close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Жуков В. Т. Технология ремонта лесохозяйственных и лесозаготовительных машин

код для вставкиСкачать
Министерство образования и науки Российской Федерации
Государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Воронежская государственная лесотехническая академия»
Технология ремонта лесохозяйственных и лесозаготовительных машин
Методические указания к лабораторным работам для студентов
специальности 170400 – Машины и оборудование лесного комплекса
ВОРОНЕЖ 2012
УДК 621.43.004.67
Жуков В.Т., Технология ремонта лесохозяйственных и лесозаготовительных машин [Текст] : методические указания к лабораторным работам для студентов специальности 170400 – Машины и оборудование лесного комплекса /
В. Т. Жуков, Е. В. Снятков; М-во образования и науки РФ, ГОУ ВПО
«ВГЛТА». – Воронеж, 2012, – 161 с.
Печатается по решению редакционно-издательского совета ВГЛТА
ГОУ ВПО «ВГЛТА» (протокол № от 20.… г.)
Рецензенты: Кафедра «Безопасности жизнедеятельности» ВГАУ
канд. техн. наук, доц.
А.В. Полуэктов
Ответственный редактор д-р техн. наук, проф. С.И. Сушков
2
Содержание
1. Восстановление деталей машин лесного комплекса наплавкой
под слоем флюса
4
2. Ремонт и испытание масляных насосов и фильтров
9
3. Восстановление деталей машин лесного комплекса
вибродуговой наплавкой
22
4. Ремонт газораспределительного механизма
35
5. Восстановление деталей машин лесного комплекса хромированием 45
6. Исследование дефектов и изучение технологии ремонта а
втотракторных генераторов
55
7. Исследование характера износа гильз цилиндров и дефектов
блока цилиндров
68
8. Растачивание и хонингование цилиндров и гильз автотракторных
двигателей
74
9. Дефектация коленчатого вала
98
10. Дефектация и комплектование деталей шатунно-поршневой
группы
104
11. Дефектация деталей магнитной и ультразвуковой дефектоскопией 117
12. Восстановление рабочих органов почвообрабатывающих машин 124
Приложения
Библиографический список
141
160
3
ВОССТАНОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ МАШИН ЛЕСНОГО КОМПЛЕКСА
НАПЛАВКОЙ ПОД СЛОЕМ ФЛЮСА
1. Цель работы
1.1. Ознакомиться со станком для наплавки под слоем флюса УД.209.
2.2. Составить схему и дать краткую технологию наплавки деталей.
1.3. Произвести расчет режимов наплавки, наплавить детали под слоем
флюса, построить графики.
1.4. Определить качество наплавки: наличие пор, трещин и твердость наплавленного металла.
1.5. Изучить влияние наплавочной проволоки СВ-0,8, ЗОХГСА, 65Г, ОВС
на твердость наплавленной поверхности. Получить практические навыки выполнения наплавочных работ.
1.6. Составить отчет.
2. Оборудование рабочего места
Рабочее место наплавки изношенных поверхностей деталей под слоем
флюса состоит из наплавочной установки УД. 209-01000; сварочного преобразователя ПСО-300; токопроводов; ящиков для флюса и шлака; деталей, подлежащих наплавке; проволоки электродной, щитка сварщика, щетки металлической, молотка слесарного, рукавиц брезентовых, твердомера ТК-2, штангенциркуля и микроскопа.
3. Техника безопасности при выполнении лабораторной работы
3.1. Наплавочные операции характеризуются повышенной опасностью изза наличия электрического тока и расплавленного металла, поэтому установку
для наплавки металла под слоем флюса включать только в присутствии преподавателя или учебного мастера.
3.2. При включении станка предупредить окружающих.
3.3. При наплавке касаться чем-либо обрабатываемой детали запрещается.
3.4. Запрещается работа с неисправной местной вытяжкой или без нее.
4
3.5. При обнаружении любой неисправности следует прекратить работу и
сообщить преподавателю или учебному мастеру.
4. Описание устройства установки
Установки автоматической наплавки деталей под слоем флюса состоит из
механизма подачи проволоки 4 (рис. 1), аппаратного ящика 5, бункера 8 для
флюса, станка 6, сварочного преобразователя 7 и кассеты 9 с проволокой. Наплавочная головка устанавливается изолированно на станке и предназначается
для непрерывной подачи электродной проволоки в зону горения дуги. Электродная проволока сматывается с кассеты, а флюс подается из бункера под действием собственной массы. Ток поступает к детали через медно-графитовые
щетки и кольцевую медную шину, закрепленную на патроне станка. Аппаратный ящик служит для автоматического управления процессом (подачи проволоки, включение станка и источника тока), а редуктор – для изменения частоты
вращения детали от 0,25 до 4 об/мин. «Плюс» источника тока соединяется с
электродной проволокой, а «минус» – с наплавляемой деталью.
Рис. 1. Схема установки для наплавки под слоем флюса:
1 – наплавляемая деталь, 2 – мундштук, 3 – электродвигатель
5
5. Технология наплавки
Технологический процесс восстановления деталей под слоем флюса
включает в себя подготовку деталей, процесс наплавки и обработку наплавленной поверхности.
Подготовка изношенных деталей перед наплавкой состоит из очистки от
грязи, масла, краски, ржавчины и др. Поверхности деталей, имеющие трещины,
следы износа или старую наплавку протачивают до появления основного металла. Отверстия, канавки, пазы на направляемых поверхностях заделывают
медными угольными или графитовыми вставками.
Наплавка производится электродной проволокой диаметром 1,2 … 2 мм
на постоянном токе обратной полярности. Марка проволоки выбирается в зависимости от марки стали, из которой изготовлена деталь, и необходимой твердости наплавленного металла. При наплавке используется электродная проволока
марки: СВ-0,8, 10Г2, ЭП-681, 30 ХГСА и др. и флюс АН-348А или ОСЦ-46.
Режимы наплавки деталей диаметром от 50 до 500 мм представлены в
таблице 1.
Указанные режимы ориентировочны. Точные режимы проверяются пробной наплавкой.
Таблица 1
Режимы наплавки деталей машин под слоем флюса
Диаметр
детали, мм
50 … 60
65 … 75
80 … 160
160 … 200
250 … 300
Напряже- Скорость
Сила тока, А ние
дуги, В наплавки
м/мин
140 … 150
170 … 180
180 … 200
220 … 250
250 … 275
26 … 28
26 … 28
28 … 30
30 … 32
30 … 32
16 … 24
16 … 28
16 … 32
16 … 36
16 … 36
Высота 1-го
Шаг
Диаметр
эл.
наплавленного
наплавки, пров., мм слоя на стор.,
мм
мм
3
3,5
4
5
6
1,6
1,6
2
2
2
1,5 … 2
1,8 … 2,5
2,5 … 3,5
3…4
3…4
Режимы наплавки характеризуются величиной тока, напряжением, диаметром электродной проволоки, скоростью наплавки, вылетом электрода. Согласно заданного режима наплавки подбирается скорость подачи электродной
проволоки и шаг наплавки.
6
В таблице 2 приведены ориентировочные данные для настройки аппарата
на заданный режим по току.
Скорость подачи электродной проволоки Vпр (м/ч), скорость наплавки Vн (м/ч),
частоту вращения детали n (об/мин) рассчитывают по следующим формулам:
где I – сила сварочного тока, А;
н – коэффициент наплавки, г/А·ч (11,6  0,4 г/А·ч);
 – плотность материала проволоки, г/см; 7,8г/см;
Д – диаметр наплавляемой детали, мм
F – площадь поперечного сечения шва, см (0,09 … 0,12см).
Таблица 2
Зависимость скорости подачи электродной проволоки
от силы тока и ее диаметра
Скорость подачи
Электрод диамет- Электрод диаметэлектродной провором 1,6 мм, J, А
ром 2мм, J, А
локи, м/час
77
140 … 150
180 … 200
104
170 … 180
200 … 250
131
200 … 210
250 … 275
157
230 … 250
275 … 320
198
270 … 290
340 … 370
6.Порядок выполнения работы
Предназначенная для наплавки деталь зажимается в патроне станка и устанавливается вылет электрода на 15 … 20мм (расстояние от поверхности детали до мундштука). Чтобы металл во время наплавки не стекал, электрод смещают в сторону, обратную направлению сварки, на 5 … 10 мм. После пуска
сварочного преобразователя нажать кнопку «вниз» – конец электрода замыкается на изделии. Затем открывается шибер бункера, и флюс поступает в зону
наплавки. Нажатием кнопки «пуск» возбуждается дуга и начинается процесс
наплавки. При возникновении дуги кнопку отпустить. В процессе наплавки не7
обходимо обивать шлак, следить за показаниями прибора и нормальным поступлением флюса в зону горения дуги. Наплавка производится на детали по заданию преподавателя. По окончании наплавки последовательным нажатием
кнопки «СТОП-1» и «СТОП-2» процесс прекращается, перекрытием шибера
прекращается подача флюса.
После наплавки производится осмотр наплавленного металла и делается
оценка выполненной работы и сравнивается этот вид наплавки с другими (например, с вибродуговой наплавкой). Параметры процесса наплавки можно определить используя алгоритм и программу, приведенную в приложении А.
7. Отчѐт о выполненной работе
После выполнения лабораторной работы студент представляет письменный отчет и сдает его на следующем занятии преподавателю.
В отчете должны быть освещены следующие вопросы:
1 Подготовка деталей к наплавке с использованием алгоритма.
2 Выбор режимов наплавки.
3 Описание технологического процесса.
4 Схема процесса наплавки.
5 Построить график f(n и S).
Пример расчета параметров наплавки дан в приложении Б, а алгоритм в
приложении А.
Контрольные вопросы
1. Каковы сущность и назначение наплавки под слоем флюса при восстановлении деталей?
2. Каковы назначение и марки флюсов, применяемых при наплавке (плавленые и керамические флюсы)?
3. Какие режимы наплавки Вы знаете и каково их влияние на качество
наплавки?
4. Какие материалы и оборудование применяются для наплавки деталей
под слоем флюса?
5. Приведите примеры деталей лесозаготовительных и лесохозяйственных машин, восстанавливаемых наплавкой под слоем флюса.
6. Какие имеются преимущество и недостатки восстановления деталей
наплавкой под слоем флюса?
8
РЕМОНТ И ИСПЫТАНИЕ МАСЛЯНЫХ НАСОСОВ И ФИЛЬТРОВ
1. Цель работы:
1.1. Изучение конструкцию и работы стенда марки УСИН-1 для испытания масляных насосов, масляных фильтров и манометров.
1.2. Изучение последовательности разборки, сборки масляных насосов,
регулировки торцевого зазора между нагнетательными шестернями и плитами,
способы регулировки клапанов (редукционных, перепускных).
1.3. Дефектация деталей.
1.4. Проведение испытания и регулировки масляного насоса и фильтров.
1.5. Исследование влияния частоты вращения вала насоса на его производительность.
2. Техника безопасности при выполнении лабораторной работы
2.1. Перед пуском стенда необходимо убедиться в надежном закреплении
его узлов, плит для насосов, а также испытуемых насосов или фильтров.
2.2. Валик привода должен быть надежно закреплен, отцентрирован с ведущим валиком насоса, насос надежно закреплен.
2.3. Запрещается работа стенда без защитных кожухов над проверяемым
насосом и муфтой стенда.
2.4. Вариатор в рабочем состоянии должен показывать наименьшее
число оборотов, которые после включения вариатора увеличиваются до нужной величины.
2.5. Положение рукоятки управления сливным краном должно занимать
соответствующие положение, слив из бака открыт.
2.6. Включение стенда производится только с разрешения преподавателя
или учебного мастера.
2.7. Если масленый фильтр не установлен на плите, то стенд включается
при закрытом вентиле 4.
2.8. Во время работы на стенде нужно пользоваться спецодеждой.
2.9. Перед включением стенда нужно знать направление вращения вала
испытуемого насоса. Рукоятка барабанного переключателя должна находиться
в левом крайнем положении, что соответствует правому вращению шпинделя.
9
3. Устройство стенда
Стенд предназначен для обработки, испытания и регулировки масляных
насосов и фильтров тракторных и автомобильных двигателей отечественных
марок.
Стенд (рис. 1, 2, 3) состоит из следующих основных узлов: станины 2, установленной на плите 1, вариаторе 9 для привода испытуемых насосов, который приводится от электродвигателя 13, тахометра 41, нижнего бака 6, щита
приборов 28, масляной магистрали, верхнего бака 16, электрооборудования, узла установки фильтров.
Рис. 1. Вид стенда спереди
10
Рис. 2. Вид стенда сбоку
11
Рис. 3. Принципиальная схема стенда УСИН–3М–1:
1 – заборный бак; 2 – мерный бак; 3 – плита для крепления фильтров; 4 и 10 –
вентили; 5 – фильтр; 6 – масленый насос; 7 – кран; 8 и 9 – манометры; 11 – плита для крепления насосов; 12 – корпус крана; 13 – мерная трубка
Спереди на станине закреплены цилиндрические направляющие: нижняя
пара 3 служит для перемещения стола 5 нижнего бака с маслом 6, а верхняя направляющая 11 для перемещения вариатора 9. Справа вверху на станине установлен щиток приборов 28, а сзади – верхний мерный бак 16.
Шпиндель имеет правое и левое вращение благодаря реверсивности электродвигателя. Установка вариатора на нужное число оборотов достигается перемещением каретки посредством маховика.
Центробежный тахометр 41 показывает число оборотов шпинделя в данный момент. Привод к тахометру осуществляется от шпинделя двумя цилиндрическими шестернями с передаточным отношением 1:2. Правый конец валика
привода тахометра входит в отверстие правой стенки основания каретки и имеет центровое отверстие для подключения тахометра. Число оборотов валика тахометра равно ½ числа оборотов шпинделя.
С правой стороны вариатора имеется установочная шкала, которая дает
предварительное представление о числе оборотов вариатора. На винте вариатора имеется упор для ограничения перемещения каретки. Перемещение вариато12
ра по цилиндрическим направляющим производится по средствам маховика 21,
пара винтовых зубчатых колес и винта с гайкой.
Перед включением электродвигателя вариатор закрепляется на направляющей стопорным винтом с перекидной рукояткой. Нижний заборный бак емкостью 70 литров служит для залива в него обкаточной смеси, которая должна
иметь вязкость соответствующую марки насоса (табл. 1). Узел соединения
шпинделя с приводом вала передает вращение от шпинделя вариатора и испытуемым масляным насосом посредствам гибкой муфты и наконечников.
Таблица 1
Основные показатели масляных насосов при испытании
Марки
двигателя
А01М,
А41(нагн
етательная секция)
СМД 60,
СМД 62,
СМД 64
(нагнетательная
секция)
СМД 14
Д 240,
Д240Д,
Д37Е
Д-37М
Номинальная
частота вращения валика насоса, об/мин
Номинальной
давление масла
в магистрали,
МПа
Производительность насоса,
л/мин
3100
0,5 … 0,6
105
95
1870
0,75 … 0,80
70
67
14010
0,60 … 0,65
60
54
2320
0,70 … 0,75
36
33
2350
0,58 … 0,62
30
27
номинальная
допустимая
Верхний бак со щитом приборов является мерным. Давление в магистрали создается вентилем 3, рукоятка 33 служит для открытия и закрытия сливного
крана 18. Труба 17соединяет мерный бак с мерным стеклом 30. На щите приборов 28 имеется два манометра. При испытании фильтра левый манометр 25 показывает давление масла в магистрали до фильтра, правый после фильтра.
13
Испытуемый насос 6 (рис. 1) подает обкаточную смесь из заборного бака
1 через резиновый шланг к корпусу крана 12. Давление в магистрали создается
вентилем 10 и указывается манометром 9. Испытуемый фильтр 5 устанавливается на плите крепежного устройства фильтров 3, которое соединяется с корпусом кранов резиновым шлангом. Посредством трубопровода пробка кранов соединяется с мерным баком. Величина давления до фильтра и после фильтра
указывается манометрами 9 и 8. Обкатка насосов осуществляется при открытом
вентиле 10 и закрытом вентиле 4. Мерное стекло 13 со шкалой проградуировано в литрах и показывает количество масла в мерном баке.
4. Последовательность выполнения работы
4.1. Изучить устройство стенда УСИН-1.
4.2. Провести разборку масляного насоса.
4.3. Дефектовать детали масляного насоса и наметить способы их ремонта.
4.4. Выполнить слесарно-подгоночные операции деталей насоса.
4.5. Собрать масляный насос, выдерживая рекомендуемый торцевой зазор
в сопряжении шестерня-плита.
4.6. Произвести испытания масляного насоса на производительность давления и выполнить окончательную регулировку клапанов.
4.6.1. Прикрепить центрующий фланец (соответствующий марки двигателя), снизу к кронштейну болтами с установкой между фланцем и кронштейном картонной прокладки.
4.6.2. Подвести снизу масляный насос и прикрепить его к фланцу установочной плиты 3, соединить заборную трубку 1 к насосу с нагнетательным
шлангом 4, предварительно установив прокладку. Рукоятку барабанного переключателя поставить в левое (от нейтрального) положение, соответствующее
правому вращению насоса.
ПРИМЕЧАНИЕ: Если насос с горизонтально расположенным приводомваликом, то центрирующие фланцы заменяют угольниками, обеспечивающими
соосность приводного вала со шпинделем стенда.
4.7. Установить по высоте и закрепить на колонке кронштейн так, чтобы
конец приводного валика насоса или его шестерни могли быть зажаты в трехкулачковый патрон.
14
4.8. При испытании насоса СМД-14 соединить его нагнетательное отверстие специальными трубочками (прилагается к стенду).
4.9. Привернуть заглушки с прокладкой к правой вертикальной плоскости
кронштейна.
4.10. Проверить уровень масла в заборном баке 1 (рис. 1) и при его недостатке долить (масло разбавляется керосином – примерно 60 % автотракторного
масла АК10 и 40 % керосина).
4.11. Провести приработку масляного насоса, для чего нажать кнопку
«пуск» и провести приработку в течении 5 … 6 часов. Приработку начинать с
частоты вращения валика насоса раной 1/3 от номинальных оборотов при минимальном (нижнем) давлении масла (табл. 1). При включении стенда направление вращения шпинделя должно соответствовать рабочему направлению
вращения валика насоса (правое, левое).
После этого через 5 … 6 мин. постепенно увеличивают частоту вращения
до номинальной, а потом на 100 … 150 оборотов сверх номинальной (табл. 1).
4.12. Для испытания насоса на производительность включить стенд, установив вариатором 11 номинальную частоту вращения валика насоса, вентилем
установить номинальное давление.
4.13. Открыть сливной вентиль 7 (расположен слева внизу) и плавно перекрывая регулирующий давление вентиль 10 (расположен слева верхний) довести давление в магистрали до рабочего, соответствующего техническим условиям для испытуемого насоса. Для определения производительности в одну
минуту нужно следить за градуированной стеклянной шкалой 13 медного бака.
Деление шкалы градуировано в литрах. Время определяется по секундомеру
или песочным часам. До начала проверки стенд должен быть выключен. Масло
из верхнего бака слито в заборный и уровень его равен «0». Закрыть сливной
кран 7, включить стенд, включить секундомер и через минуту заметить верхний
уровень масла по мерной шкале, открыть кран 7 и выключить стенд. Для выявления зависимости производительности масляного насоса от частоты вращения
вала необходимо определить производительность при частоте вращения 1300,
1350, 1400, 1450, 1500 об/мин. По этим данным строится график, по которому
определяется номинальная производительность при определенной частоте вращения вала. Полученные данные сравнить с ТУ на испытание и сделать вывод о
возможности дальнейшей эксплуатации.
15
4.14. Для испытания предохранительного клапана насоса установить номинальные обороты шпинделя, вентиль 10 (рис. 1) повысить давление до появления струи масла из отверстия (отводящей трубочки) предохранительного
клапана. Давление, при котором отключается клапан, определяется по манометру 9. Сравнить результаты с техническими условиями. После окончания испытаний открыть вентиль 10, снизить частоту вращения и выключить стенд.
Для проверки перепускного клапана включают стенд, устанавливают номинальную частоту вращения. Вентилем 10 постепенно увеличивают давление
до момента срабатывания клапана, которое определяется по появляющейся струе
масла из отверстия в фильтре. При отклонении от ТУ клапан регулируют.
Для проверки частоты вращения ротора центрифуги на неподвижную ось
ротора вибротахометр (КИ 130 В). Проверяют в следующем порядке. Включить
стенд, установить номинальные обороты и вентилем 10 увеличить давление до
6 атмосфер (контроль по манометру 9). При установившемся режиме замеряют
частоту оборотов ротора. Повернуть крышку против часовой стрелки до упора,
соответствующее максимальной длине язычка. Затем, медленно его укорачивая
вращением крышки, определить положение когда амплитуда колебаний будет
максимальной. Стрелка на шкале покажет частоту вращения ротора центрифуги. Она должна быть не менее 5200 об/мин. снижение частоты до 5000 об/мин
ухудшает очистительную способность в 2 … 3 раза.
