del casquillo se utiliza fundición gris (LGI), y para el pasador, acero de alto contenido en carbono de grado СT45H. Este par tiene una baja resistencia al desgaste, pero al mismo tiempo es posible reutilizar un casquillo desgastado varias veces durante varios periodos de revisión.

Inicialmente, el cliente del proyecto formó los términos de referencia para el uso de materiales y aleaciones para el desarrollo de un motor con suministro de calor externo y determinó un presupuesto bastante bajo. Por lo tanto, no es posible utilizar aleaciones con una mayor resistencia al desgaste.

El segundo argumento del cliente es que existe la producción propia de bujes de fundición.

El objetivo es desarrollar un método de restauración para mejorar los bujes de hierro fundido de las conexiones de pivote de los motores térmicos con suministro de calor externo, así como mejorar la eficacia de la reparación de los bujes de hierro fundido, su durabilidad y resistencia al desgaste. El método debe ser sencillo para proporcionar la fiabilidad requerida del mecanismo. En la figura 1 se muestra la disposición de un motor térmico con suministro de calor externo.

El análisis de la bibliografía ha demostrado que se utilizan con bastante éxito diversos métodos de tratamiento del hierro fundido [1], se dan fracturas similares de piezas de acero y hierro fundido [2, 3] y se describe detalladamente el proceso de fractura por fatiga [4, 5].