КОРАБЛЕСТРОЕНИЕ. Технология и организация судостроения и судоремонта

DOI.org/10.5281/zenodo.2578696
УДК 621.436

Л.Б. Леонтьев, Н.П. Шапкин, В.Н. Макаров, А.Г. Токликишвили, В.П. Болотова

ЛЕОНТЬЕВ ЛЕВ БОРИСОВИЧ – д.т.н., профессор, e-mail: leontyev.l.b@yandex.ru
МАКАРОВ ВАСИЛИЙ НИКОЛАЕВИЧ – аспирант, e-mail: makarov_vasily@mail.ru
ТОКЛИКИШВИЛИ АНТОНИНА ГРИГОРЬЕВНА – к.т.н., доцент, е-mail: Toklikishviliggg@mail.ru
Кафедра сварочного производства Инженерной школы
ШАПКИН НИКОЛАЙ ПАВЛОВИЧ – д.х.н., профессор, кафедра неорганической и элементоорганической химии Школы естественных наук, е-mail: npshapkin@gmail.com
Дальневосточный федеральный университет 
Суханова ул., 8, Владивосток, 690091
БОЛОТОВА ВАЛЕНТИНА ПАВЛОВНА – доцент кафедры начертательной геометрии и графики, e-mail: bolotova@msun.ru
Морской государственный университет им. адм. Г.И. Невельского
Верхнепортовая ул., 50а, Владивосток, 600003 

Влияние тонкопленочных износостойких металлокерамических
покрытий на шейках коленчатых валов
на эксплуатационные характеристики
подшипников скольжения судовых дизелей

Аннотация: На морских судах установлены среднеоборотные дизели (СОД) в качестве главных и вспомогательных двигателей, имеющих коленчатые валы с твердостью шеек от 164 до 694 HV и укомплектованные различными типами вкладышей подшипников. Основными причинами отказов коленчатых валов являются износ и задир шеек. Задир шеек и расплавление антифрикционного слоя вкладышей часто приводят к деформации коленчатых валов, реже – к их поломке.
Износостойкость трущихся поверхностей деталей трибоузлов является основным фактором, определяющим срок службы и эксплуатационные издержки, а также необходимость ремонта. Решение проблемы повышения износостойкости и, соответственно, долговечности связано с применением различных методов упрочнения поверхностей трения и трибоактивных присадок в смазку.
В настоящее время большая группа триботехнических материалов применяется для упрочнения поверхностей трения путем модифицирования и формирования на сопряженных поверхностях металлокерамического слоя благодаря энергии, образующейся в процессе трения, который по многим критериям превосходит износостойкие покрытия, полученные при применении традиционных технологических методов упрочнения. Однако часто отсутствуют рекомендации по эффективному использованию конкретного препарата для такого ответственного трибоузла, как подшипники коленчатого вала СОД. Поэтому в судовой практике почти не применяются трибопрепараты для повышения долговечности и эффективности технической эксплуатации подшипников коленчатых валов СОД.
В статье приведены триботехнические характеристики подшипников скольжения с металлокерамическим покрытием шеек вала на основе вермикулита и дана оценка эффективности его применения для обработки коленчатых валов судовых дизелей при различной твердости шеек валов.
Ключевые слова: долговечность, подшипник, коленчатый вал, вкладыш, дизель, триботехнический материал, покрытие, твердость, износостойкость.

Скачать статью в формате PDF

Leontev L., Shapkin N., Makarov V., Toklikishvili A., Bolotova V.

Influence of thin-film wear-resistant cermet coatings
of crankshaft journals on the performance characteristics
оf marine diesel engine friction-type bearings

Abstract: Medium-speed diesel engines installed on marine vessels serve as main and auxiliary engines having crankshaft necks with hardness ranging from 164 to 694 HV (58 HRC) and different types of bearing liners. The main reasons for the failures of crankshafts are wear and scuffing of the necks. Scuffing of the necks and melting of bearing antifriction layer often lead to deformation of crankshafts, and occasionally to their breakdown. Wear resistance of friction surfaces of the tribo-component parts is the main factor determining the service life and operating costs, as well as the need for repair. The solution to the problem of increasing wear resistance and, correspondingly, durability is associated with the application of various methods of hardening friction surfaces and tribo-active additives to lubrication. Currently, a large group of tribotechnical materials is used to harden friction surfaces by modifying and forming a cermet layer on the mating surfaces due to the energy generated in the process of friction, which by many criteria exceeds the wear-resistant coatings obtained when applying traditional technological methods of hardening. However, there are often no recommendations on the effective use of a particular preparation for such an important tribo-component as the crankshaft bearings of the medium-speed diesel engine. Therefore, in shipboard practice, tribo-preparations are rarely used to increase the life time and operating efficiency of the crankshaft bearings of medium-speed diesel.
The article presents the tribotechnical characteristics of friction-type bearings with a vermiculite-based cermet coating of shaft necks, and an assessment of the effectiveness of its use for treating crankshafts of ship diesel engines with different hardness of shaft necks.
Keywords: longevity, bearing, crankshaft, liner, diesel, tribotechnical material, coating, hardness, wear resistance.