ПРИМЕЧАНИЕ: Проработка насосов производится при открытых вентилях.
5. Разборка насоса и дефектация деталей
Масляной насос разбирают на специальном приспособлении. Порядок
разборки насоса зависит от его конструктивных особенностей. Сначала снимают маслоприемник и разбирают его. Затем снимают шестерню привода насоса
(если она есть). Расконтривают и отвертывают болты крепления крышки масляного насоса. Снимают крышку, вынимают валик масляного насоса с ведущей
шестерней, ведомую шестерню с валиком или с втулкой.
Не допускается разукомплектовка шестерен и крышки с корпусом масляного насоса. Разбирают предохранительный клапан (если он есть). Последующие операции разборки насоса выполняют после дефектации деталей и их ре16
монта (если таковой потребуется). Все детали насоса укладывают в сетчатую
тару и отправляют на мойку или тщательно промывают в передвижной ванне
на рабочем месте.
Основные дефекты деталей насоса – это износ посадочных мест валиков
и осей в спряжениях со втулками и шестернями, износ втулок, зубьев нагнетательных шестерен и шестерни привода насоса по толщине. Износ торцов нагнетающих шестерен, корпуса и крышки насоса в местах сопряжения с торцами
шестерен. Износ шпоночных и шлицевых соединений. Трещины, износ и повреждение резьбовых отверстий в корпусе насоса.
Посадочные места валиков и осей измеряют микрометром, а отверстия
втулок и шестерен – индикаторными нутромерами. Для большинства насосов
тракторных двигателей нормальный зазор в подшипниках валиков составляет
0,03 … 0,07 мм и допустимый – 0,11 ... 0,12 мм. Номинальный зазор в сопряжениях ведомых шестерен и валиков (осей) масляных насосов двигателей: СМД14 всех модификаций составляет – 0,04 … 0094 мм, допустимый – 0,13 мм, двигателей СМД-60, СМД-62 и СМД-64 (насос предпусковой подкачки) номинальный – 0,009 … 0,052, допустимый – 0,10 мм.
Зубья шестерен по толщине измеряют штангензубомером или шаблоном,
при их износе более чем на 0,2 мм от нормального размера шестерни выбраковываются. Кроме того, шестерни измеряют микрометром по высоте и по диаметру между вершинами зубьев, а в корпусе насоса – микрометрическим глубиномером измеряют глубину и индикаторным нутромером диаметр гнезд под
шестерни. Затем подсчитанные утопание шестерен в корпусах насоса и зазор
между вершинами зубьев шестерен и корпусом насоса сравнивают с данными,
приведенными в таблице 2. Если эти значения выходят за пределы допустимого, то корпус насоса и шестерни ремонтируют.
Корпус, проставку и крышку насоса выбраковывают при трещинах и обломах. Кроме того, крышку и проставку насоса выбраковывают при их толщине
менее допустимой (табл. 3).
17
Таблица 2
Сопряжение нагнетающих шестерен с корпусами масляных насосов
Марка
двигателя
Секция
насоса
СМД-14
всех мо- Нагнетательдификаная
ций
А-41М
Радиаторная
Утопание шестерен в
корпусе насоса, мм
Зазор между вершинами
зубьев шестерен и корпусом насоса, мм
допустинормальное
мое
нормальное
допустимое
0,1 … 0,174
0,25
0,175 … 0,250
0,25
0,85 … 0,137
0,25
0,175 … 0,250
0,5
Таблица 3
Толщина крышек и проставок масляных насосов
Марка двигателя
СМД-14
всех модификаций
А-41М
Толщина крышки (проставки) масляного насоса, мм
нормальная
допустимая
20-0,28 … 20-0,48
18,5
4…4,08
3,0
6. Ремонт деталей насоса
Следы износа и надиры на торцах нагнетающих шестерен удаляют
шлифованием на плоскошлифовальных станках. После шлифования высота
каждой пары шестерен не должна отличаться более чем на 0,05мм. Непараллельность плоскостей одной шестерни и неперпендикулярность их к оси
отверстия допускается не более 0,03 мм.
Необходимое утопание шестерен в корпусе насоса достигается шлифованием торцовой поверхности корпуса на специальном приспособлении.
Если требуется, то предварительно протачивают или шлифуют дно гнезд под
шестерни в корпусе насоса до выведения следов износа. После шлифования
поверхности разъема и гнезд должны быть перпендикулярны оси отверстия
под втулки ведущего валика с точностью до 0,10 мм. Отклонение от глубины
18
гнезд допускается не более 0,02 мм для двигателей тракторов МТЗ и 0,04 мм
для двигателей других марок. Гнезда под шестерни, изношенные по диаметру, восстанавливают цинкованием или железнением. Иногда изношенные
гнезда растачивают и запрессовывают в них с натягом 0,04 … 0,05 мм стальные полукольца-вкладыши и приваривают их по вертикальным кромкам латунным электродом. Затем гнезда растачивают под номинальный размер.
Изношенные крышки масляных насосов или проставки шлифуют до
выведения следов износа. После шлифования толщина крышек должна находиться в допустимых пределах, указанных в таблице 3. Разрешается плоскости протачивать, но так, чтобы получить шероховатость не ниже 7-го класса.
Изношенные валики и втулки, как правило, заменяют новыми. Иногда
втулки восстанавливают осаживанием, а валики – осталиванием или вибродуговой наплавкой.
Осаженные или новые втулки запрессовывают с натягом 0,06 … 0,12 мм
и затем развертывают одновременно со втулкой крышки насоса, чтобы добиться их соосности. При этом крышку прикрепляют к корпусу насоса не менее чем
тремя болтами.
Если валики шлифовали до выведения следов износа, то втулки развертывают под размер, обеспечивающий нормальный зазор в сопряжении с валиком. Валики, восстановленные наращиванием металла, разрешается шлифовать
под увеличенный размер и оставить старые втулки. Зазор в сопряжении должен
быть в пределах нормального. Отклонение толщины стенок втулок допускается не
более 0,3 мм, а овальность и конусность отверстий втулок – не более 0,03 мм.
Изношенные шлицы валиков не восстанавливают. Изношенную шпоночную
канавку заваривают, валик протачивают и нарезают канавку в новом месте.
7. Сборка масляного насоса
Перед сборкой все детали насоса промывают в керосине, продувают сжатым воздухом и смазывают. Корпус и крышка насоса должны быть без трещин
и повреждений резьбы. Шестерни, подобранные по высоте, ставят в корпус насоса и проверяют их утопание относительно плоскости разъема, а также зазор
между вершинами зубьев шестерен и корпусом. Утопание и зазор должны быть
в пределах нормальных, указанных в таблице 2. Затем собирают ведущую шес19
терню и ведомую (в двухсекционных насосах). Установив шестерню на ступенчатую подставку, вставляют ведущий валик в отверстие шестерни резьбовой
частью вниз и запрессовывают его до упора в подставку. Перед запрессовкой
валика шестерню насоса двигателей СМД-14 и его модификаций рекомендуется нагревать до температуры 150 … 200 0С. При запрессовке валика в шестерню, должны быть выдержаны монтажные размеры.
Запрессовывают в корпус насоса валик ведомой шестерни. Один конец
валика должен быть заподлицо с наружным торцом корпуса, другой – утопать
относительно плоскости разъема корпуса на 0,5 ... 1,25 мм. После этого корпус
насоса устанавливают на плиту приспособления и, протерев привалочные поверхности в корпусе и в крышке, ставят на место ведомую шестерню, ведущую
с валиком крышку насоса, закрепляют ее болтами и контрят их. Затем в насосах
двигателей СМД-14 напрессовывают шестерню привода, предварительно установив шпонку в паз ведущего валика, закрепляют ее гайкой и гайку стопорят.
8. Отчет
В отчете следует отразить результаты выполненной работы, а именно:
указать для какого двигателя производились испытания масляного насоса и его
параметры в виде таблицы 4.
Построить график зависимости производительности насоса от частоты
вращения вала. Назвать выявленные дефекты деталей масляного насоса и указать возможные способы их устранения. Кратко изложить основные неисправности насосов и указать причины их возникновения.
Таблица 4
Результаты испытаний и регулировки насоса
Масляный насос двигателя
1
Давление в МПа при регулировке клапанов
предохраниперепусктельный,
ной, МПа
МПа
2
3
Режим испытания
Число
Давление при
оборотов, испытании,
n
МПа
4
5
Производительность, л
6
20
Контрольные вопросы
1. Назовите возможные дефекты масляных насосов и их основных деталей.
2. Каковы способы устранения дефектов основных деталей масляного насоса?
3. Как осуществляется проверка производительности масляного насоса?
4. Как осуществляется регулировка клапанов масляного насоса?
21
ВОССТАНОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ МАШИН ЛЕСНОГО КОМПЛЕКСА
ВИБРОДУГОВОЙ НАПЛАВКОЙ
1. Цель работы:
1.1. Ознакомиться с установкой для вибродуговой наплавки и устройством наплавочной головки ОКС-1252М.
1.2. Изучить технологический процесс вибродуговой наплавки поверхности изношенной детали.
1.3. Произвести расчѐты режимов наплавки и наплавить цилиндрическую
поверхность.
1.4. Определить качество наплавки: наличие пор, трещин и твѐрдость наплавленного металла.
1.5. Составить отчѐт.
2. Техника безопасности при выполнении лабораторной работы
2.1. Наплавочные операции характеризуются повышенной опасностью изза наличия электрического тока, расплавленного металла и лучистой энергии,
поэтому наплавочную установку включать только в присутствии преподавателя
или учебного мастера.
2.2. При включении станка предупредить окружающих.
2.3. При наплавке запрещается касаться чем-либо обрабатываемой детали.
2.4. Запрещается смотреть на электрическую дугу без средств индивидуальной защиты (шлем, специальный щиток с затемнѐнным стеклом или очки со
светофильтрами В-2, В-3).
2.5. Запрещается работа с неисправной местной вытяжкой или без неѐ.
2.6. При обнаружении любой неисправности прекратить работу и сообщить преподавателю или учебному мастеру.
2.7. Перед включением установки проверить надѐжность еѐ заземления.
3. Общие сведения о вибродуговой наплавке
Способ вибродуговой наплавки (называемый в некоторых источниках
22
электровибрационной, электроимпульсивной, виброконтактной наплавкой)
предложен в 1950 году инженером Г.П. Клековкиным. Сущность его заключается в том, что на изношенную поверхность детали наплавляется расплавленная
электрической дугой проволока, которой сообщается вибрация еѐ конца. В зону
наплавки подаѐтся водный раствор кальцинированной соды или технического
глицерина, возможна подача углекислого газа, аргона и пара. Жидкость (или
газ) предохраняет зону наплавки от вредного воздействия кислорода и азота
воздуха. Жидкость, кроме того, обеспечивает быстрое охлаждение наплавленного металла и его закалку. Процесс вибродуговой наплавки осуществляется
постоянным током обратной полярности (плюс – на электроде, минус – на детали) при напряжении 14 … 25 В.
В результате вибрации электродной проволоки обеспечивается чередование дуговых разрядов и коротких замыканий от образования контакта между
деталью и проволокой. За полный цикл вибрации электродной проволоки наблюдаются три периода изменения силы и напряжения сварочного тока: период
короткого замыкания, период электрического дугового разряда и период холостого хода.
При частоте вибрации проволоки равной 100 колебаний в секунду – время короткого замыкания и дугового разряда, т.е. плавления и переноса металла,
составляет 20 … 30 %, а период холостого хода 60 … 70 %. Исследованиями
установлено, что в период дугового разряда выделяется 86,3 % тепла при холостом ходе и коротком замыкании 13,7 %.
В течении холостого хода создаются условия для сильного окисления металла. Уменьшить период холостого хода и ослабить его отрицательное влияние на процесс наплавки можно путѐм увеличения индуктивности источника
сварочного тока или повышения напряжения.
Повышение напряжения электрического тока нежелательно, поэтому в
электрическую цепь следует последовательно включают индуктивность равную
L = 0,5 … 0,7 мкГн.
Индуктивность увеличивает устойчивость электрической дуги, снижает
величину импульса тока в период контакта и уменьшает разбрызгивание расплавленного металла. При включении в электрическую цепь индуктивности характер переноса металла на поверхность детали приближается к электродуго-
23
вой наплавке. Потери электродного материала без индуктивности могут достигать 30 %, при включении в цепь индуктивности – снижаются до 5 … 8 %.
Достаточной индуктивностью обладают дроссели – регуляторы сварочных трансформаторов типа РСТЗ-34 и РСТА-24. Индуктивность регулируется
изменением числа витков обмотки дросселя, включаемых в цепь. Чтобы наплавщик мог включить необходимое число витков дросселя, от них делают отпайки, которые подводят к медным втулкам, смонтированным на распределительном шкафу. Необходимое количество витков индуктивности включается с
помощью штекера.
Положительное влияние индуктивности объясняется индуктированием
электродвижущей силы (ЭДС) в еѐ обмотке, ЭДС. электрической цепи в период
короткого замыкания и холостого хода создаѐт магнитное поле вокруг катушки
индуктивности, а в период дугового разряда это поле индуктирует ЭДС, которая по направлению совпадает с направлением ЭДС источника тока, увеличивая напряжение тока электрической дуги и время переноса электрического материала.
При наплавке необходимо обеспечить стабильность переноса электродного материала. Процесс считается стабильным, если изменения силы тока составляет не более 10 %, а напряжение до 4 В. На стабильность электрического
процесса наплавки оказывают влияние: вибрации конца электродной проволоки, зазор между наконечником мундштука и поверхностью детали, количество
и зона подачи жидкости источника тока и другие условия.
Вибрации конца электродной проволоки улучшает условия формирования наплавляемых валиков, позволяет применить для наплавки проволоку небольшого диаметра и получить малые толщины наплавленного металла.
Способ вибродуговой наплавки имеет ряд преимуществ:
– наплавленный слой имеет толщину от 0,3 до 3,0 мм;
– для получения большой толщины допустима наплавка в два слоя и
больше;
– небольшую глубину зоны термического влияния, при этом деформации
деталей диаметром более 10 … 15 мм практически нет;
– возможность наплавлять наружные и внутренние (более 50 мм) поверхности вращения, а также резьбовые, шлицевые и другие поверхности;
24
– наплавленный слой большой твѐрдости (HRC = 55 … 60) без дополнительной термообработки;
– небольшая стоимость установки и возможность организации поста для
наплавки деталей на специализированных ремонтных предприятиях и в мастерских крупных леспромхозах и лесхозов.
Недостатки этого способа:
– значительное выгорание электрода и легирующих элементов электродной проволоки;
– неравномерная твѐрдость наплавленного слоя на поверхности, колеблется в пределах HRC = 20 … 60;
– снижение усталостной прочности деталей, работающих в условиях циклических знакопеременных нагрузок (коленчатые валы, кривошипы и др.).
4. Оборудование поста вибродуговой наплавки
Основными элементами наплавочной установки являются: автоматическая наплавочная головка, токарный станок для монтажа наплавочной головки,
детали для наплавки, источник тока, индуктивность, токопроводы и распределительный шкаф, электродная проволока, штангенциркуль, щиток сварщика,
рукавицы, твѐрдомер.
5. Описание устройства установки
Принципиальная схема установки и ее основные элементы показаны на рис. 1.
В настоящее время для вибродуговой наплавки применяются несколько
конструкций автоматических головок, наиболее распространѐнными являются
ОКС-1252М и КУМА-5М. Головки выпускаются с электромагнитными и механическими вибраторами.
Головки обеспечивают равномерную подачу проволоки с различными
скоростями: при этом отношение скорости подачи к скорости вращения детали
практически остаѐтся постоянным.
Эти условия выдерживаются благодаря наличию в механизме подачи
проволоки рифлѐных роликов разного диаметра для зубчатых шестерѐн.
25
Рис. 1. Схема установки для вибродуговой наплавки:
1 – деталь; 2 – электродная проволока; 3 – мундштук; 4 – пружина;
5 – вибратор; 6 – катушка с проволокой; 7 – ролик подрезающего механизма;
8 – подвод жидкости; 9 – источник тока; 10 – насос; 11 – индуктивное сопротивление; 12 – резервуар-отстойник
Подробное описание конструкции автоматических головок для вибродуговой наплавки дано в специальной литературе.
Направляющие головки устанавливаются на переоборудованных токарных станках. Станок должен быть исправным, обеспечивать равномерное вращение шпинделя при закреплѐнии на нѐм неуравновешенных деталей. Даже незначительная пробуксовка шпинделя (от износа элементов передачи главного
движения, применения сшивных ремней) или поворот его в противоположную
сторону от действия неуравновешанных масс детали приводит к браку при наплавке. В механизме подачи станка должны быть устранены излишние зазоры,
включать и выключать суппорт нужно плавно, без толчков. Механизм привода
подачи должен обеспечивать суппорту равномерное перемещение в пределах от
0,2 до 3,5 мм/об.
Необходимо, чтобы шпиндель станка обеспечивал вращение деталей в
диапазоне с нужным передаточным отношением (от 1/20 до 1/40).
26
Станок, используемый для вибродуговой наплавки, должен быть оснащѐн
насосом производительностью 6010 мин для подачи рабочей охлаждающей
жидкости. Жидкость, стекающая в корыто, возвращается обратно в бачок,
сливное отверстие следует закрыть фильтром (сеткой и ветошью, чтобы очистить жидкость.
Для питания установки необходимы постоянный ток напряжением 14 … 25
В и силой тока 100 … 300 А. Источник тока должен быть иметь жѐсткую внешнюю
характеристику, т.е. сравнительно незначительно снижать напряжение при замыкании цепи электродом. Обычные источники сварочного тока полностью не удовлетворяют этим требованиям, так как имеет крутопадающую характеристику.
Регулировка электрических параметров и контроль за этими параметрами
осуществляется при помощи устройств и приборов, вмонтированных в распределительном шкафу (вольтметра от 0 до 30 В и амперметра от 0 до 500 А).
Электрическая цепь постоянного тока установки должна быть сделана из
медного провода сечением 80 … 100 мм2.
Следует обращать внимание на надѐжность контактов и тщательную изоляцию наплавочной головки от станка. Изоляция должна поддерживаться не
только за счѐт изоляционной прокладки, но и своевременной уборки со станка
стружки, пыли (не говоря уже о металлических предметах, которые могут быть
причиной еѐ нарушения). Плохие контакты увеличивают сопротивление цепи и
приводят к несплавляемости расплавленного металла с деталью. Надѐжный
контакт обеспечивает присоединение токонесущего провода к меднографитовой щѐтке, скользящей по медному кольцу, насаженному на патрон или планшайбу шпинделя.
6. Номенклатура восстанавливаемых деталей и их классификация
Вибродуговой наплавкой можно восстанавливать изношенные поверхности: стальных, чугунных и бронзовых деталей. Наплавляют обычно цилиндрические (наружные и внутренние) поверхности, реже резьбовые и шлицевые.
Применение копировальных устройств позволяет наплавлять также фасонные поверхности. К восстанавливаемым деталям предъявляются различные
требования по толщине, структуре, твѐрдости и другим показателям наплавочного металла.
27
Согласно этим требованиям восстанавливаемые детали можно разделить
на четыре группы:
I группа – детали, поверхности которых наплавляются для неподвижных
посадок (под подшипники, качения, неподвижные посадки и т.д.).
II группа – детали, поверхности которых работают на истирание без воздействия знакопеременных нагрузок (оси, ступенчатые и прямые валы). Направляемый слой должен быть очень твѐрдым износостойким.
III группа – детали, подверженные абразивному износу, не требующие
после наплавки обязательной механической обработки (катки, ролики и т.д.).
Основное требование к качеству наплавки этих деталей – получение ровной и твѐрдой наплавляемой поверхности, гарантирующей достаточную эксплуатационную надѐжность.
7. Режимы наплавки
К технологическим режимам, влияющим на качество наплавленного слоя,
относятся:
– марка, химический состав и диаметр электродной проволоки;
– скорость наплавки (число оборотов детали в минуту) и скорость подачи электродной проволоки;
– толщина наплавленного слоя;
– амплитуда вибрации конца электродной проволоки и еѐ положение
относительно наплавляемой поверхности;
– состав охлаждающей жидкости, еѐ количество и условия перехода.
Как показал опыт работы ремонтных предприятий, наплавщикам очень
трудно выбрать режимы наплавки, поэтому авторы считают необходимым дать
основные рекомендации по режимам наплавки.
Выбор и подготовка электродной проволоки. Марки проволоки подбираются по химическому составу с учѐтом состава металла восстанавливаемой детали и получения необходимой твѐрдости наплавки. При выборе марки проволоки необходимо учитывать частичное выгорание углерода, марганца, кремния
и других легирующих элементов при наплавке по сравнением с начальным содержанием их в электродной проволоке.
Наплавку поверхностей деталей I группы желательно проводить с применением малоуглеродистых и малолегированных проволок марок СВ-08, СА-10,
28
18ХГСА и т.д. Наплавленными этими марками проволок поверхности хорошо
обрабатываются точением, фрезерованием, строганием.
Наплавку поверхностей деталей II группы рекомендуется вести проволоками марки ПК, 30ХГСА, ВС, 65У, ОВС, У-8. Наибольшую твѐрдость (HRC =
50 … 60) наплавленной поверхности даѐт применение проволоки марок ОВС и
У-8. Наплавленные поверхности приходится обрабатывать шлифовальными
кругами. Детали III группы рекомендуется наплавлять проволоками ОВС, ВС и
проволоками, сходными с ними по химическому составу. При наплавке этих
деталей необходимо применять режимы и приѐмы наплавки, не вызывающие
трещин и пор в наплавленном слое.
Наплавку поверхностей деталей IV группы выполняют высоуглеродистыми и марганцовистыми проволоками марок 65Г, ОВС, 5-З, ПК и др. Оптимальные диаметры проволоки 1,6 … 2,0 мм. С уменьшением диаметра проволоки устойчивость процесса ухудшается. Перед намоткой проволоки на кассету
еѐ необходимо тщательно очистить от грязи, маслом. Плохо очищенная проволока увеличивает количество пор в наплавленном слое. Проволока не должна
иметь перегибов, нарушающих равномерность подачи.
Скорость подачи электродной проволоки зависит от силы тока. Она
может быть рассчитана по формуле:
I=110d+10d2,
где I – сила тока сварочной цепи, в амперах;
U – напряжение сварочной цепи, в вольтах;
d – диаметр электродной проволоки, в мм.
или по формуле:
где н – коэффициент наплавки, г/А4;
 – плотность металла наплавленного слоя, г/см3
29
Скорость подачи электродной проволоки обычно принимают в пределах
1,2 … 2,0 м/мин, а скорость наплавки 0,3 … 2,0 м/мин.
Наплавочные головки настраиваются на необходимую скорость подачи
проволоки выбором сменных зубчатых колѐс (головка КУМА-5М и ОКС1252М). Скорость подачи электродной проволоки, еѐ диаметр, скорость перемещения наплавляемой поверхности детали и толщина наплавленного слоя –
взаимозависимые параметры.
В табл. 1 приведены данные, характеризующие зависимость между отношением скорости подачи проволоки и скорости вращения деталей и толщиной
наплавки.
Таблица 1
Взаимосвязь между отношением скорости подачи проволоки и
скорости вращения детали и толщиной
Диаметр
проволоки,
мм
1,6
1,6
2,0
2,0
Отношение скорости
подачи проволоки к скорости вращения детали
2,5 … 2,7
3,5 … 4,0
1,6 … 2,0
3,0 … 3,5
Толщина наплавленного
слоя, мм
1,5 … 1,7
2,5 … 3,0
1,5 … 1,7
2,5 … 3,0
Рекомендуемая
подача, мм/об
2,5 … 2,75
2,5 … 2,75
3,0 … 3,5
3,0 … 3,5
н – коэффициент, учитывающий формирование шва, К = 0,6 … 0,7;
h – толщина наплавляемого слоя (мм);
S –шаг наплавки (мм/об);
Д – диаметр, в мм.
Число оборотов шпинделя определяется по формуле:
где Д – диаметр детали, мм.
Vн – скорость наплавки определяется по формуле:
30
где  – коэффициент перехода материала проволоки в наплавленный слой;
s –шаг наплавки, мм/об;
Vпр – скорость подачи проволоки;
d – диаметр проволоки, мм;
h – толщина наплавляемого слоя, мм.
Толщина наплавленного слоя применяется с учѐтом получения необходимого размера детали припуска на механическую обработку в пределах 0,801,2
мм на сторону.
Амплитуда вибраций электродной проволоки должна быть в пределах
(1,2 … 1,3) · dпр. (диаметр проволоки), а вылет электрода l = (5 … 8) · dпр. С увеличением толщины наплавки амплитуда вибрации должна увеличиваться.
Величина подачи суппорта (шаг наплавки) принимается от 1,6 до 3,0
мм/об. При меньших подачах не обеспечиваются качественная сплавляемость
электродного материала с металлом детали. Сплавление будет только по первому валику. При больших подачах увеличивается глубина впадин между валиками и припуски на механическую обработку.
От напряжения тока в цепи зависит температура сварочной ванны и интенсивность сплавления металла детали с металлом электродной проволоки.
При напряжении меньше 12 В не образуются ванночки расплавленного
металла и частицы проволоки привариваются к деталям за счѐт теплоты, выделяющиеся во время контакта. В наплавленном слое образуются поры, раковины, наблюдается отслаивание. При напряжении более 25 В увеличивается длина дуги, металл перегревается, разбрызгивается, более интенсивно выгорает углерод и другие легирующие элементы.
В наплавленном слое образуются поры, раковины, окислы. Оптимальное
напряжение находится в пределах 17 … 22 В. При перемене проволоки диаметром 1,6 мм качественная наплавка обеспечивается при напряжении 14 … 15 В, с
увеличением диаметра проволоки напряжение надо увеличить. Сила тока зависит от диаметра проволоки и скорости еѐ подачи, может колебаться от 100 до
300 А. Силу тока выбирают по плотности тока из расчѐта 65 … 75 А/мм2 для
31
проволоки диаметром менее 2 мм и 50 … 65 А/мм – для проволоки больших
диаметров.
Подаваемая во время наплавки жидкость влияет на скорость охлаждения
металла, а следовательно, на глубину зоны термического влияния, на твѐрдость
наплавленной поверхности и вероятность образования в ней трещин, пор и устойчивость процесса наплавки.
Жидкостная среда способствует созданию высокой плотности тока за
счѐт уменьшения поперечного сечения дуги. Однако объѐм подаваемой жидкости необходимо строго дозировать, правильно устанавливая зону подачу жидкости.
Увеличение подачи жидкости в зону плавления ведѐт к излишнему разбрызгиванию расплавленного металла и ухудшает формирование наплавленных
валиков.
Оптимальное количество подаваемой жидкости (0,25 … 1,5 л/мин) должно быть подобрано для каждого типа деталей, исходя из условий их работы и
требований к наплавленному слою. Наплавку ответственных деталей проволокой ОВС ведут при минимальном расходе жидкости 0,3 … 0,4 л/мин.
Целесообразно применять 5 … 6 % раствор кальцинированной соды вместо дорогостоящего глицерина.
Наплавляемые поверхности деталей I, II и III групп полезно охлаждать за
счѐт дополнительной подачи жидкости – 2 л/мин.
Мундштук наплавочной головки устанавливают так, чтобы жидкость исходила из трубы по касательной к наплавляемой поверхности детали и чтобы
не менее 90 % еѐ охлаждало наплавляемый слой, а до 10 % поступало на наконечник мундштука и электродную проволоку для поддержания ионизации дуги
и предохранения наконечника мундштука от перегрева. Вылет электродной
проволоки принимают 9 … 12 мм.
При выполнении наплавочных работ возможны случаи несплавляемости
электродного материала с металлом детали. Сплавляемость металлов ухудшается с увеличением подачи жидкости, уменьшением шага наплавки. На сплавление оказывает влияние и угол подвода проволоки к поверхности детали и амплитуда вибрации. Большое значение для сплавляемости и качества наплавки
имеет полярность дуги.
Для вибродуговой наплавки применяют проволоки диаметром 1,5 … 2 мм. В
32
этом случае при прямой полярности возникает большая температурная ассиметрия между электродами: электродная проволока чрезмерно перегревается и
частично сгорает (потери до 50 %), не обеспечивая достаточного сплавления
металлов. Лучше применять обратную полярность.
Детали, подлежащие наплавке, должны быть вычищены и вымыты, с наплавляемых поверхностей детали I, II, IV групп слесарно-механической обработкой удаляются выступы и другие неровности более 0,5 мм; отверстия и каналы заделываются медными или графитными пробками. Чисто отработанные
поверхности, не подлежащие наплавке, целесообразно закрыть плотной бумагой или асбестом, чтобы на них не попадали брызги металла.
Расчѐт режимов наплавки можно вести с использованием микрокалькулятора. Программа дана в приложении.
8. Отчет о выполненной работе
После выполнения лабораторной работы студент представляет письменный отчѐт и сдаѐт его на следующем занятии преподавателю.
В отчѐте должны быть освещены следующие вопросы:
1. Подготовка деталей к наплавке.
2. Выбор режимов наплавки.
3. Описание технологического процесса.
4. Указать преимущества и недостатки вибродуговой наплавки и возможные пути их устранения.
9. Контрольные вопросы
1. В чем сущность вибродуговой наплавки?
2. Каковы параметры процесса наплавки?
3. Каково назначение и вид охлаждающей жидкости.
4. Недостатки процесса.
5. Какую номенклатуру деталей можно восстанавливать этим способом и
разбивка их на группы?
6. Какая электродная проволока применяется при наплавке?
33
РЕМОНТ ГАЗОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОГО МЕХАНИЗМА
1. Цель работы
Освоить основные, вспомогательные и контрольные операции при ремонте основных деталей газораспределительного механизма ДВС.
2. Техника безопасности при выполнении лабораторной работы
2.1. Рабочее место должно быть полностью оснащено необходимым оборудованием и технологической оснасткой, иметь достаточную освещенность.
2.2. Включение станков и электрифицированного инструмента следует
производить в резиновых перчатках и на резиновом коврике, шлифовальные
работы производить в защитных очках.
2.3. Запрещается: производить работу неисправным инструментом, приборами, приспособлениями и другим оборудованием.
2.4. На рабочем месте не должно быть посторонних предметов. Нужно
следить за тем, чтобы провода имели надежную изоляцию и прочное соединение с приборами.
2.5. Пользуясь приборами и приспособлениями, необходимо проверить их
исправность, а также крепление деталей и инструмента.
3. Оснащение рабочего места
3.1. Детали и узлы газораспределительных механизмов различных двигателей (Д-245, СМД-14),
3.2. Слесарный верстак.
3.3. Деревянная подставка под головку цилиндров.
3.4. Универсальный прибор ГАРО-2215 для шлифования клапанных гнезд.
3.5. Прибор Ки-040 для проверки упругости клапанных пружин и поршневых колец.
3.6. Прибор для проверки качества притирки клапанов.
3.7. Станок СШК-3 ГОСНИТИ.
3.8. Измерительный и слесарный инструмент.
34
4.Задание
4.1. Ознакомиться с оснащением рабочего места.
4.2. Провести контрольно-проверочные измерения деталей.
4.3. Составить технологию восстановления клапанной пары.
4.4. Восстановить деталь-клапан.
4.5. Выявить пневматическим прибором или другим способом качество
прилегания поверхностей следующих сопряжений деталей: изношенный клапан
– изношенное гнездо клапана, изношенный клапан – фрезерованное гнездо –
шлифованный клапан – изношенное гнездо, шлифованный клапан – фрезерованное гнездо, притереть клапан и гнездо, шлифованное гнездо и клапан.
5. Содержание и порядок выполнения работы
5.1. Проверка технического состояния клапанных пружин (для двигателей
Д-245 и СМД-14В).
Пружины клапанов не должны иметь деформаций, изгиба и изношенных
мест. Поверхности их витков должны быть ровными и гладкими, без следов
коррозии, трещин и надломов. Опорные поверхности пружины должны быть
перпендикулярны ее оси. Отношение допускается не более 2 мм на диаметр 100 мм
длины. Неравномерность шага витков не должна превышать 20 %. Проверку
осуществляют путем измерений линейкой. Замеренные величины не должны
отличаться друг от друга более чем на 20 %.
Перпендикулярность опорной поверхности пружины к ее оси проверяется
индикатором часового типа. Для этого необходимо установить пружину на столик индикатора опорной поверхностью, на вторую поверхность пружины положить концевую меру и подвести ножку индикатора к поверхности концевой
меры, соответствующей приблизительно любой точке диаметра пружины. Дать
предварительный натяг индикатору 1 … 2 оборота с концевой мерой, и ножку
индикатора переместить по поверхности концевой меры на расстояние, соответствующее приблизительно диаметру пружины, и записать показания отклонения индикаторной стрелки от нулевого деления. Дать заключение о техническом состоянии пружины по этому показателю. Упругость клапанных пружин
проверяется на приборе КИ-040. Пружина нагружается нагрузкой, и замеряется
35
высота клапанной пружины, затем сравнивается замеренная величина с табличной. Упругость клапанных пружин должна соответствовать данным таблицы 1.
Таблица 1
Упругость клапанных пружин
Нагрузка сжатия пружины, Н
Высота пружины
Марка двигателя
нормальная допускается без ремонта под нагрузкой, мм
СМД-14Б
157
137
550
СМД-14Б
54
50
525
Д-245
590
не менее 148
370
5.2. Ремонт втулки и стержня клапана
При ослаблении посадки направляющей втулки клапана в головку или в
блок цилиндров запрессовывают втулку увеличенного размера с обеспечением
нормального натяга. Если зазор между направляющей втулкой и стержнем клапана больше допустимого, втулку развертывают до ремонтного размера (табл. 3).
Направляющий стержень фрезы должен входить в отверстие втулки клапана с
зазором не более 0,05 мм. Поверхность фаски под клапан должна быть чистой и
ровной, а ширина ее после фрезерованная гнезд тракторных двигателей находиться в пределах 2,0 … 2,5 мм. Ширина фаски для автомобильных двигателей
составляет 1,5 … 3,0 мм. После фрезерования гнезда тарелка клапана должна
утопать на величину, указанную в таблице 2. Проверка глубины утопания тарелки клапана показана на рисунке 1.
Таблица 2
Величина утопания тарелки клапана относительно
нижней плоскости головки цилиндра
Марка двигателя
Утопание тарелки клапана, мм
нормальное
допустимое
предельное
СМД-14 (выпуск, клапан)
1,60
3,20
3,50
А-41М
0,5
2,00
3,00
0,680
2,00
3,00
Д-80
36
Таблица 3
Допуски сопряжений
Зазор (+), натяг (–), мм
Марка
двигателя номинальный
допустимый
предельный
Номинальный и
ремонтный размеры, мм
Направляющая втулка – впускной клапан
11+0,035
СМД-14
+0,070
+0,090
Д-245
+0,087
+0,145
–
+0,112
Направляющая втулка – выпускной клапан
СМД-14
+0,060
+0,120
+0,34
+0,40
11 00..035
055
Д-245
+0,107
+0,132
+0,155
–
9,4–0,030
Рем. 9,23–0,90
+0,34
+0,40
11 00..030
055
–
11+0,035
Рис. 1. Проверка утопания тарелки клапана
37
Клапанные гильзы фрезеруют при нарушении герметичности посадки
клапана в гнезде и утопания относительно плоскости разъема на величину
больше допустимой.
Фрезеруют черновой фрезой 45 °, фрезами 75 ° (уменьшение фаски гнезда
снизу) и 15 ° (уменьшение фаски гнезда сверху), чистовой фрезой 45 °.
Для получения гладкой поверхности фасок после фрезерования рекомендуют шлифовать гнезда специальным приспособлением с абразивным наконечником. Для шлифовки применяют два шлифовальных камня: один для черновой обработки, другой для чистовой. Продолжительность обработки одного
гнезда 30 … 60 с; приспособление приводят в действие электрической дверью с
частотой вращения 6000 … 12000 об/мин.
Если в результате неоднократного фрезерования верхняя кромка головки
клапана опускается ниже кромки седла более чем на 0,5 мм, его ремонтируют
установкой кольца. При этом торцевой фрезой, установленной в шпинделе
сверлильного станка, растачивают седло. Полученное после этого гнездо должно иметь строго цилиндрическую форму и диаметр, обеспечивающий последующую установку кольца со стенками толщиной 8 … 10 мм. Наружную поверхность изготовленного чугунного кольца чисто обрабатывают или шлифуют.
Размер нужного кольца должен обеспечить его посадку в подготовительное гнездо в блоке с натягом 0,12 … 0,15 мм. Кольцо запрессовывается в гнездо
и обрабатывается коническими фрезами под размер головки клапана, после чего его шлифуют.
Вставное клапанное седло заменяют в следующем порядке: при помощи
съемника изношенное седло вынимают из блока. При этом съемник устанавливают так, чтобы его лапки располагались ниже кольцевого пояска седла и винтом перемещают вниз разжимной конус, который раздвигает лапки, прижимает
их плотно к седлу, затем натяжной гайкой вынимают седло.
Растачивают гнезда торцевой фрезой с учетом посадки седла ремонтного
размера с натягом 0,12 … 0,2 мм, запрессовывают новое седло с увеличенным
наружным диметром, расчеканивают его края оправкой, затем шлифуют вставное седло и притирают к нему клапан.
Для получения гладкой поверхности фасок после фрезерования рекомендуется шлифовать гнезда абразивным наконечником.
Изношенную поверхность стержня клапана (сначала необходимо заме38
рить диаметр стержня клапана, затем сравнить с табличными значениями) шлифуют до соответствующего ремонтного размера (см. табл.4) или восстанавливают хромированием под номинальный размер.
Таблица 4
Размеры стержней клапанов
Диаметр
стержня
Д-245
Клапан
выпускной
Клапан
впускной
СМД-14Б
Клапан
Клапан
выпускной
впускной
Номинальный
Овальность и конусность после шлифования допускается не более 0,02
мм. Непрямолинейность стержня не должна превышать 0,05 мм. Измеряют индикатором и сравнивают с допустимыми значениями.
5.3. Проверка технического состояния распредвала и толкателей автомобиля ЗиЛ-534340
Распределительные валы автотракторных двигателей изготавливают из
углеродистых или легированных сталей и чугуна (автомобиль ЗиЛ-534340). Поверхность опорных шеек и кулачки в большинстве своем подвергаются поверхностной закалке ТВЧ на глубину 2 … 5 мм. Дефекты распредвалов: износ опорных шеек, кулачков, посадочных мест под шестерни, прогиб, забитость резьбы,
износ шпоночных канавок и др.
Прогиб распределительного вала определяют с помощью индикатора на
призмах по средней шейке в трехопорных валах и по средним шейкам в четырех опорных валах. При биении более 0,1 мм распредвал правят на призме.
Изношенные опорные шейки шлифуют под ремонтные размеры (см. табл.
5,6), а направляющие втулки ремонтируют или заменяют.
39
Таблица 5
Нормальный и ремонтный размеры опорных шеек
распределительного вала Д-245
Размеры шеек, мм
Размер
Уменьшение диаметра шеек, мм
передней
промежуточной и
задней
Номинальный
–
51,0 … 0,2
45,0 … 0,17
1-й ремонтный
0,20
50,8 … 0,02
44,8 … 0,17
2-й ремонтный
0,40
50,6 … 0,02
44,6 … 0,17
3-й ремонтный
0,60
50,4 … 0,2
44,4 … 0,17
4-й ремонтный
0,80
50,2 … 0,2
44,2 … 0,17
5-й ремонтный
1,00
50,0 … 0,2
44,0 … 0,17
Таблица 6
Ремонтные размеры шеек распределительных валов, мм
Двигатель
Д-245
53,95
-0,02
53,72
-0,02
53,6
-0,02
53,39
-0,02
53,1
-0,02
ЯМЗ-236
54
-0,065
-0,105
53,8
-0,065
-0,105
53,6
-0,065
-0,105
53,4
-0,065
-0,105
53,2
-0,065
-0,105
ГАЗ-53
Д-245
передняя
и 3 промежуточных
Задняя
шейка
50
-0,017
49,98
-0,017
49,6
-0,017
49,6
-0,017
49,2
-0,017
51
+0,00
-0,02
50,8
+0,00
-0,02
50,6
+0,00
-0,02
50,4
+0,00
-0,02
50,2
+0,00
-0,02
45
-0,017
44,8
-0,017
44,6
-0,017
44,4
-0,017
44,2
-0,017
Номинальный размер
Ремонтный размер
Шлифуют шейки на круглошлифовальном станке с обильным охлаждением, применяя элекрокорундовые круги на керамической связке, зернисто40
стью 46 … 60 и твердостью СМ-с. Измерить диаметры опорных шеек распредвала и сравнить с табличными значениями и при необходимости назначить методы восстановления. Сделать вывод. Ремонтные размеры толкателей
представлены в таблице 7.
Таблица 7
Ремонтные размеры толкателей
Размер, мм
Двигатель Д-245
Номинальный
1-й ремонтный
2-й ремонтный
3-й ремонтный
4-й ремонтный
–
5.4. Ремонт фаски клапана (Д-245, СМД-14Б)
Клапаны могут иметь следующие дефекты: износ и обгорание рабочей
фаски, коробление головки, износ поверхности, торца стержня и погнутость
стержня.
Небольшой износ рабочей фаски клапана устраняют притиркой ее к седлу. Притирают клапан следующим образом: надевают на стержень клапана слабую пружину и устанавливают клапан в направляющую втулку блока или головки, рабочую фаску клапана смазывают притирочной пастой. Притирают на
станке, совершая вращение вправо и влево больше чем на полоборота с перекрытием. Процесс притирки на станке одновременно 12 клапанов продолжается
в течении 3 … 5 мин до получения матового пояска толщиной 1,5 … 3 мм по
всей рабочей поверхности.
41
Верхняя кромка матовой полоски должна отстоять от края конусной поверхности тарелки не менее чем на 1 мм. Для притирки применяют притирочную пасту ГОИ или наждачный порошок зернистостью М14 … М20 с маслом.
После притирки головку и клапаны промывают и продувают сжатым воздухом.
При износе конической поверхности тарелки клапана фаску шлифуют до
выведения следов износа. Высота цилиндрического пояска должна быть не менее 0,5 мм.
Коническую поверхность тарелки и торец стержня клапана шлифуют на
станке СШК-3-ГОСНИТИ.
Корпус зажимного патрона устанавливают по углу фаски на 30 или 45°.
Патрон рассчитан на крепление клапанов с диаметром стержня от 6 до 16 мм,
для этой цели имеется набор цанг. При включении станка, стол с закрепленным
в патроне клапана ручным рычагом подводят к шлифовальному кругу. После
этого шлифовальный круг подают на фаску клапана вращением ручного штурвала до начала шлифования. Равномерным движением проходят по всей поверхности круга, пока фаска клапана не будет отшлифована. Чтобы добиться
высокой чистоты поверхности, рекомендуется в конце шлифования подвести
клапан к шлифовальному кругу на малую глубину шлифования. Затем проверяют
биение стержня и фаски клапана на приборе. Биение конической поверхности тарелки относительно поверхности стержня допускается не более 0,05 мм.
Герметичность сопряжения клапан-седло проверяют специальным прибором под давлением воздуха. Во время проверки стакан прибора плотно прижимают к поверхности блока или головки цилиндров и резиновой грушей создают давление воздуха 0,07 МПа. Если в течение 0,5 мин давление по манометру не уменьшается, герметичность хорошая.
При наличии глубоких раковин и рисок рабочую фаску клапана вначале
шлифуют под 45° для впускных (кроме автомобиля ЗИЛ), выпускные клапаны
шлифуют под 30°, а потом притирают.
Для этого при наличии небольшого износа рабочей фаски (Д-245, СМД14Б) притереть ее к седлу, при большом износе шлифовать до выведения следов износа.
Проверить герметичность сопряжения клапан-седло при помощи пневматического прибора.
Сделать заключение о проделанной работе.
42
Контрольные вопросы
1. Указать возможные дефекты клапанных пружин при эксплуатации.
2. Как проверить перпендикулярность опорной поверхности пружины к
ее оси?
3. Рассказать, как проверяется упругость клапанных пружин (указать нагрузку
сжатия и возможную высоту пружины под нагрузкой (для Д-245и СМД-14Б).
4. Как осуществляется ремонт втулки и стержня клапана?
5. Как проверить утопание тарелки клапана?
6. Как определить прогиб распредвала?
7. Рассказать, как проводится ремонт фаски клапана.
8. Как проверить герметичность сопряжения клапан-седло?
43
ВОССТАНОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ МАШИН ЛЕСНОГО КОМПЛЕКСА
ХРОМИРОВАНИЕМ
1. Цель работы:
1.1. Изучение технологического процесса восстановления деталей способом хромирования.
1.2. Изучение оборудования для хромирования.
1.3. Выбор режима и выполнение работы по подготовке детали к хромированию с последующим нанесением покрытия.
1.4. Привитие практических навыков по восстановлению деталей хромированием.
2. Перечень оборудования, приспособлений и материалов учебного места
2.1. Хромировочная установка ОР – 1349А.
2.2. Хромовый ангидрид С2О3.
2.3. Серная кислота H2SO4. Выпрямитель тока ВАКГ 12/6 – 630.
2.4. Ванна для обезжиривания.
2.5. Весы технические – точность до 0,1 кг.
2.6. Станок токарный для полировки деталей наждачной шкуркой.
2.7. Микрометры 0 … 25 мм, 25 … 50 мм.
2.8. Ванны с обезжиривающими жидкостями – известковым раствором.
3. Техника безопасности при выполнении лабораторной работы
3.1. Операции электролитических покрытий сопровождаются выделениями вредных для организма человека веществ, поражающих дыхательные пути и
особенно носоглотку.
3.2. Растворы кислот, щелочей и солей попадают на кожу и вызывают
раздражение, поэтому перед началом работы необходимо включить местную и
общую вентиляцию, а все операции выполнять в спецодежде и резиновых перчатках.
44
Запрещается:
– включать ванну без разрешения учебного мастера;
– проводить лабораторную работу при включенной вентиляции;
– включать ванну с открытыми крышками;
– производить регулировку силы тока в процессе работы ванны.
При работе необходимо:
– опускать деталь в ванну при отключенной ванне и в защитных очках;
– подвеску брать в резиновых перчатках;
– применять резиновую обувь, перчатки и фартуки
3.3. При попадании электролита случайно на кожу тела необходимо срочно промыть водой. Все работы, связанные с лабораторной работой выполняются под наблюдением учебного мастера. При обнаружении любой неисправности
прекратить работу и сообщить преподавателю или учебному мастеру.
4.Содержание работы
4.1. Изучить технологический процесс хромирования.
4.2. Произвести восстановление деталей способом гладкого хромирования. Деталь получить от учебного мастера.
4.3. Определить толщину и вес наращенного слоя хрома замером и взвешиванием до, и после операции хромирования h 
D1  D2
.
2
4.4. Определить выход хрома по току.
4.5. Дать заключение по качеству и виду нанесенного хрома. При наличии
дефектов определить причину дефектов.
4.6. Составить схему питания током хромировочной установки.
4.7. Составить отчет о проделанной работе.
5. Порядок выполнения работы
5.1. На занятия явиться, изучив теоретические основы хромирования.
5.2. Изучить правила техники безопасности при работе. Изучить устройства и правила работы хромировочной установки.
5.3. Получить деталь для хромирования. Принять вид осадка хрома.
5.4. Принять толщину хромировочного слоя (0,05 … 0,15).
45
5.5. Совместно с мастером или преподавателем включить электронагревательные приборы и довести температуру электролита до принятой.
5.6. Подготовить деталь к хромированию:
5.6.1. Выполнить шлифование поверхности детали на токарном станке
наждачной бумагой с помощью зажима, взвесить деталь.
5.6.2. Смонтировать деталь на подвеску.
5.6.3. покрыть поверхности детали, неподвергаемые хромированию,
лаком.
5.6.4. Обезжирить поверхности детали в бензине или щелочном растворе.
5.6.5. Обработать поверхность детали венской известью, смесь окись магния и кальция 1:1, с помощью волосяной кисточки.
5.6.6. Промыть деталь водой: холодной, горячей (60 … 70С).
5.6.7. Проверить качество обезжиривания. Если поверхность детали равномерно смачиваются водой, то деталь хорошо обезжирена.
При наличии капель воды на поверхности деталей – произвести обезжиривание вторично.
5.7. Включить выпрямитель ВАКГ в работу включением кнопки на щите
управления выпрямителя.
5.8. Подвести деталь в ванну вручную на подвеске.
5.9. Включить ток обратной полярности (плюс на деталь) пакетным выключателем в положение «декопирование» и произвести анодное декопирование для удаления пленки окислов, продолжительностью от 0,5 до 60 сек. при
плотности тока 10 А/дм2.
5.10. Выключить ток, пакетный выключатель перевести в среднее положение.
5.11. Не вынимая подвеску из ванны переключить ток, изменив полярность (плюс – свинцовые аноды, минус – катод на деталь), пакетный выключатель перевести в положение «хромирование».
5.12. Проверить температуру электролита термометром. Включить выпрямитель и отрегулировать силу тока на рассчитанную по принятой плотности
на катоде.
5.13. Выполнить хромирование детали, следя за плотностью тока и температурой. (Продолжительность покрытия принимать не более 1,5 … 8 часа).
46
5.14. По истечении принятого времени хромирования выключить ток, вынуть подвеску с деталью, промыть в дистиллированной воде (в ванне – уловителя) и проточной воде, демонтировать подвески.
5.15. Взвесить деталь.
5.16. Рассчитать выход по току:

Mд
 100 ,
Mт
где Мд, Мт – вес осадка после и до покрытия.
Определить толщину покрытия по замеру и методом расчета по формуле:
h
d1  d 2
,
2
гдеd1 и d2 – диаметры образцов до и после наращивания, мм.
5.17. Убрать учебное место.
5.18. Составить отчет о работе согласно форме.
6. Пояснения к работе.
6.1. Свойства электролитического хрома и его применение.
Электролитический хром – твердый, хрупкий металл серебристого цвета
с синеватым оттенком.
Физические свойства хрома следующие: атомный вес 52,01; удельный вес
– 6,9 … 7,1 г/см3; температура плавления 1750 … 1830 С; твердость хрома в
химических соединениях НВ 700 … 800; электролитический эквивалент хрома
равен 0,323 г/А.
Электролитический хром имеет высокую твердость, низкий коэффициент
трения, высокую износостойкость, высокую химическую стойкость и жаростойкость, хорошую отражательную способность.
Органические кислоты на хром не действуют. Хром интенсивно растворяется в соляной и горячей серной кислотах.
Гладкий хром имеет плохую смачиваемость, осадки хрома характеризуются высоким внутренним напряжением и высокой потребностью благодаря
47
своим исключительно высоким физико-химическим свойствам. Электролитический хром нашел широкое применение в промышленности и, в частности, в
ремонтном производстве.
Различаются два вида хромирования: износостойкое и защитнодекоративное. Износостойкое хромирование применяется на наращивание хрома на изношенные детали машин, а также на инструменты и детали с целью повышения их сопротивляемости износу.
Хром при защитно-декоративных покрытиях применяется для защиты
поверхностей изделия от химического воздействия воздуха, паров воды и газов
и для придания красивого блестящего вида.
Защитно-декоративное покрытие хрома применяется обычно с подслоем
меди, никеля, т.к. хром из-за большой пористости не предохраняет изделие от
коррозии.
Для увеличения смачиваемости хрома износостойкие гладкие покрытия
травят и получают пористый хром. Состав электролитов и режим хромирования
(табл.1).
Таблица 1
Состав электролитов и режим хромирования
Наименование
компонентов и
режим работы
Хромовый ангидрид, г/л
Серная кислота,
г/л
Плотность тока,
А/дм2
Температура
электролита 0С
Тип электролита
низкой концентрации
средней концентрации
высокой концентрации
150
250
350 … 400
1,5
2,5
3,5 … 4,0
45 … 100
15 … 16
10 … 30
55 … 65
45 … 55
35 … 45
Виды осадков хрома можно получить изменением режима хромирования
(рис. 1).
48
Рис. 1. Диаграмма распределения зон хромовых осадков:
1 – осадка нет, 2 – молочный осадок, 3 – блестящий осадок, 4 – серый осадок
6.2 . Размещение деталей в ванне, структура, механические свойства и
выбор режима хромирования
Расстояние между двумя деталями определяется исходя из большего диаметра. Минимальное погружение детали в ванне допускается 30 мм. Мелкие
детали размещаются в несколько ярусов, но минимальное расстояние деталей
от стенок ванны не должно быть менее 80 … 100 мм.
Соотношение площади катода к площади анода рекомендуется 1:2. Длина
анода несколько меньше длины катода, что позволяет избежать интенсивного
дендритообразования.
Внешний вид, структура и механические свойства электролитического
хрома изменяются в очень широких пределах в зависимости от условий электролиза, состава и температуры электролита и плотности тока.
При неизменном составе электролита можно, изменяя плотность тока и температуру, получить три различных вида осадков: молочный, блестящий и матовый.
Блестящие осадки получаются при температуре 45 … 60С и при средних
плотностях тока, обладающих твердостью порядка НВ 750 … 900, широко разветвленной сеткой трещин и высокой хрупкостью. Рекомендуется для наращивания деталей, работающих при удельных нагрузках, не превышающих при сухом трении 25 … 30 кг/см3 и при смазке 40 … 50 кг/см3.
49
Молочные осадки получаются при температуре 65 С и выше, сравнительно при невысоких плотностях тока; характеризуются твердостью порядка
НВ 250 … 750, большей смачиваемостью и вязкостью по сравнению с блестящими осадками, отсутствием сетки трещин в тонких слоях. Рекомендуется при
наращивании деталей, работающих при средних удельных давлениях порядка
80 … 100 кг/см3.
Матовые (серые) осадки получаются при высокой плотности тока и сравнительно невысокой температуре, характеризуются высокой твердостью до НВ
1200, хрупкостью, наличием густой сетки трещин и низкой износостойкостью.
Для деталей, работающих при высоких динамических нагрузках, выбирается молочный хром.
Серый хром может применяться лишь в том случае, если деталь работает
при спокойных, невысоких нагрузках или при наращивании поверхности под
неподвижные посадки.
Блестящий хром находит широкое применение для вращения средненагруженных деталей. При выборе вида хромового покрытия необходимо учитывать также экономичность процесса.
Скорость осаждения хрома снижается при повышении плотности и повышении температуры электролиза, т.е. в условиях получения молочных осадков.
Поэтому молочный хром следует применять только для наращивания наиболее
ответственных деталей, работающих при высоких динамических нагрузках.
При определении деятельности электролиза следует исходить из толщины осадка, которая необходима для компенсации износа, а также припуска на
механическую обработку.
Толщина покрытия h определяется по формуле:
h
cDk t
,
10 3 
где h – толщина покрытия;
 – удельный вес осажденного металла;
с – электрический эквивалент;
Dk – плотность тока на катоде;
 – катодный выход по току (13 … 15 %);
d1 и d2 – диаметры образцов до и после наращивания.
50
Для деталей величина припуска на шлифование принимается: при бесцентровом шлифовании 0,05 +0,1 мм, при шлифовании в центрах 0,1 +0,15 мм.
Длительность электролиза определяется по формуле:
h 10 3
T
,
Dk c
где Т – длительность электролиза, час;
h – толщина слоя хрома (на сторону), мм;
 – удельный вес ненасыщенного слоя (6,9 г/см3);
с – электрический эквивалент хрома (0323 г/час);
Dk – плотность тока а/дм2;
 – катодный выход хрома по току (13…15%)
Составы растворов для химического обезжиривания приведены в таблице
2. Длительность процесса составляет 15 … 60 минут.
Таблица 2
Состав ванн для электрохимического обезжиривания
Составляющие растворов
Едкий натр
Кальцинированная сода
Тринатрий фосфат
Жидкое стекло
Хвойное мыло
Концентрация компонентов раствора
чугуна и стали меди и сплавов алюминия и цинка
40 … 50
–
–
90 … 100
–
15 … 20
–
88 … 100
25 … 30
5 … 15
10 … 20
–
–
–
1…3
7. Назначение установки ОГ-1349А
Хромированная установка ОГ-1349А предназначена для восстановления
изношенных деталей, износ которых не превышает 0,2 мм на сторону, например: плунжеры и обратные клапаны топливных насосов, поршневые пальцы
51
тракторов и др. Она может быть использована для декоративной отделки мелких деталей.
Краткая техническая характеристика:
Количество ванн – 2шт.
Емкость одной ванны – 100 л.
Наибольшая сила тока, питающая одну ванну – 150 А.
Рабочее напряжение при полной нагрузке – 12 В.
Устройство хромированной установки показано на рисунках 2 и 3.
Рис. 2. Общий вид устройства установки ОГ-1349А
для хромирования:
1 – ванны; 2 – пульт управления; 3 – пакетные выключатели; 4 – амперметр; 5 – вольтметр; 6 – тумблер для электронагревателя; 7 – ползунковый реостат; 8 – выключатель ступенчатого реостата
52
Рис. 3. Схема ванны:
1 – электродвигатель, 2 – термопара, 3 – внутренняя ванна, 4 – корпус
ванны, 5 – воздуходувка, 6 и 10 – продольная и поперечная штанги, 8 – бортовой отсос, 9 – крышка ванны, 11 – термометр, 12 – ручка
Контрольные вопросы
1. Какова физическая сущность процесса электролитического осаждения
металла?
2. Назовите виды осадков при хромировании, их характеристику, режимы
получения и область применения.
3. В чем заключается технологический процесс подготовки поверхности
деталей под хромирование?
4. Назовите состав электролита при хромировании.
5. Что такое выход по току, плотность тока, толщина покрытия?
6. Назовите основные конструктивные элементы хромировочной установки.
7. Для восстановления каких деталей применяется хромирование?
53
ИССЛЕДОВАНИЕ ДЕФЕКТОВ И ИЗУЧЕНИЕ ТЕХНОЛОГИИ РЕМОНТА
АВТОТРАКТОРНЫХ ГЕНЕРАТОРОВ
1. Цель работы
1.1. Изучение приборов, оборудования и инструментов, используемых
при дефектовке автотракторного электрооборудования.
1.2. Изучение дефектов и износов деталей автотракторного электрического оборудования (якоря, генератора и индукционных обмоток генераторов).
1.3. Установление причин возникновения дефектов деталей электрооборудования.
1.4. Изучение основных операций по устранению дефектов обмоток якоря
и других деталей.
1.5. Составление отчета.
2. Оборудование
2.1. Прибор ППЯ.
2.2. Генератор переменного тока.
2.3. Генератор постоянного тока.
2.4. Пластина металлическая для проверки замыкания.
2.5. Набор рожковых ключей для разборки генераторов.
3. Техника безопасности при выполнении лабораторной работы
3.1. При выполнении разборочно-сборочных работ пользоваться исправным инструментом, детали укладывать на устойчивые подкладки призмы.
3.2. При испытании деталей узлов на электрическую прочность изоляции
под напряжением 450 В стоять на коврике из резины или линолеума, не касаться корпусом тела металлического стола, и держать рукой один из перемещаемых по поверхности детали (узла) проводов только за ручку, испытанную на
электрическую прочность под напряжением не менее 1000 В.
3.3. При проверке якорей на приборе ППЯ соблюдать следующие правила:
54
укладку в паз сердечника производить при отключенной с помощью выключателя силовой (первичной) обмотки от сети переменного тока;
поворачивать якорь в пазе сердечника прибора (при проверке на обрыв и
межвитковое замыкание) после выключения тока первичной обмотки;
щупы брать сухими руками за изоляционные стержни, не касаться наконечников щупа. После пользования щупы укладывать в гнездо прибора.
3.4. При проверке обмоток возбуждения укладывать их на электроизоляционные поверхности и не касаться их руками. При обнаружении любой неисправности прибора прекратить работу и сообщить преподавателю или учебному мастеру.
4. Общие положения
На автомобилях и тракторах устанавливаются генераторы переменного и
постоянного тока следующих марок: Г-250 различных модификаций, Г-271, Г-286,
Г-46 различных модификаций Г1-А и др. генераторы переменного тока.
Генераторы переменного и постоянного тока имеют дефекты механической части (валы, корпуса, крышки) и электрической части – обмотки статора,
ротора, износ коллектора, обрыв проводов и др.
Дефекты механической части генераторов в большинстве своѐм выявляются и устраняются теми же способами, что и дефекты подобных по конструкции деталей автомобилей и тракторов.
В данной работе будут рассмотрены способы выявления и устранения
дефектов электрической части генераторов.
5. Генераторы переменного тока
Дефекты электрической части генераторов переменного тока могут следующие: дефекты выпрямителей, обрыв проводов у катушек, замыкание обмоток на массу, межвитковое замыкание, потеря намагниченности ротора и др.
В конструкции генераторов переменного тока используются выпрямительные блоки: ВБГ-1, БПВЧ-45 и другие или вентили типов Д-242А,
Д-242 АМ.
При проверке выпрямительные блоки осматривают на предмет наличия
55
дефектов в пластмассовом корпусе (трещины, отколы, подгорание) в местах
пайки вентилей к соединительным шинам. При обнаружении дефектов их устраняют или заменяют новыми. Затем приступают к проверке электрических параметров блока.
При простейшем способе проверки диод присоединяют в прямом направлении к аккумуляторной батарее или выпрямителю через лампу мощностью до
15 Вт по схеме рис.1, а.
Рис.1. Схемы проверки диода
Если диод исправен и в нем нет обрыва, то лампа загорается, после этого
диод подключают в обратном направлении. При исправном диоде лампа не горит (рис.1, б).
При более детальной проверке надо определить падение напряжения на
выводах диода. В этом случае диод включается в цепь в прямом направлении
(рис. 2, а), затем включают выключатель и реостатом R доводят силу тока до 10 А.
Моноблок исправен, если падение напряжения на каждом диоде не более 1,0 В.
Далее определяют величину обратного тока, включая диод в обратном направлении (рис. 2, б). Источником тока является выпрямитель, позволяющий плавно
регулировать напряжение до 150 В. Реостатом R2 устанавливают включение полного сопротивления. Напряжение устанавливают 100 В. Затем реостатом R2 плавно
уменьшают сопротивление цепи и записывают показания миллиамперметра.
При выключенном сопротивлении реостата R2 сила тока не должна превышать 3 мА. Резистор R1, предназначен для ограничения максимальной силы
тока в цепи миллиамперметра, что предохраняет его от повреждения при коротком замыкании проводников.
Производительнее и качественнее осуществлять проверку можно с помощью специального диагностического прибора, который позволяет измерять па56
раметры диодов без демонтажа блоков.
Рис.2. Схемы проверки диода
Роторы генераторов переменного тока могут иметь следующие дефекты:
срыв, забитость, износ резьбы. Дефекты определяются осмотром. Погнутость
ротора выявляется как и погнутость валов. Износ шеек определяют измерением
(микрометром).
Электрическая часть ротора может иметь такие дефекты: отрыв соединительного провода от катушки возбуждения к контактным кольцам, пробой изоляции на массу, изменение электрического сопротивления катушки, износ контактных колец. Контактные кольца имеющие размер 29,5 мм подлежат замене
(номинальный размер 31 … 34).
Проверка обмотки возбуждения на обрыв, на замыкание с корпусом ротора, измерение сопротивления обмотки проводится так как показано на рисунках 3 а, б и в; соответственно.
Номинальная величина сопротивления катушки для Г250 – 3,8  0,19 Ом,
для Г270, Г271 – 24,4  1,3Ом.
Роторы могут терять намагниченность, которую проверяют магнитометром,
например МД-4. Нормальная величина намагниченности 150 мкВб, если результат
меньше этой величины то ротор намагничивают на аппарате типа НН-5. Эта проверка относится к тем роторам, которые не имеют обмоток возбуждения.
Основными дефектами статоров являются механические повреждения
(статор выбраковывается), пробой изоляции на корпус, межвитковое замыкание, межфазное замыкание, обрыв обмоток. Межвитковое замыкание можно
определить прибором ПДО. Статоры с дефектами обмоток разбираются и изготавливают новые обмотки на специальных установках.
57
Рис. 3. Схема проверки электрических параметров ротора:
а – на обрыве; б – на замыкание; в – измерение сопротивления обмотки
возбуждения
6. Генераторы постоянного тока
В генераторах постоянного тока, как и в генераторах переменного тока,
возникают неисправности в механической и электрической части. Неисправности деталей в механической части устраняются теми же способами, что и детали тракторов, автомобилей лесохозяйственных и лесозаготовительных машин.
Электрическая часть генераторов постоянного тока может иметь следующие неисправности: в обмотках возбуждения – нарушение наружной изоляции, межвитковое замыкание, замыкание обмотки возбуждения на «массу»,
якорь генератора – обрыв в секции обмотки, замыкание коллектора на «массу»,
частичное или полное межвитковое замыкание.
Наиболее распространенный способ проверки якорных обмоток основан
на наведении ЭДС в испытуемой обмотке с помощью индукционного аппарата
«ППЯ модель 533» и измерение ее миллиамперметром, подключенным к коллекторным пластинам (ламелям).
58
7. Описание прибора
Прибор ППЯ модель 533 смонтирован в металлическом корпусе 13 со
съѐмным дном. Через верхнюю часть корпуса выпущен сердечник трансформатора в виде призмы 10, на которую укладываются якоря во время проверок.
На передней стенке корпуса расположены переключатель тока проверяемого якоря 1, переключатель типа проверки 7, контрольная лампа 3, измерительный прибор 4 (рис. 4).
На правой боковой стороне расположена ручка ограничительного сопротивления 6 и щуп для контроля изоляции 16. На левой стенке расположен щуп
для проверки коллектора 8.
На задней стенке находится вилка 15 для включения прибора в электрическую сеть.
После изучения прибора пригласить преподавателя или мастера и в его
присутствии включить прибор в электрическую сеть и рассказать предварительно как будет использоваться прибор.
Рис. 4. Конструкция прибора ППЯ
При проверке якорей определяются следующие дефекты: замыкание на
«массу», короткое замыкание секции (с помощью железной пластины или с помощью измерительного прибора) обрыв витков, правильность направления обмотки в секциях, проверить правильность числа витков и проверить тип обмотки. .
Возможные неисправности якоря представлены в таблице 1.
59
Таблица 1
Возможные неисправности якоря и способы их выявления с помощью приборов
Способы проверки
Показатель проверки
Ток близок к нулю,
пластинка дребезжит.
Измерение тока обмотках и Ток минимален или раиспытание секции при по- вен нулю, пластинка не
мощи стальных пластинок. дребезжит.
Ток меньше нормы,
пластинка дребезжит.
Подключение одного щупа
контрольной лампы к валу
Загорается лампа
якоря, а другого поочередно к ламелям коллектора.
Подключение одного щупа
миллиамперметра к валу
Ток равен нулю или
якоря, а другого к ламели
близок к нулю
коллектора
Неисправности якоря
Межвитковое замыкание.
Обрывы в секции обмотки.
Частичное
межвитковое
замыкание обмотки.
Замыкание ламели или
обмотки на массу
Замыкание ламели или
обмотки на массу
Технические характеристики якорей приведены в таблице 2
Таблица 2
Технические характеристики якорей
Марка
генератора
Г106
Г21-Г
Г108 всех модификаций
Г12 всех модификаций
Г130, Г130-Г
Г22Б
Диаметр Диаметр кол- Длина кол- Длина Число коллекякоря, мм лектора, мм лектора, мм вала, мм торных пластин
68,8
43
23,5
265
40
76,8
40,5
32,0
260
44
68,8
43
23,5
245
40
68,8
43
23,5
265
40
68,8
56
43
34
31,5
31,5
265
250
40
30
60
8. Порядок выполнения дефектовки якоря генератора постоянного тока
Замыкание на «массу» якоря может быть по причине нарушения изоляции в пазах обмотки (замкнута секция) или повреждение изоляции коллектора
(замкнут коллектор). По этому особо важно определить причину замыкания и,
следовательно, точно установить объѐм ремонтных работ
8.1. Проверка замыкания на «массу»
8.1.1. Положить якорь на прибор и соединить прибор с сетью переменного тока.
8.1.2. Установить переключатель 7 в положение «контроль изоляции», а
переключатель 1 в положение «якорь генератора».
8.1.3. Прикоснуться одним из щупов 16 к валу или сердечнику якоря, а
другим по очереди к пластинам коллектора, как указано на рисунке 5.
Рис. 5. Проверка замыкания на массу
61
Если замыкание на «массу» нет, то лампа 3 не загорается, а если лампа загорается, то имеется замыкание на «массу». Место замыкания определяется с помощью миллиамперметра и щупа проверки коллектора 8 следующим порядком:
а) переключатель 7 установить в положение «контроль коллектора»;
б) в щупе 8 для проверки коллектора раздвиньте концы. Одну пластину
щупа приложите к массе якоря, а второй пластиной коснитесь по очереди трѐх
пластин коллектора, при этом зафиксируйте отклонения стрелки миллиамперметра 6 и установите стрелку на удобное для отсчѐта деление;
в) касайтесь поочерѐдно каждой пластины коллектора второй пластиной
щупа. По мере приближения к замкнутому на массу витку показания прибора будут уменьшаться, а у места замыкания они будут равны нулю или очень малы.
Если показания миллиамперметра равны нулю, то это замыкание на
«массу» пластины коллектора, если показания будут малы, но с больше нуля, то
это замыкание на «массу» виток обмотки на сердечнике якоря. Якорь после
проверки можно снимать только тогда, когда переключатели 1 и 7 поставите в
положение «выключено».
Результаты проверки запишите в отчѐт и дайте теоретическое обоснование, почему показания миллиамперметра на замкнутой пластине коллектора
равна нулю, а на замкнутом витке ближе к нулю.
Наружные повреждения обмотки и коллектора (отпайка концов секции от
пластин, наружный обрыв, и наружное замыкание пластин) устраняют пайкой и
прочисткой коллекторных пластин. Внутренние повреждения требуют перемотки обмотки якоря.
8.2 Определение короткозамкнутой секции при помощи стальной пластины
Уложите якорь на прибор и включите переключатель 1 и 7. Переключатель 1 в положение соответствующее типу проверяемого якоря, переключатель
7 в положение «контроль коллектора».
Возьмите стальную контрольную пластину и положите еѐ на пазы железа
якоря и включите индукционный аппарат (рис. 6). Плавно поворачивая якорь,
проверьте все пазы.
62
При наличии в какой-либо секции короткого замыкания стальная пластина над этой секцией начнѐт дребезжать. Запишите в отчет сколько секций имеют замыкания в данном якоре. Дайте теоретическое обоснование, почему
стальная пластина совершает колебательное движение.
Рис. 6. Проверка короткого замыкания секций
8.3. Определение короткозамкнутой секции при помощи измерительного
прибора
Уложите якорь на приборе и возьмите щуп для проверки коллектора 8.
Включите переключатели 1 и 7 в положение «контроль коллектора».
Приложите концы щупа к двум рядом лежащим пластинам коллектора
как показано на рис. 7. Поворачиваете ручку 6 регулировки миллиамперметра 4
пока стрелка прибора не дойдѐт до середины шкалы.
Не снимая щупа, поворачивайте вперед и назад на несколько мм якорь,
пока стрелка прибора будет давать максимальные показатели. Запомните и запишите это показание.
Теперь якорь поверните так, чтобы рядом лежащая коллекторная пластинка заняла положение предыдущей. Приложите щуп, который прикладывали к первой паре пластины. Показания прибора должны быть те же или иметь
разницу на 0,5 до 1,0 деления шкалы.
Поворачивайте якорь вперед и назад для того, чтобы найти максимальное
показание. Сравните это показание с показаниями миллиамперметра при замере
63
предыдущей секции. Проверьте таким образом весь коллектор. Если имеется
короткозамкнутая секция, то при касании коллекторных пластин этой секции
Рис. 7. Проверка секции на короткое замыкание
стрелка упадет до нуля. Все показания записать и сделать заключение, где замыкает секция.
8.4. Проверка обмотки якоря на обрыв с помощью лампы
Делается, когда нет миллиамперметра. Положите якорь на прибор. Возьмите щуп для контроля изоляции 16 и приложите один наконечник к любой
пластине коллектора якоря и держите его неподвижно. Другой наконечник щупа присоединяйте поочерѐдно ко всем пластинам коллектора.
Если нет обрыва в обмотке, то лампа 3 будет гореть, а при обрыве лампа
гореть не будет. Проверьте весь якорь и запишите сколько имеется обрывов в
якорных секциях.
8.5. Проверка на обрыв измерительным прибором
Уложите якорь на прибор и включите переключатель 1 в соответствующее типу проверяемого якоря, переключатель 1 в соответствующее положение
«контроль коллектора». Поставьте концы щупа 8 для проверки коллектора на
64
соседние пластины коллектора. Поверните рукоятку 6 регулировки миллиамперметра так, чтобы прибор 4 показывал наличие тока в цепи. Поворачивая
якорь, касайтесь щупом поочередно соседних пластин коллектора. Если в испытываемой секции имеется обрыв, то стрелка прибора не отклоняется. Запишите, сколько секций имели обрыв и дайте теоретическое обоснование, почему
в оборванной секции показания равны нулю.
8.6 . Определение короткозамкнутых витков в обмотках возбуждения
При проверке короткого замыкания в обмотке витков возбуждение ее
снимают с полюсного наконечника и кладут на призму трансформатора (прибора) совместно со стержнем (накладкой) см. рис. 8.
Выводы катушки присоедините к концам щупа 16 для проверки. Поставьте переключатель 1 в положение «якорь генератора», переключатель 7 в положение «контроль коллектора». Включите прибор, запишите показания миллиамперметра. Снимите катушку и поставьте в такое же положение другую, и
произведите испытание. Если показания этой катушки не отличаются от показаний предыдущей катушки, то замыканий нет.
Можно определить короткое замыкание катушки по методу нагревания.
Снятая катушка кладется на призму и включается прибор в работу.
Если катушка начнет греться, то это свидетельствует о коротком замыкании катушки. Дать объяснение, почему греется катушка, когда есть замыкание.
Рис. 8. Проверка замыкания витков обмотки возбуждения
65
Контрольные вопросы
1. Назовите возможные дефекты в электрической части генераторов переменного тока.
2. Какие дефекты и как они выявляются в выпрямительных блоках?
3. Назовите дефекты роторов генераторов переменного тока и способы их
выявления.
4. Почему показания миллиамперметра равны нулю на замкнутых пластинах коллектора?
5. Почему стальная пластина колеблется при коротком замыкании секции?
6. Почему стрелка прибора не откланяется при наличии обрыва в секции
якоря генератора постоянного тока?
7. Почему обмотка статора греется при коротком замыкании?
66
ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРА ИЗНОСА ГИЛЬЗ ЦИЛИНДРОВ И
ДЕФЕКТОВ БЛОКА ЦИЛИНДРОВ
1. Цель работы
На основании технических условий провести контроль и сортировку блока цилиндров и гильз, определить техническое состояние детали, дать заключение по отдельным дефектам; и по детали в целом, назначить способы устранения дефектов и содержание операций по подефектной (маршрутной) технологии, исследовать характер износа гильз, дать пояснения и оформить отчет по
работе.
2. Оснащение рабочего места
2.1. Лабораторный стол – 1 шт.
2.2. Лупа четырехкратного увеличения – 1 шт.
2.3. Индикаторный нутромер НИ 18-50 ГОСТ 862-82 – 1 шт.
2.4. Штангенциркуль ШЦ-П-250-0,05 ГОСТ 166-80 – 1 шт.
2.5. Микрометр МК-100 ГОСТ 6607-78 – 1 шт.
2.6. Индикаторный нутромер НИ 80-100 ГОСТ 862-82 – 1 шт.
2.7. Блок цилиндров – 3 шт.
2.8. Гильзы – 8 шт.
2.9. Щуп – 1 шт.
2.10. Поверочная линейка – 1 шт.
3. Техника безопасности при выполнении лабораторной работы
3.1. В процессе выполнения работы бережно относиться к приборам и оснащению лаборатории, поддерживать в лаборатории порядок и чистоту.
3.2. Студентам запрещается переносить или передвигать блок цилиндров
без разрешения преподавателя, разбирать приборы и измерительный инструмент. При необходимости перемещения блоков и гильз не допускать их падения на пол, т.к. это может привести к травмам.
3.3. По окончании выполнения работы рабочее место должно быть убра67
но, а измерительный инструмент и приборы переданы учебному мастеру или
преподавателю.
4. Общие положения
Блок двигателя является его основной деталью и представляет собой отливку из чугуна различных марок, например, для двигателя СМД-14 Б чугун
СЧ-18, КАМАЗ-740 – чугун СЧ-21, а двигателя Д-245 – чугун СЧ-24.
Материалом гильз чаще всего является также чугун. В процессе работы
двигателя на блок цилиндров и гильзы воздействуют силы трения, внутренние
напряжения в металле, вибрация, агрессивность среды и другие факторы. В результате действия названных сил рабочие поверхности изнашиваются, появляются отклонения от формы, взаимного расположения, задиры, риски, коррозия,
а также механические повреждения в виде трещин, отколов, износов, срывов
резьбы и другие дефекты. Рабочие поверхности (внутренние) изнашиваются независимо по длине и диаметру.
Основные дефекты блока: трещины на опорах вкладышей коренных
подшипников и опорах шеек распределительного вала; трещины на стенках
водяной рубашки, в перегородках и перемычках между отверстиями под
гильзы, на плоскости прилегания нижней крышки картера; пробоины и трещины стенок масляного канала; трещины на крышках коренных подшипников; пробоины стенок рубашки охлаждения или боковых нижних поверхностей; коробление поверхности прилегания к головке блока; несоосность опор
под вкладыши коренных подшипников, отверстий под шейки распределительного вала; неперпендикулярность оси отверстий под гильзы цилиндров к
общей оси опор коренных подшипников коленчатого вала; износ торцевой
поверхности гнезда под верхний бурт гильзы цилиндра; износ поверхности
отверстий под толкатели; износ, несоосность, овальность, конусность или
повреждение поверхности отверстий под вкладыши коренных подшипников;
износ верхнего и нижнего посадочных поясков под гильзу цилиндров; кавитационные раковины на поверхности нижнего посадочного пояска под гильзу
цилиндра, коррозионный или кавитационный износ поясков под резиновое
уплотнение гильз; износ, забитость или срыв резьбы; облом шпилек и другие
дефекты.
68
Гильзы цилиндров могут иметь такие дефекты: трещины, обломы, задиры
на внутренней поверхности; износ внутренней поверхности в сопряжении с
поршнем; износ поверхности гильзы по наружному диаметру нижнего и верхнего посадочных поясков, кавитационный износ наружной поверхности.
Возможность ремонта и выбраковки блока и гильз цилиндров регламентируется техническими условиями на контроль и сортировку, которые приведены в альбоме (прилагается к лабораторной работе).
Для устранения названных дефектов применяют различные способы. Износы, механические и коррозионные повреждения устраняют обработкой под
ремонтный размер (РР), постановкой дополнительных ремонтных деталей
(ДРД), заваркой, а также синтетическими материалами. Деформации различного характера устраняются слесарно-механической обработкой. Конкретно с
технологическими процессами устранения дефектов можно ознакомиться в руководстве на капитальный ремонт различных марок машин или в учебниках,
учебных пособиях в технической литературе по ремонту машин. Список литературы представлен в конце методических указаний.
5. Методика и последовательность выполнения работы
5.1. В домашней проработке подготовить исходные данные. Уяснить конструктивные особенности, а также технологические параметры блока и гильз.
5.2. Вычертить и записать в бланк отчета (приложение Д) наименование
заданных преподавателем для дефектации конструктивных элементов, величин
их технологических параметров и средств дефектации.
5.3. Ознакомиться с рабочим местом, уяснить назначение приборов, инструмента и подготовить их к работе.
5.4. Определить состояние конструктивных элементов блока цилиндров.
5.4.1. Осмотром установить наличие выбраковочных признаков рубашки
охлаждения и верхнего картера, указанных в Руководствах на капитальный ремонт длина трещин, величина отколов, задиров и других видимых повреждений.
5.4.2. Проверить резьбовые отверстия осмотром и с использованием эталонных болтов и шпилек, дать заключение о состоянии.
5.4.3. Проверить с помощью индикаторного нутромера отверстия под
толкатели.
69
5.4.4. Проверить состояние поверхности прилегания головки блока с помощью линейки и щупа.
5.4.5. Измерить отверстия под вкладыши коренных подшипников (измерение проводить в средине постели в двух взаимно перпендикулярных плоскостях с помощью индикаторного нутромера).
5.4.6. Измерить размеры отверстий под подшипники распределительного
вала.
5.4.7. Измерить соосность постелей коренных подшипников с использованием специального приспособления. Методика измерения поясняется преподавателем.
5.4.8. Измерить диаметры верхнего и нижнего посадочных поясков под
гильзу цилиндров с использованием индикаторного нутромера.
По всем измеряемым поверхностям результаты занести в карту дефектации и дать заключение, сравнивая измеренные величины с требованиями РК
(альбом), указав способ устранения дефекта.
5.5. Определить и измерить состояние рабочих поверхностей гильзы цилиндров.
5.5.1. Осмотром определить наличие повреждений – трещин, задиров, отколов, рисок.
5.5.2. С помощью индикаторного нутромера исследовать величину и характер износа гильз. Замерить диаметры отверстий в сечениях 1-1, II-II, III-III
(рис. 1) и взаимно перпендикулярных плоскостях А-А и Б-В. Сечение 1-1 располагают на расстоянии 10 мм от верхнего обреза гильзы,II-II посредине гильзы и III-III на 20 мм выше нижнего обреза гильзы.
5.5.3. Характер износа гильз исследуется по одной наиболее изношенной
из них. Длина гильзы разбивается на десять равных сечений. Первое сечение
располагается на 3 … 5 мм от верхнего обреза гильзы, т.е. в том месте, где нет
износа, а последнее на расстоянии 20 мм от нижнего обреза гильзы. Измерение
также проводится в двух взаимно перпендикулярных плоскостях А-А и Б-Б. Результаты измерений записываются в отчет, и по ним строится график в координатных осях – высота гильзы (разбитая на сечения) в мм – ордината, величина износа и сотых долях мм – абсцисса. По графику дается заключение о характере износа.
70
20
III
II
I
Рис. 1. Схема обмера гильзы
Результаты замеров записать в отчет и определить по наиболее изношенному сечению овальность.
5.6. Перед измерением всех отверстий индикаторные нутромеры необходимо установить на базовый размер, которым является номинальный (ремонтный) размер измеряемого отверстия. Установка осуществляется следующим
образом. Замеряется измеряемое отверстие штангенциркулем, затем на этот
размер, округленный до целого числа, устанавливается микрометр. Например,
замеренный диаметр отверстия 100,6 мм, то микрометр нужно установить на
размер 101 мм. Далее устанавливается соответствующая измерительная вставка
в измерительную головку индикаторного нутромера и измерительная головка
нутромера вводится между пяткой и винтом установленного микрометра и, поворачивая циферблат индикатора, совместить "О"со стрелкой. Это положение
будет соответствовать базовому размеру.
5.7. На один из дефектов детали дать содержание операций по его устранению. Например, для устранения дефекта – износ внутренней поверхности
гильзы, можно сделать следующим образом.
005 Расточная 1. Закрепить гильзу в приспособлении на столе станка. 2
Расточить отверстие до 100,75.
010 Хонинговальная 1. Закрепить гильзу в приспособлении на столе станка. 2. Хонинговать отверстие до 100,6± 0,02.
015 Контрольная.
71
5.8. После выполнения работы и оформления ее результатов студент должен сдать отчет и защитить результаты.
При этом студент должен знать ответы на контрольные вопросы.
6. Отчет
Отчет о выполнении работы выполнить в соответствии с формой представленной в приложении Д.
Контрольные вопросы
1. Назовите основные дефекты блока.
2. Какие способы можно использовать для устранения основных дефектов
блока?
3. Назовите основные дефекты гильзы.
4. Какие способы можно рекомендовать для устранения дефектов гильз?
5. Объясните характер износа гильзы.
6. К чему может привести нарушение соосности постелей под подшипники коленчатого вала?
7. К чему может привести неперпендикулярность оси гильзы к оси коленчатого вала?
8. Как установить индикаторный нутромер на заданный размер?
72
РАСТАЧИВАНИЕ И ХОНИНГОВАНИЕ ЦИЛИНДРОВ И ГИЛЬЗ
АВТОТРАКТОРНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
1. Цель работы
Освоить и приобрести практические навыки по ремонту гильз или цилиндров блоков двигателей методом ремонтных размеров.
2. Оснащение рабочего места
2.1. Алмазно-расточной станок 2А78 – 1 шт.
2.2. Вертикально-хонинговальный станок 2Г833 – 1 шт.
2.3. Набор приспособлений для крепления и установки блока цилиндров
или гильзы на станках при растачивании и хонинговании – 1 шт.
2.4. Шариковая оправка – 1 шт.
2.5. Наездник – 1 шт.
2.6. Эталон к наезднику – 1 шт.
2.7. Приспособление для проверки центрирования детали – 1 шт.
2.8. Ключ гаечный 22×24 – 1 шт.
2.9. Резцы расточные ВК2, ВКЗ, ВКЗм– по 1 шт.
2.10. Бруски хонинговальные алмазные 2768-0110-АСР 200/160-100-К для
предварительного хонингования – 2 шт.
2.11. Микрометр МК 125 – 1 шт.
2.12. Микрометр МК 150 – 1 шт.
2.13. Индикаторный нутромер И4 160 – 1 шт.
2.14. Штангенциркуль ЩЦ-125 – 1 шт.
2.15. Линейка измерительная 30 мм– 1 шт.
2.16. Эталоны шероховатости – 1 комплект.
2.17. Гильзы и блоки цилиндров подлежащие расточке.
2.18. Плакаты и таблицы ремонтных размеров цилиндров.
2.19. Ключ для крепления резца и оправки.
2.20. Эталон для настройки инструмента.
73
3. Техника безопасности при выполнении лабораторной работы
3.1. К работе не допускаются лица, не прошедшие инструктаж по технике
безопасности.
3.2. Не разрешается работать на станках в расстегнутой одежде и не зашнурованной обуви.
3.3. Категорически запрещается производить измерения во время работы
шпинделя.
3.4. Категорически запрещается включать шпиндель, при выведенной хонинговальной головке.
3.5. Для предотвращения вылета брусков из оправок в процессе шлифования цилиндров на станке не допускается выдвижение брусков из цилиндров
более чем на 1/3 длины.
3.6. Рабочее место не должно быть захламленным и скользким.
3.7. Заземление станка должно быть надежным.
3.8. Запускать станок только в присутствии преподавателя или учебного
мастера.
3.9. Бережно относиться к учебному оборудованию.
3.10. После окончания работы убрать рабочее место.
4. Задание
4.1. Изучить содержание работы, применяемое оборудование, приспособления, инструмент и правила техники безопасности.
4.2. Произвести выбор ремонтного размера для расточки и хонингования
гильз или цилиндров блока.
4.3. Произвести разработку и расчет технологического процесса восстановлении гильз или цилиндров блока и оформить в соответствии с ЕСТД операционные карты.
4.4. Произвести расточку и хонингование гильз или цилиндров блока до
ремонтного размера.
4.3. Составить отчет о работе.
74
5. Теория вопроса
Основными неисправностями цилиндров (гильз) являются: износ, царапины и задиры рабочей поверхности, износ и повреждение посадочных поясков, коррозия наружной поверхности.
Износ цилиндров по длине и диаметру происходит в результате трения
поршневых колец. Рабочая поверхность цилиндра принимает форму овала и
конуса, обращенного вершиной вниз.
При износе цилиндра на величину 0,3 ... 0,35 мм (для большинства двигателей) и увеличения зазора в сопряжении цилиндр-поршень выше допустимого
без ремонта цилиндры подвергаются ремонту, а гильзы замене или ремонту.
Одним из способов ремонта цилиндров и гильз является расточка их до
ремонтного размера. Нормальные и ремонтные размеры гильз некоторых автотракторных двигателей приведены в таблице 1.
Растачивание цилиндров производится на специальных алмазнорасточных станках различных моделей, в том числе 278Л, 278Н, 2А78Н. Техническая характеристика станков приведена в таблице 2.
Расточные гильзы подвергаются окончательной обработке хонингованием. Хонингование производится на специальных вертикально-доводочных
станках ЗК84, 2М8З, ЗГ833, ЗН84, техническая характеристика приведена в
таблице 3.
Обработка хонингованием производится абразивными брусками или другими режущими инструментами при одновременном вращательном и возвратно-поступательном движении. Сочетание таких двигателей обеспечивает получение равномерной сетки пересекающихся рисок, причем, одно и то же зерно
абразива не повторяет свою траекторию дважды (рис. 1).
Такая обработка позволяет получить на рабочей поверхности предпочтительную микрогеометрию шероховатости.
Хонингование ведется при значительно меньших скоростях, чем шлифование, удельное давление также во много раз ниже, что обеспечивает незначительный нагрев поверхности. Деформация поверхности и прижоги отсутствуют.
75
Рис.1. Траектория движения зерна абразива
Таблица 1
Нормальные и ремонтные размеры гильз автотракторных двигателей
№
п/п
3
Марка
двигателя
СМД-60
СМД-62
А-41
А-0,1МЛ
КамАЗ 740
4
СМД-14Б
5
ЯМЗ-236
ЯМЗ-238
6
ЗМЗ
7
Д-245
1
2
Номинальные размеры гильз по группам, мм
номинальных
ремонтных
В
С
С2
М
Р
130
130
130
130
130,7
ААЛА
ААА
АА
А
Р
130
130
130
130
130,5
120
Б
С
М
Р
120
120
120
120,7
А
Б
В
Р
130
130
130
130,5
А
Б
В
Г
Д
Р1
Р2
Р3
92
92,5
93
93,5
А
АА
Б
ББ
В ВВ
Р1
Р2
Р3
100
100,5 101 101,5
Примечание. Технические требования на внутреннюю поверхность гильз
цилиндров двигателя:
1. Овальность и конусность тракторных не более 0,01 мм.
2. Шероховатость тракторных (Rа 0,03), автомобильных (Rа 0,02).
3. Гильзы ремонтных размеров сортируются аналогично гильзам нормальных размеров.
4. Предельные отклонения ремонтных те же, что и гильз нормальных
размеров.
76
Таблица 2
Технические характеристики алмазно-расточных станков
Показатели
Диаметр растачиваемых отверстий, мм
Наибольшая длина
растачиваемых отверстии
Размер стола (длина
× ширина)
Диаметр сменных
цилиндров, мм
Наибольшее перемещение шпиндельной бабки, мм
Число скоростей
шпинделя
Частота вращения
шпинделя, с-1
Пределы подачи
шпиндельной бабки,
мм/об
Мощность электродвигателя, кВт
Габаритные размеры
станка
Масса станка, кг
278Л
Модели станков
278Н
2А78Н
65 … 165
65 … 165
28 … 200
410
500×1200
62, 78, 120
62, 78, 120
48, 78, 120
550
6
80 ... 450
80 ... 450
26 ... 1200
0,05 ... 0,2
1,7
1170×1900×2000
1450
1,7
1200×1270×
×2000
1850
1,7/2,3
1250×1350×2055
2000
Охлаждение при хонинговании производится керосином, который также
удаляет и абразивные частицы. Различают предварительное и окончательное
хонингование. При обработке цилиндров автотракторных двигателей применяют двух-трех кратное хонингование. Чистоту поверхности можно получить от 8
до 12 квалитета. Чистота поверхности при хонинговании зависит от угла α, чем
меньше α, тем выше чистота поверхности
77
tg 
Vвп
,
Vок
где VВП – скорость возвратно-поступательного движения хонинговальной головки;
VОК – окружная скорость головки, обычно tgα составляет 45° ... 30°.
Таблица 3
Техническая характеристика хонинговальных станков
Показатели
Диаметр хонингуемых отверстий, мм
Перемещение шпиндельной головки, мм
Число скоростей
шпинделя
ЗМ83
Модели станков
ЗГ833
ЗН84
до 125
наибольший 145
50 ... 200
60 ... 500
Наибольшее пе- наибольшее перемещение 500 ремещение 1250
Бесступен.
8
Частота вращения, об/мин 90, 120, 160, 240
155 ... 400
160, 200, 250,
315
Скорость возвратнопоступательного движения
хонинговальной головки,
мм/мин
460×1000
800×8000
4
500×800
Конус Морзе отверстия
—
№5
№5
шпинделя
Мощность главного элек10
3,0
7,5
тродвигателя, кВт
Габаритные размеры стан1660×2780×4170 1380×1120×2475 2230×1820×4845
ка, мм
Масса станка, кг
3300
1300
6000
5.1.Алмазно-расточной станок 2А78Н
Станок состоит из основания 1 (рис. 2), на котором установлена колонна
2, имеющая призматические направляющие, по которым в вертикальном направлении перемещается шпиндель 23. В нижней части колонны расположена
коробка скоростей и подач. На горизонтальных направляющих основания установлен стол 24. Управление рабочими органами станка включает в себя: руко78
ятки 6, 7 переключения ручных, рабочих и ускоренных перемещений шпиндельной бабки, рукоятку 4 переключения скоростей, рукоятку 8 переключения
полюсов электродвигателя, маховик 18 ручного перемещения стола, рукоятку
25 включения шпинделя, а также кнопок 10, 11 пуска (остановки) станка и кнопок 15, 16 подъема (опускания) бабки.
Рис. 2.Алмазно-расточной станок 2А78:
1 – основание, 2 – колонна, 3 – электродвигатель, 4, 6, 7 – рукоятки переключения скоростей, 5 –пакетный выключатель, 8 – рукоятка переключения, 9
– лампа освещения, 10, 11, 14, 15, 16 – кнопки пульта управления, 12, 13 – упоры продольного и поперечного перемещения стола, 17, 19 – стопорные рукоятки продольного и поперечного перемещения стола, 18 – маховик ручного перемещения стола, 20, 21 –концевые выключатели продольного и поперечного хода стола, 22 – шпиндельная бабка, 23 – шпиндель, 24 – стол, 25 – рукоятки
включения шпинделя.
79
Главный привод станка осуществляется пакетным выключателем 5.
Приспособление для установки и закрепления гильзы цилиндра двигателя
при растачивании показано на рисунке 3.
Рис. 3. Приспособление для установки гильз:
1 – прихват, 2 – болты, 3 – корпус приспособления, 4 – накладка, 5 – гильза, 6 – шарнир, 7 – крышка, 8 – ось, 9 – гайка
Приспособление состоит из корпуса 3 с отбрасывающейся на шарнирах 6
крышкой 7. Чтобы установить накладку 4 в приспособление, нужно вставить ее
в корпус, закрыть крышку, пропустить сквозь ушки корпуса и отверстия в винтах в ось 8, после чего равномерно обжать все гайки 9.
Подача и распределение охлаждающего средства из резервуара (полость
основания) в зону хонингования осуществляется электронасосом 18 и с помощью приспособления 17.
Примечание. В числителе мощность основного электродвигателя, в знаменателе – суммарная мощность основного и вспомогательного двигателей.
Доводка цилиндров производится хонинговальной головкой. Корпус головки с помощью штанги соединен со шпинделем станка и совершает вместе с
80
ним вращательное движение. Шарниры обеспечивают правильное положение
головки в цилиндре при несовпадении оси последнего шпинделя.
В корпусе головки имеются направляющие, в которых устанавливаются
5 ... 6 держателей абразивных брусков. Камнедержатель с абразивными брусками перемещается в направлении под воздействием 3-х стягивающих пружин к
центру и разжимающих конусов от центра.
Перемещение конусов (разжатие камнедержателей) производится с помощью винта вращением маховика, имеющего 40 делений. Оборот маховика
соответствует разжатию камнедержателей по диаметру на 0,2 мм.
Хонинговальные головки имеют различные размеры в зависимости от
диаметров и длин обрабатываемых цилиндров.
Для хонингования рекомендуется применять бруски из зеленого корборунда на керамической связке с зернистостью 180 и твердостью СТ для предварительной доводки, и с зернистостью 300 ... 400 и твердостью СМ I или МЗ для
окончательной доводки. Однако уже в настоящее время накоплен значительный
опыт использования при хонинговании гильз и цилиндров синтетических алмазов на механической связке (80 % Сu и 20 % Sn).
Для чернового хонингования (при припуске 0,5 мм на диаметр) применяют бруски АБ×100×8×3,5×1,5-Р50-АС6-М1-100-5,2 (АБ – алмазный брусок;
100×8×3,5 – размеры бруска, мм; 1,5 –толщина алмазного слоя, мм; Р – радиус
округления бруска, равный 50 мм; АС6-М1-100-5.2 – алмазный слой (АС) зернистостью 6 на металлической связке М1 при 100% концентрации содержит в 1
см3 4,39 карата алмаза).
Припуск на доводку определяется половиной разницы между ремонтным
размером и действительным измерительным размером.
Для установки и закрепления растачиваемого блока цилиндров и гильз
применяют технологическую оснастку.
Контроль гильзы и цилиндра блока после ремонта производится с тем,
чтобы определить соответствие техническим требованиям показателей точности размеров, геометрической формы и чистоты обработанной поверхности.
Овальность и конусообразность отремонтированной гильзы или цилиндра
блока не должны превышать 0,02 мм (для тракторных двигателей). Шероховатость поверхности должна быть в пределах 1,6 ... 1,0 мкм (для тракторных дви-
81
гателей). Шероховатость поверхности должна быть в пределах 0,8 ... 0,5 мкм
для автомобильных двигателей.
6. Порядок и методика проведения работы
Изучив правила по технике безопасности и применяемое оборудование,
приступить к выполнению практической части лабораторной работы в следующем порядке:
6.1. Получить у преподавателя индивидуальное задание, а у учебного
мастера инструмент.
6.2. Определить ремонтный размер цилиндра.
Для установки и закрепления гильзы или цилиндров блока на столе станка применяют различные приспособления. За базу при установке используют
посадочные поверхности и верхний торец буртика гильзы.
При расточке цилиндров на станке 2А78 (рис. 2) блок цилиндров или
гильзу устанавливают в специальном приспособлении на столе станка. Измеряют диаметр цилиндра (максимальный и минимальный) и определяют под какой ремонтный размер нужно расточить цилиндр.
Каждая из накладок (рис. 4) состоит из двух чугунных колец 1 и 2, соединенных тремя стяжками 3. Нижнее кольцо подпружинено и может передвигаться вертикально по стяжкам. Накладка устанавливается на торце в приспособлении и центрируется по наружной поверхности торца 1 и 2. Обрабатываемая деталь центрируется в накладке по внутренней поверхности колец 1 и 2 и прижимается кольцом 4 и тремя гайками с шайбой.
Приспособление для центрирования гильзы или блока цилиндров (рис.
5),предназначенное для сближения оси шпинделя с осью обрабатываемого отверстия путем перемещения изделия на столе станка. Приспособление состоит
из колодки 1, ввинчиваемой в торец резцовой головки шпинделя, державки 2 с
гайкой 3 цангового зажима на конце для крепления индикатора 4. Рычаг 5 свободно поворачивается на оси, упором на конце одного плеча касаясь обрабатываемой поверхности, другим к тельному штифту индикатора 4.
Подвод к обрабатываемой поверхности упора рычага производится перемещением державки 2 в колодке 1, а положение фиксируется винтом 7.
82
Рис. 4. Накладка:
1, 2 – установочные кольца, 3 – стяжки, 4 – кольцо прижимное
Рис. 5. Приспособление для центрирования блока цилиндров или гильз:
1 – колодка, 2 – державка, 3 – гайка, 4 – индикатор, 5 – рычаг, 6 – ось, 7 – винт
83
Центрирование осуществляется следующим образом. Проворачивают от
руки шпиндель и наблюдают за отклонением стрелки индикатора. Затем путем
перемещения блока или гильзы добиваются минимальных колебаний стрелки,
после чего закрепляют блок и гильзу.
Растачивание производится резцами, оснащенными пластинами из твердого сплава, алмаза или других материалов. Резец вместе со шпинделем имеет
рабочее вращательное и возвратно-поступательное движение.
Для такой расточки применяются резцы, характеристика которых приводится в таблице 4.
Таблица 4
Характеристика резцов применяемых для расточки
Марка сплавов
Вольфрамовые сплавы ВК2, ВК3, ВК4,
ВК6, ВК6М
Вольфрамовые сплавы Т14К8, Т15К6,
Т30К4, Т60К4
Эльбор Р
Виды обработки, для которых
рекомендуется применение твердых
сплавов, СМТ
Чистовая обработка чугуна, черновая
обработка деталей из чугуна и цветных металлов
Черновая обработка стали, чистовая
обработка
стали
Черновая и чистовая обработка закаленных сталей и чугунов (HRC 50 … 70)
Вертикально-хонинговальный станок ЗГ833
Станок состоит из основания 1 (рис. 6), на котором крепится колона 7,
электронасос охлаждения 18 и приспособления для установки деталей. На колоне расположены: привод 10 редуктора вращения шпинделя, привод 8 коробки
передач, пульт управления 16 и электрошкаф (на рисунке не показан). На цилиндрических направляющих 11, закрепленных вверху в корпусе редуктора 15,
совершает поступательно-возвратное движение ползун 13, который соединен
поводком 14 с хонинговальной головкой 2.
Возвратно-поступательное движение ползуна осуществляется с помощью
рейки 5, закрепленной в нем от коробки передач 6. Вращательное движение со-
84
общается хонинговальной головке редуктора 15 на приемную шестерню ползуна через шлицевой вал 3.
Ход ползуна регулируется рукояткой 12 механизма регулирования. Разжим
брусков хонинговальной головки производится вручную маховиком 4 механизма, а
ручной ввод ее в обрабатываемое отверстие маховиком 9 механизма ввода.
Рис. 6. Вертикально-хонинговальный станок 3Г 833:
1 – основание; 2 – хонинговальная головка; 3 – шлицевой вал; 4 – маховик; 5 –
рейка; 6 – коробка передач; 9 – маховик ручного ввода; 10 – привод редуктора; 11 –
цилиндрические направляющие; 12 – рукоятка механизма реверсирования; 13 – ползун;
14 – поводок; 15 – редуктор; 16 – пульт управления; 17 – приспособление для охлаждения хона; 18 – электронасос охлаждения; 19 – приспособление для крепления деталей.
85
Др.р. = dmax + 2(а + в), мм
где dmax – диаметр гильзы в месте наибольшего износа (наивысшая точка верхнего поршневого кольца), мм;
а – припуск на растачивание (по условиям заглубления резца, 0,05 ... 1 , 0
мм на сторону);
в – припуск на двухстадийное хонингование (0,02 ... 0,05 мм на сторону),
причем припуск на окончательное хонингование в зависимости от требований
на шероховатость может колебаться в пределах 0,005 ... 0,015 мм).
Измеряют длину цилиндра и устанавливают ограничительные кулачки,
закрепленные в Т-образном пазу на правой стороне колоны станка.
Кулачок, ограничивающий перемещение бабки вниз, устанавливают таким образом, чтобы он нажимал рычаг конечного момент выхода резца из растачиваемого отверстия на 3 ... 5 мм.
6.3. Установить блок цилиндров или гильзу в приспособлении и центрировать их со шпинделем шариковой оправкой 4.
В резцовую головку 3 шпинделя вставляют центрирующую головку 4
(рис. 7) и устанавливают ее на необходимый размер (вращением установочного
винта 2), который определяется по следующей формуле:
I = (Д + d0)/2,
где Д – диаметр гильзы цилиндра в верхней части, мм;
d0 – диаметр шпинделя (оправки), d0 = 100 мм.
После установки центрирующей оправки вращением маховика 6 (рис. 2)
шпиндель станка опускают настолько, чтобы шаровой конец оправки вошел в
цилиндр на 3 … 5 мм от поверхности блока. Затем медленно поворачивая
шпиндель и перемещая по столу блок цилиндров, устанавливают его в положение, при котором конец оправки касается поверхности цилиндра по всей окружности.
После этого осторожно закрепляют блок цилиндров к столу четырьмя
планками и болтами, проверяют центровку и поднимают шпиндель. Убирают
86
центрирующую оправку, ввертывают в шпиндель колодку специального индикаторного приспособления (рис. 5).
Рычаг приспособления вводят в цилиндр на 3 ... 5 мм от поверхности
кромки, подводя его к поверхности цилиндра, совмещают шкалу индикатора 4
со стрелкой и медленным вращением шпинделя проверяют точность совмещения осей цилиндра и шпинделя. Если отклонение по индикатору не более 0,02
... 0,03 мм, то установка считается нормальной, при больших показаниях установку и центровку блока (гильзы) цилиндров повторяют.
а)
б)
Рис. 7. Схема центрирования цилиндров (а) и установки резца (б):
1 – цилиндр. 2 – установочный винт, 3 – резцовая головка, 4 – центрирующая оправка, 5 – установочный винт резца, 6 – шкала, 7 – резец.
6.4. Установить резец в размер, на который будет производиться расточка.
В отверстие шпинделя вставляют резец и вращением винта (рис. 7, б) устанавливают его на размер, рассчитанный по формуле:
Нр 
Д р. р.  d 0  2b
2
.
87
При этом надо учитывать, что поворачивая установочный винт 5 резца
против часовой стрелки на одно деление шкалы, резец выдвигается на 0,02 мм.
После установочный резца на требуемый размер следует прочно завернуть стопор и снова замерить размер Нр микрометром.
Для установки резца на заданный размер расточки может применятся наездник. Он состоит из призматического корпуса, в отверстие которого вставляется оправка с внутренним стержнем, передающим усилие стержня на штырь эталона. Эталон представляет собой барабан, по размерам соответствующий головке шпинделя (диаметром 78 и 120 мм). В него запрессованы штыри, прошлифованные на 12 размеров расточки цилиндров двигателей внутреннего сгорания.
6.5. Определить режимы растачивания и выбрать по паспорту ближайшие
к расчетным частоту вращения и подачу шпинделя.
Режим резания определяется по заданным условиям обработки, сочетая наивыгоднейшие глубину резания, подачу и скорость резания в следующем порядке:
– определяют глубину резания и число заходов и выбирают подачу;
– определяют скорость резания, частоту вращения, корректируют выбранный режим в зависимости от измененных условий обработки и паспортных
данных станка.
Следует иметь в виду, что глубина резания при расточке изношенного
цилиндра двигателя непостоянна по длине цилиндра.
Максимальная глубина, резания определяется выражением:
t
Д р. р.  Д 0
2
,
где До– наименьший размер цилиндра до расточки, мм.
Глубина резания в пределах 0,05 ... 0,35 мм существенно не влияет на качество поверхности. Это позволяет производить расточку за один проход, так
как в соответствии с величиной ремонтного интервала глубина резания обычно
не превышает 0,25 мм.
Оптимальные подачи для металлов приводятся в таблице 5.
Низшие значения выбирают в случаях, если тонкая расточка является заключительной операцией.
88
Таблица 5
Предпочтительная подача и скорость резания
Обрабатываемый материал
Подача, мм/об
Скорость резания
Чугун серый и аустенитный
0,05 … 0,12
250 ... 300
Алюминиевые сплавы
0,03 … 0,10
366 ... 600
Сталь (НВ 170 … 210)
0,05 ... 0,10
120 ... 300
Тракторные и автомобильные цилиндры
0,01 ... 0,12
150 … 200
Так как в нашем случае после расточки цилиндров будет проводится доводка, то рационально выбрать большие значения подач.
Число проходов, необходимые для припуска определяют по формуле:
где h – припуск на обработку мм.
Подачу выбирают в зависимости от требований, предъявляемых к чистоте
обрабатываемой поверхности, принятой глубины резания, твердости обрабатываемого материала.
Скорость резания выбирают в зависимости от качества обрабатываемого
материала, материала резца, глубины резания и подачи.
Выбранную по таблице скорость резания корректируют, если условия обработки отличаются от табличных.
Определив скорости резания, подсчитывают частоту вращения шпинделя
станка n, об/мин по формуле:
где V – скорость резания, м/мин.
Рассчитанную частоту вращения проверяют, соответствует ли она данным станка, на котором предусматривается обработка детали. Скорректировать,
89
если необходимо, режим резания.
6.6. Настроить станок на заданный режим и произвести растачивание
гильзы или блока цилиндров блока.
6.7 Измерить диаметр расточенной гильзы, цилиндра и определить шероховатость поверхности (по эталонам шероховатости).
6.8 Основное время при растачивании цилиндров Т0 мин. определяется из
соотношения:
Т 0
l 4  l1  l 2
,
nS
где l4 – длина цилиндра, мм;
l1 и l2 – врезание и перебег резца, мм; S– подача резца, мм/об (м/мин).
6.9. Заполнить операционную карту на механическую обработку.
Включение и выключение станка в присутствии учебного мастера производится следующим образом. Рукояткой 4(рис. 2) переключения скорости и рукояткой 6 подачи шпинделя установить частоту вращения и подачу, маховиком
7 ручной подачи подвести шпиндель 23 к гильзе так, чтобы резец касался верхнего ее торца. Включением кнопки пуска (так чтобы резец касался) 10 пустить
станок в работу. Произвести растачивание гильзы на всю длину. По окончании
растачивания остановить станок.
Маховиком 18 ручного перемещения стола сместить гильзу в сторону так,
чтобы при выходе шпинделя не испортить ее резцом. Затем рукоятку 15 самохода поставить в положение «Ускоренная подача», нажать кнопку «Подача
вверх», вывести шпиндель из гильзы или блока.
Овальность и конусообразность гильзы или блока цилиндров после растачивания не должна превышать 0,03 мм (проверяется индикаторным нитрометром).
90
6.10. Определить режим хонингования и выбрать по паспорту ближайшее к расчетным частоты вращения и двойных ходов хонинговальной
головки.
Режим доводки абразивными брусками определяется следующими элементами: скоростью вращательного движения головки, скоростью возвратнопоступательного движения хонинговальной головки, удельным давлением абразивных брусков на зеркало цилиндра.
На качество поверхности и на производительность процесса оказывают
влияние материал, твердость и зернистость абразивных брусков, подача охлаждающей жидкости.
Перед наладкой станка 3Г833 определяют необходимую частоту вращения шпинделя по формуле:
nок = 1000Vок / πДр.р., об/мин
где Vок– окружная скорость вращения хонинговальной головки, (таблица 7).
Затем частоту двойных ходов:
nд.х. = 1000Vвп / 2L, дв.х./мин
где Vвп – скорость возвратно-поступательного движения хонинговальной головки, мм
L–длина рабочего хода хонинговальной головки, м/мин. (рис. 7).
L = I + 2k–m,
где I – длина хонингуемой гильзы или цилиндра блока, мм;
k –пробег бруска за пределы гильзы, k = 13 ... 15 мм;
т – длина хонинговального бруска, т = 100 мм.
nд.х. = а/в,
где а – величина припуска, мм;
в – часть припуска, снимаемого за один проход, мм.
Основное время хонингования цилиндровТо, по формуле:
91
То = h / 60 Sоnд.х/,
где Sо – величина радиальной подачи на двойной ход хона;
h – припуск на обработку, мм.
Рекомендуемые припуски приведены в таблице 6.
Режим резания при хонинговании выбирается из условий, чтобы угол
подъема спирали, оставляемый абразивными зернами на зеркале цилиндра, был
в пределах 5° ... 30°.
Рекомендуемые режимы хонингования приведены в таблицах 7, 8 и 9.
6.11. Установить гильзу или блок на столе станка, сцентрировать визуально под хонинговальную головку и закрепить зажимами на столе станка.
Расточенный блок цилиндров или гильзу со специальным приспособлением устанавливают на стол станка. Передвигая блок цилиндров или
приспособления с гильзой, добиваются, чтобы ось шпинделя станка или сама
головка приблизительно совпадала с осью цилиндра, после чего блок цилиндров или приспособления закрепляют.
Знакомятся с устройством головки или хонингования цилиндров. Осматривают поверхность абразивных брусков и проверяют, нет ли на них трещин, выкрашенных краев и т.д. Испорченные бруски обычно закрепляют комплектно.
При установленных брусках проверяют камнедержатели на заедание в пазах, для чего их поочередно слегка стягивают рукой, преодолевая упругость, а
затем отпускают. При этом камнедержатель, должен быстро возвращаться в исходное положение.
Таблица 6
Припуск на хонингование отверстий
Диаметр отверстия, мм
до 80
80 ... 180
Материал (цилиндра)
Чугун
Сталь
припуск на диаметр, мм
0,05
0,02
0,06
0,02
92
Таблица 7
Режим хонингования
Окружная ско- Скорость возвр.-поступ. Удельное давление на
Обрабатырость хонинго- движения хонинговальной обрабатываемой поваемы и маголовки, ход/об.
верхности, мПа
вальной головтериал
ки, м/мин
предвар.
окончат.
предвар.
окончат.
Чугун
60 ... 70
Сталь
45 … 60
Алюминий
79 ... 90
0,3 … 0,5
0,5 … 1,0
0,3 … 0,4 0,06 … 0,2
Таблица 8
Режим алмазного хонингования чугуна (НВ 280)
Режим работы
Зернистость,
концентрация
алмаза, %,
связка
УдельОкружная
ное дав- скорость холение
нинговальбрусков, ной головки,
мПа
м/мин
А 25,5 ОМ
0,8 … 1,0
АС16,5-10 ОМ
АС 10,5 ОМ
АС 8,5 ОМ
1,0 … 1,3
АС 6,5-10 ОМ
АС 40,5-10 ОМ
АС 20,5-100ОМ 1,0 … 1,3
60 … 70
60 … 70
60 … 70
60
60
45 … 60
40 … 50
Скорость возвратнопоступательного движения хонинговальной головки, м/мин
Припуск на
метр, мм
15 … 18
15 … 18
15 … 18
16
14 … 16
14 … 16
10 … 12
0,07 … 1,0
0,07
0,04 … 0,05
0,03 … 0,04
0,02 … 0,03
0,005 …
0,01
0,005
Класс
шероховатости
5
6
6…7
7
7…8
8…9
9
93
Таблица 9
Режимы алмазного хонингования гильз цилиндров двигателей из незакаленного
чугуна (40 ... 47 НRС)
Вид хонингования
Черновое
Чистовое
Окончат.
СредЗернистость , няя раконцентрация диал.
подача,
алмаза, %
мкм/
дв. х.
А 25,50 М/Си
АСВ 10,50 М/Си
АСМ 28,10М/Си
1,8
0,72
0,36
Режим обработки
ОкСкорость
ружная возвр. Припуск
скопоступ.
на диарость движения
метр, мм
хон.гол хон. гол.
. м/мин м/мин
70
80
80
12-15
12
12
Класс
шероховатости
0,07 … 1,0 5 … 6
0,03 … 0,04 7 … 8
0,05 … 0,01 9 … 10
Рис.8. Пульт управления хонинговального станка
Хонинговальную головку соединяют со шпинделем станка, переключатель (рис. 8) режимов управления на пульте устанавливают в положение "Ручной" (при этом сигнальная лампа горит) и маховиком ручного ввода плавно
94
вводят хонинговальную головку в цилиндр. Проверяют правильность настройки хода ползуна, который осуществляется регулировкой ползуна кулачками.
Для обеспечения правильной формы цилиндров (отсутствие "бочки" и
"корсета") соотношение между длиной брусков, величиной хода головки и высотой цилиндра должно соответствовать показанным на рисунке 7 а. Это обеспечивается правильной установкой ограничительных кулачков, ограничивающих движение ползуна вверх и вниз.
Следует иметь в виду, что при длинных брусках и коротком ходе из-за
перекрытия брусков неизбежно образование "бочки" (рис. 8).
Рекомендуемый зазор гарантирующий отсутствие перекрытия и, следовательно, образование «бочки» 3 ... 5 мм.
Во избежание образования "корсета" (рис. 8) необходимо обеспечить выход брусков при их возвратно-поступательном движении в пределах 13 ... 15 мм
в каждую сторону.
6.12. Настроить станок на заданный режим и провести хонингование
гильзы или цилиндра блока.
Вращением маховика 4 (рис. 6), расположенного в верхней части ползуна,
производят подвод брусков хонинговальной головки до легкого касания цилиндра. Переключатель режимов управления устанавливают в положение "Ввод
хона", нажимают кнопку «Шпиндель пуск» и открывают кран охлаждения, при
этом одновременно включаются приводы возвратно-поступательного движения
шпинделя. Далее производят окончательный режим брусков. Удельное давление абразивных брусков на абразивную поверхность цилиндра может быть рекомендовано в пределах 80 ... 120 КПа, для чернового хонингования и 30 ... 50
кПа для чистового, оно фиксируется указателем нагрузки 6.
В качестве охлаждающей жидкости используют керосин или смесь керосина с 15 ... 20% машинного масла. Охлаждающая жидкость подводится сильной струей и помимо охлаждения, смывает мельчайшие частицы абразивного
вещества с брусков и зеркала цилиндров.
После того, как усилие подачи значительно уменьшится, следует вращением маховика произвести разжим брусков хонинговальной головки до нужных
пределов. Хонингование цилиндра считается оконченным тогда, когда припуск
будет снят полностью, поэтому в процессе работы время от времени следует
замерять диаметр цилиндра. Далее необходимо нажать кнопку "Шпиндель
стоп" и вслед за этим кнопку "Конец цикла".
95
При этом вращение шпинделя прекращается, а ползун с хонинговальной
головкой займет крайнее верхнее положение. Операция по хонингованию цилиндра на этом заканчивается.
Качество обработки цилиндра проверяют наружным осмотром и замерами диаметров цилиндров индикаторным нутромером в двух
6.13. Убрать рабочее место и сдать учебному мастеру.
7. Отчет
Отчет о работе выполняется по форме представленной в приложение Е.
Контрольные вопросы
1. Дайте теоретическое объяснение, почему получаются такие формы износа гильзы цилиндров?
2. Назовите оборудование, приспособления, применяемые для расточки и
хонингования гильзы или блока цилиндров.
3. Что является критерием выбора режима расточки и доводки гильзы или
блока цилиндров?
4. К каким последствиям приводит несоблюдение условий, предъявляемых к поверхности расточенных гильз (макро- и микрогеометрия)?
5. Почему центрирующие устройства следует вводить в цилиндр на 3 ... 5 мм
от верхней поверхности блока?
6. Как можно проверить качество центрирования цилиндра по отношению
к шпинделю после окончательной установки резца?
7. Какие способы окончательной обработки поверхности Вы знаете?
8. Почему бруски рекомендуется менять комплектно?
9. Какие дефекты могут появиться при неправильном выполнении доводочных операций?
10. Почему по длине цилиндра (гильзы) глубина обработки различна?
11. Что определяет количество ремонтных размеров гильз цилиндров?
96
ДЕФЕКТАЦИЯ КОЛЕНЧАТОГО ВАЛА
1. Цель работы
1.1. Изучить с помощью измерительного инструмента и визуально дефекты коленчатого вала.
1.2. Назвать возможные причины их возникновения.
1.3. Назначить способы устранения дефектов.
1.4. Дать заключение в целом по детали.
2. Оборудование и оснастка рабочего места
2.1. Лабораторный стол – 1 шт;
2.2. Призмы – 2 шт.;
2.3. Штатив для индикатора часового типа – 1 шт.;
2.4. Микрометр МР-75 – 1 шт.; МР-100 – 1 шт.;
2.5. Штангенрейсмус ПР-250-0,25– 1 шт.;
2.6. Прибор для определения длины первой коренной шейки (глубиномер) – 1 шт.
3. Техника безопасности при выполнении лабораторной работы
3.1. При выполнении лабораторной работы особое внимание уделить надежному положению коленчатого вала на призмах, а призм на лабораторном
столе.
3.2. При замерах и осмотре вала с целью выявления дефектов коленчатый
вал поворачивать плавно, без рывков и приложения больших усилий, т.к. это
может привести к падению вала с призм или падению вала вместе с призмами
на пол и травмировать рядом стоящих студентов.
3.3. Во время нахождения в лаборатории не включать электрические рубильники, кнопки пускателей и другое оборудование, т.к. это может привести к
поражению током работающих на рабочих местах других студентов.
3.4. О готовности выполнять работу нужно сообщить преподавателю или
учебному мастеру.
97
4. Общие сведения по контролируемой детали
Коленчатый вал двигателя является одной из ответственных и дорогостоящих деталей и изготавливается из сталей 45 или 50Г, .а также других марок. Кроме термической обработки коренные и шатунные шейки подвергают
поверхностной закалке на глубину 3,5 ... 4,5 мм токами высокой частоты до
твердости HRC 52. В процессе работы рабочие поверхности изнашиваются. Интенсивному износу подвержены шатунные и коренные шейки. Изношенные
шейки в своем сечении имеют вид неправильного овала. Кроме неравномерного
износа по сечению шейки вала имеют неравномерный износ по образующим.
Этот износ, проявляется в виде конусности и определяется, как правило конструктивными особенностями двигателей: наклонным расположением масляных
каналов в шейках вала, не симметричной конструкцией шатунов. При работе
двигателя шатуны нагружаются центробежными силами, которые стремятся
оторвать шатун от вала, прижимают постоянно его к одной стороне шейки,
этим и объясняется ее односторонний износ. Коренные шейки изнашиваются
также односторонне и по тем же причинам.
Шатунные шейки изнашиваются быстрее, чем коренные, что объясняется
более тяжелыми условиями работы как в отношении нагрузки, так и в отношении смазки.
Износ шеек можно подсчитать по зависимости
,
где Smах – предельно допустимый зазор сопряжения, мм,
Sнач – начальный зазор приработанного сопряжения, мм;
1 … 2 – отношение износа вкладыша к износу шейки вала.
Кроме того, коленчатый вал может иметь такие дефекты, как погнутость,
износ шпоночных пазов, износ шеек под передние и задние сальники, повреждение резьбы под болты крепления маховика, шкива коленчатого вала, износ
гильз под подшипник направляющего конца вала коробки передач и другие.
Техническое состояние коленчатого вала проверяется наружным осмотром, при помощи средств дефектоскопии на наличие трещин, микрометром
(размеры и форма шеек), индикатором (наличие прогиба вала).
98
Основными выбраковочными признаками вала являются наличие кольцевых и продольных трещин, выходящих на галтель, уменьшение диаметра коренных и шатунных шеек меньше последнего ремонтного размера и невозможность его восстановления при изломах и трещинах на щеках и другие.
Ремонт коленчатых валов обычно начинают с выполнения слесарных
операций. Изогнутые валы правят на гидравлическом прессе на призмах. Резьбовые отверстия восстанавливают нарезкой под ремонтный размер, либо постановкой ввертышей. При износе шпоночных пазов не выше 0,2 мм их фрезеруют под ремонтные размеры. При большем износе их восстанавливают наплавкой с последующим фрезерованием. Изношенные коренные и шатунные
шейки восстанавливают обработкой под ремонтный размер, наплавкой под слоем флюса, плазменным напылением или другими способами. Возможные дефекты валов и способы их устранения представлены в альбоме (прилагается к
лабораторной работе).
5. Методика выполнения работы
5.1. Получить у учебного мастера инструмент.
5.2.Вычертить на бланке отчета таблицу результатов замеров и расчетов
(приложение).
5.3. Определить состояние конструктивных элементов вала.
5.3.1. Осмотром установить наличие выбраковочных признаков, указанных в
альбоме, а также других дефектов, которые можно определить этим способом.
5.3.2. С помощью микрометра измерить диаметры шеек. Каждую шейку
измеряют в двух взаимно перпендикулярных плоскостях А-А и Б-Б и двух сечениях, одна плоскость замера совпадает с плоскостью расположения кривошипа А-А, другая ей перпендикулярна. Сечения находятся у концов шейки на
расстоянии, равном 1/4 от ее общей длины: первый пояс ближе к переднему
концу вала (рис.1)
5.3.4. Рассчитать нецилиндричность (овальность и конусность), мм
Δов = dА-А1-1 – dБ-Б1-1
Δкон = dmax А-А – dmin 1-1
99
Для каждой шейки получить два значения овальности и конусности. Наибольшее значение написать в карту дефектации. Для коренных и шатунных
расчеты выполнять отдельно.
а)
б)
Рис. 1. Схема замеров диаметров коленчатого вала
Данные измерений записать в журнал.
5.3.3. Используя полученные результаты измерений, определяют величину износа для всех шеек
U  d0  dн ,
где d0 – диаметр шейки до начала эксплуатации (размер по чертежу);
dн – диаметр шейки с наибольшим износом.
5.3.5. Рассчитать ремонтный размер обработки коренных шеек (dрк) , мм
(расчет вести по шейке, имеющей наибольший износ):
dрк = d0 – U – 2Zр,
где ZР – минимальный односторонний припуск на обработку (для шлифования
2Z = 0,1мм).
Сравнить величину dрк со значениями категорий ремонтных размеров dррк
и назначить ближайшую меньшую категорию одну для всех шеек:
dррк<dрк
Тоже сделать и для шатунных шеек.
100
5.3.6. Измерить длину первой коренной шейки глубиномером в двух местах под углом 180°.
5.3.7. Измерить длину шатунных шеек штангенциркулем, губками для
внутренних измерений.
5.3.8. С помощью штангенрейсмуса измерить радиус кривошипа (рис. 2) – Rкр.
Особое значение этот параметр имеет для дизельных двигателей.
Рис. 2. Схема определении радиуса кривошипа коленчатого вала:
1 – шатунная шейка в верхнем положении; 2 – ось коренных шеек;
3 – шатунная шейка в нижнем положении
Для намерения первую шатунную шейку установить в верхнее положение
и замерить расстояние а1 до опорной площадки. Затем повернуть коленчатый
вал на 180° и замерить расстояние а2. Вычислить значение Rкр:
Rк 
а1  а 2
.
2
5.3.9. Радиальное биение коленчатого вала определяют по средней шейке.
Для этого ножку индикатора часового типа на штативе упирают в среднюю ко101
ренную шейку. Затем поворачивают вал на 180° и определяют новое положение
стрелки. Разность между двумя показаниями и определит биение вала. Величина прогиба вала равна половине его биения.
5.3.10. Сравнить измеренные параметры с требованиями РК (альбом) и
дать заключение с указанием способа ремонта.
По окончании работы инструмент сдать учебному мастеру. Оформить отчет и защитить результаты работы.
Контрольные вопросы
1. Назовите возможные дефекты вала.
2. Влияние длины первой коренной шейки на работу вала.
3. На что влияет изменение радиуса кривошипа вала?
4. Как определить изгиб вала?
5. Как определяется ремонтный размер шеек?
6. Причина неравномерного износа шеек вала.
7. Чем определяется количество ремонтных размеров вала?
8. Способы устранения дефектов опорных шеек вала.
102
ДЕФЕКТАЦИЯ И КОМПЛЕКТОВАНИЕ ДЕТАЛЕЙ
ШАТУННО-ПОРШНЕВОЙ ГРУППЫ
1. Цель работы
1.1. Изучить износы и возможные дефекты деталей шатунно-поршневой
группы.
1.2. Провести подбор и комплектование деталей шатунно-поршневой
группы.
2. Оснащение рабочего места
Для проведения работы необходимо иметь следующие приборы и инструмент:
2.1. Прибор для проверки шатунов.
2.2. Прибор для проверки поршневых колец на упругость.
2.3. Щуп 0,03 ... 0,01.
2.4. Нутромеры индикаторные 25 ... 50, 50 ... 100, 100 ... 125 мм.
2.5. Микрометры: 25 ... 50, 50 ... 75, 75 ... 100, 100 ... 125 мм.
2.6. Штангенциркуль 0 ... 125 мм.
2.7. Подставка для микрометра.
2.8. Три комплекта поршней, гильз поршневых пальцев, поршневых колец для двигателей СМД-14 и Д-245.
2.9. Электролампа и крышка для проверки на плотность прилегания колец.
2.10. Шаблоны для проверки высоты поршневых канавок.
2.11. Весы с разновесами.
2.12. Динамометр.
2.13. Ленточный щуп.
2.14. Ключи гаечные.
3. Техника безопасности при выполнении лабораторной работы
Приборы и приспособления необходимо проверить на исправность. Перед
рабочим местом должен быть деревянный решетчатый настил. Детали на рабочем
103
месте должны быть аккуратно расставлены. Рабочее место не должно быть захламлено. Прежде чем включить осветительные и другие приборы в сеть, необходимо проверить изоляцию проводов, их крепление и заземление прибора.
По окончании работы все детали и приборы должны быть расставлены на
свои места, рабочее место должно быть убрано и сдано учебному мастеру.
4. Задание
4.1. Проверить шатун на изгиб и скручивание и наличие других дефектов
(при необходимости шатун править).
4.2. Провести измерения нижней и верхней головок шатуна и сравнить
результаты с техническими требованиями, при необходимости назначить способ устранения дефектов.
4.3. Исследовать характер износа поршневого кольца по длине.
4.4. Подобрать комплект гильз, поршней, пальцев и колец одной размерной группы и по массе.
4.5. Проверить упругость поршневых колец.
4.6. Проверить зазор в рамке поршневых колец и на прилегание их к
стенкам цилиндра (на просвет).
4.7. Проверить зазор между поршнем и цилиндром с помощью щупа и
динамометра, а также зазор в сопряжении кольцо-канавка поршня.
4.8. Подобрать поршни и гильзы по размерам.
5. Теоретические сведения
Известно, что сборка сопряженных пар при ремонте машин (тракторов,
автомобилей и т.п.) и, в частности, двигателей осуществляется деталями,
имеющими номинальные, допустимые и ремонтные размеры. Но, вместе с тем,
должны быть обеспечены технические условия и требования на сборку, т.е. зазоры, натяги и т.д. В этой связи прежде чем комплектовать детали на сборку,
необходимо проверить их техническое состояние (отклонения от геометрических параметров, размеров, состояния поверхности трения, вес и др.).
После этого производится комплектация деталей по группам в соответствии с техническими требованиями на данный тип двигателя.
104
6. Порядок и методика выполнения работы
6.1. Проверить и при необходимости отрегулировать измерительный инструмент.
6.2. Места измерения деталей необходимо тщательно протереть.
6.3. Провести осмотр и обмер шатуна с крышкой и болтами. Шатуны
проверяются на изгиб и скручивание. При этом необходимо иметь собраний
шатун без вкладышей со втулками верхней головки. Проверка проводится в
следующем порядке (рис 1).
Рис. 1. Проверка шатуна на изгиб и скрученность: Прибор КИ-724:
а – установка стрелки индикатора на ноль; б – установка шатуна на приборе;
в – устройство оправки: 1 – оправка; 2 – призма с индикатором; 3 – шатун; 4 – плита; 5 – рукоятка; 6 – зажимной палец; 7 – ограничитель; 8 – зажимной винт.
В верхнюю головку вставить контрольный палец с конусами и затянуть
ключом. Затем надеть шатун нижней головкой на раздвижную оправку прибора
и закрепить шатун в вертикальном положении. Далее поставить на палец контрольную призму так, чтобы проверочные штыри вошли в соприкосновение с
105
плитой прибора. Если шатун не изогнут, не скручен, то призма должна касаться
поверочной плиты тремя штырями. При наличии изгиба один верхний или оба
нижних штыря не будут касаться плиты, а при наличии скручивания не касается плиты один из нижних штифтов.
Шатуны иногда имеют двойной изгиб, что нарушает симметричность
расположения головок. Этот дефект можно обнаружить путем измерения расстояния между плитой и торцом верхней головки при установке шатуна одной,
а затем другой стороной. Нижняя головка при измерениях долина прижиматься
к поверочной плите. Зазор измеряется во всех случаях щупом. Если обнаруживается изгиб шатуна, то его правят в приспособлении (рис. 2). На производстве
для стабилизации правки шатуна, его нагревают до 400 ... 450°С и выдерживают при этой температуре в течение 0,5 ... 1 час. и затем медленно охлаждают.
Износ поверхности отверстия верхней и нижней головок шатуна определяют путем измерения диаметра. При этом определяется отклонение от округлости и нецилиндричность. Размеры отверстия верхней головки должны быть
такими, которые обеспечивали бы минимальный натяг втулки (табл.1), в противном случае отверстие растачивается.
Рис. 2. Правка изогнутого (а) и скрученного (б) шатуна:
1 – корпус; 2 – вороток; 3 – схватывающие скобы; 4 – рычаг; 5 – сухарь;
6 – стяжной винт
106
Определение величины износа поверхности нижней головки шатуна производится путем измерения, при затянутых гайках болтов нижней крышки (табл. 1).
Таблица 1
Основные размеры шатунов
Расстояние
между ценМарка
трами ниждвигателя ней и верхней головок
шатуна, мм
СМД-14
250 – 0,04
Д-245
185 0,05
А-41М
240
КАМАЗ-740 225
Величина
натяга
(втулка –
верх. гол.,
мм)
0,048
0,045
0,043
0,045
Диаметр нижней головки,
Ремонтные
мм
размеры
верхн. головки ша- нормальный допустимый
туна
48,5;49,0
27,5;28,0
43,5;44,0
44,5;45,0
84+0,021
69,5+0,012
82+0,021
84,955+0,021
84,04
69,54
82,64
85,0
Износ опорных поверхностей шатуна и крышки под гайку шатунного
болта, повреждение поверхности разъема шатуна или крышки, а также повреждение или износ поверхности разъема шатуна должны отвечать техническим
требованиям (табл. 2).
Таблица 2
Размерные группы гильз и поршней
Марка двигателя
1
СМД-14
Д-245
Обозначение размерной группы
гильзы и поршня
2
М
С
Б
А
АА
Внутренний
диаметр гильз,
мм
3
100,06 ... 100,05
100,05 ... 100,04
Диаметр юбки
поршня, мм
4
100,02 ... 100,01
100,01 ... 100,00
107
Окончание таблицы 2
1
2
3
4
Б
100,04 ... 100,03
100,00 ... 99,99
ББ
100,03 ... 100,02
99,99 ... 99,98
В
100,02 ... 100,01
99,98 ... 99,97
ВВ
100,01 ... 100,00
99,97 ... 99,96
Ном.
А-41М
Рем. І
Рем. ІІ
Ном.
КАМАЗ 740
Рем. І
Рем. ІІ
Измерять диаметр отверстия нижней и верхней головок шатуна в плоскостях I –I и II –II на расстоянии
и
от ширины головок (рис.
3,а,б). В плоскостях: для нижней головки А–А, Б–Б и В–В, для верхней головки
Д–Д и T–T. Наибольшие величины износа
и
заносятся в отчет.
Величины износа верхней и нижней головок шатуна определяются по
формуле:
,
где Dн – номинальный диаметр, мм;
Dи – наибольшая величина износа, мм.
Для каждой из головок определить овальность и конусность по формулам:
;
.
Для нижней и верхней головки шатуна определить два значения овальности, а конусности три и два соответственно.
108
Рис. 3. Схема замеров диаметров отверстий нижней (а) и верхней (б) головок шатуна
Измерить расстояние между осями головок шатуна, мм (см. рис. 4)
,
где L – расстояние между головками (рис.6);
Dв и Dн – диаметр верхней и нижней головок шатуна.
Рис. 4. – Схема измерения расстояния между осями головок
109
У болта шатуна и гайки определяется смятие, срыв и вытягивание резьбы.
Для выявления характера износа пальцев по длине необходимо провести
измерения в нескольких сечениях по его длине через каждые 20 мм в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. По данным измерений строится график и
делается вывод, а также назначается способ восстановления.
Подбор и комплектование деталей шатунно-поршневой группы
Для выполнения этой части работы необходимо подобрать гильзы и
поршни по размерным группам, так как от этого зависит долговечность и работоспособность двигателей. Гильзы и поршни, выпускаемые в качестве запасных
частей, разбиваются на размерные группы, которые обеспечивают при сборке
номинальный зазор. Детали, входящие в комплект, должны быть одной группы.
Гильзы сортируются на размерные группы по внутреннему диаметру,
поршни – по наибольшему диаметру нижней части (юбки). Размерная группа от
соседей отличается не более 0,01 мм.
Гильзы и поршни с диаметром до 100 мм сортируются на три размерные
группы с соответствующей маркировкой. Маркировка групп – меньшая – средняя – С, большая – Б.
Гильзы и поршни с диаметром более 120 мм сортируются на четыре размерные группы: группа меньшая – индекс М, первая средняя – С1, вторая средняя – С2 и большая – Б.
Размеры поршней, гильз и пальцев по размерным группам приведены в
таблице 2.
Маркировка деталей шатунно-поршневой группы проводятся в соответствии с требованиями Государственных стандартов.
Например, для двигателя СМД-14 размерная группа для гильзы выбивается на верхнем торце бурта, а на поршне – на его днище. Зазор между поршнем и гильзой составляет 0,16 ... 0,2 мм. У двигателя СМД-14 обозначение массы поршня и шатуна указывается тремя цифрами. Первая обозначает сотни,
вторая – десятки и третья – единицы граммов.
Разница в массе поршней не должна превышать 10 г, а для шатунов – 12 г.
Разница в массе комплектов (поршня, шатуна, пальца) не должна превышать 30 г.
110
На шатуне указываются места для снятия излишней массы.
Размерные группы отверстий бобышек поршня и поршневого пальца
представлены в таблице 3.
Таблица 3
Размерные группы отверстий бобышек поршней и пальцев
Диаметр поршневого
пальца, мм
Обозначение размерной группы
СМД-14
Д-245
поршень
палец
Белый цвет
І
Желтый
цвет
І
поршень
голубой
палец
голубой
красный
красный
белый
черный
белый
черный
СМД-14
Д-245
При комплектовании необходимо подобрать поршни и гильзы одной размерной группы. Затем следует проверить действительные размеры поршня и
гильзы. Размер поршня проверяют микрометром, а гильзы индикаторным нутромером. Поршень измеряют в нижней части юбки, гильзу – в 15 мм от верхнего края и в 30 мм от нижнего. Некруглость и нецилиндричность внутренней поверхности гильзы не должна превышать 0,02 мм. Места измерения строго определены. Замер некруглости производится на расстоянии 40 ... 50 мм от верхнего
края гильзы в двух взаимно перпендикулярных плоскостях; разность замеров
дает величину некруглости.
После измерения необходимо проверить зазор между поршнем и гильзой.
Проверка производится щупом толщиной, равной максимальному зазору. Поршень не должен входить в гильзу.
Зазор для двигателя СМД-14 – 0,16 ... 0,20 мм, для двигателя Д-245–
0,12 ... 0,16.
Нецилиндричность проверяется также индикаторным нутромером на участках, указанных в таблице 4.
Далее производится набор поршней, шатунов по массе. Для чего их взвешивают на весах. Допустимые отклонения в массе не должны превышать величин, представленных в таблице 5.
111
При комплектовании поршня с шатунами за счет разности в массе тех и
других можно добиться некоторого уменьшения разности в массе комплекта,
спаривая более тяжелые порции с шатунами меньшей массы и наоборот, добиваясь того, чтобы в комплекте разность по массе не превышала величин, приведенных в таблице 5.
Таблица 4
Места замеров нецилиндричности гильз
Марка двигателя
Расстояние от верхнего
края, не ниже, мм
От нижнего края не выше, мм
СМД-14
10
80
Д-245
15
80
А-41М
10
80
КАМАЗ-740
15
80
Таблица 5
Допустимая разница по массе
Допустимая разница, г
Марка двигателя
СМД-14
Д-245
А-41М
КАМАЗ-740
для поршней
для шатунов
10
8
10
10
12
4
12
14
для поршней с
шатуном в сборе
30
12
30
30
Нецилиндричность боковой поверхности поршня не должна превышать
0,016 мм, а некруглость – 0,02 мм (для поршней, у которых некруглость юбки
не предусмотрена). В отверстиях бобышек поршня некруглость и нецилиндричность не должна превышать 0,01 мм.
Поршневые кольца проверяются на упругость. С этой целью их устанавливают на столик прибора (рис. 5) так, чтобы замок кольца располагался с боковой стороны. Затем величину зазора в замке кольца путем перемещения при112
жима доводят до номинального размера (контроль осуществляют с помощью
щупа).
На весовом механизме прибора после установления зазора отсчитывают
показания весового механизма, которые должны быть не ниже величин, приведенных в таблице 6.
Далее проверяется зазор между канавкой (табл. 7) поршня и кольцом щупом (рис. 6). Правильно подогнанное кольцо должно свободно прокатываться
по канавке поршня, а надетое на поршень кольцо должно под собственным весом провисать и утопать в канавке.
Рис. 5. Проверка упругости поршневых колец
Таблица 6
Упругость поршневых колец
Усилие, Н
Компрессионные кольца Маслосъемные кольца
СМД-14
60 ... 85
55 ... 85
Д-245
50 ... 75
50 ... 70
А-41М
60 ... 85
55 ... 85
КАМАЗ-740
50 ... 75
50 ... 75
Величину зазора в замке кольца проверяют щупом, устанавливая кольцо в
Марка двигателя
113
гильзу (шаблон). Он должен быть в пределах величины, приведенной в таблице 8.
После определения зазора кольцо проверяется на равномерность прилегания его к стенкам гильзы. Для этого кольцо вставляют в гильзу, закрывают
картонной крышкой и, зажигая лампу, проверяют просвет (рис. 6).
Для тракторных двигателей допускается просвет не более 0,03 мм на дуге
длиной до 60 мм. В зоне замка просвет не допускается.
Таблица 7
Зазор между поршневыми кольцами и канавкой по высоте
Марка двигателя
СМД-14
Д-245
А-41М
КАМАЗ-740
Зазор между канавкой поршня и кольцом, мм
компрессионные кольца
маслосъемные
кольца
1
2
3
0,080 ... 0,125 0,080 ... 0,125 0,080 ... 0,125
0,04 ... 0,085
0,080 ... 0,125 0,080 ... 0,125 0,080 ... 0,125
0,04 ... 0,08
0,080 ... 0,125 0,080 ... 0,125 0,080 ... 0,125 0,057 ... 0,112
0,12 ... 0,17
–
0,09 ... 0,14
0,077 ... 0,0112
Рис. 6. Замер ширины канавок и зазора между кольцом и канавкой:
1 – поршень; 2 – щуп; 3 – кольцо.
114
Таблица 8
Зазор в замке кольца
Марка двигателя
СМД-14
Д-245
А-41М
КАМАЗ-740
Зазор в замке кольца, мм
0,35 ... 0,50
0,45 ... 0,65
0,3 ... 0,4
0,4 ... 0,6 (компр.) доп. 0,8; 0,3 ... 0,4 (мал.) доп. 0,7
7. Отчет о работе
7.1. Результаты проверки шатунов на изгиб и скручивание.
7.2. Результаты измерения верхней и нижней головок шатунов с назначением способов устранения дефектов.
7.3. Построить кривую износа поршневого кольца.
7.4. Записать результаты подбора гильз, поршней, пальцев по размерным
группам и массе.
8. Контрольные вопросы
1. Назовите возможные дефекты шатуна. К каким последствиям приведет
сборка при наличии в шатуне изгиба или скручивания?
2. К каким последствиям работы двигателя приведет сборка с шатунами,
не имеющими межосевого расстояния в соответствии с ТУ?
3. К каким последствиям работы двигателя приведет сборка с отклонениями замеров гильза – поршень, кольца – канавки поршня?
4. К каким последствиям приведет нарушение ТУ на сборку по массе и
размерам?
5. К каким последствиям приведет несоответствие с ТУ упругости поршневых колец?
115
ДЕФЕКТАЦИЯ ДЕТАЛЕЙ МАГНИТНОЙ И УЛЬТРАЗВУОКВОЙ
ДЕФЕКТОСКОПИЕЙ
1. Цель работы
Приобретение практических навыков по выявлению скрытых дефектов с
применением магнитного дефектоскопа, а также изучение принципов магнитной и ультразвуковой дефектоскопии.
2. Оборудование и оснастка рабочего места
2.1. Лабораторный стол – 1 шт.
2.2. Магнитный дефектоскоп – 1 шт.
2.3. Детали для дефектации – 3 шт.
2.4. Плакат – 1 шт.
2.5. Суспензия для выявления дефектов – 1 л.
2.6. Емкость для размещения детали и сбора суспензии – 1 шт.
2.7. Ковшик для полива на деталь суспензии – 1 шт.
3. Техника безопасности при выполнении лабораторной работы
Перед включением магнитного дефектоскопа проверить внешним осмотром качество изоляции проводов. Провода не должны быть оголены, изоляция
не должна иметь трещин, порывов. Включать выпрямитель и дефектоскоп
можно только с разрешения преподавателя или учебного мастера.
4. Общие сведения о магнитной и ультразвуковой дефектоскопии
Магнитная и ультразвуковая дефектоскопия предназначена для выявления скрытых дефектов деталей в виде трещин и раковин. Сущность магнитной
дефектоскопии заключается в том, что при намагничивании проверяемой детали трещины создают участок с меньшей магнитной проницаемостью, где магнитный поток рассеивается и при выходе потока на поверхности у границ трещин создаются полосы. Для выявления трещин на поверхности детали необходимо наносить магнитный порошок в сухом виде, а чаще всего в виде суспен116
зии (смесь минерального масла, керосина и магнитного порошка). Магнитным
порошком являются мелкие частицы ферромагнитного материала, например,
магнетита FеО. При нанесении на намагниченную деталь суспензии магнитный
порошок оседает в местах рассеивания магнитных силовых линии в виде заметных глазом нитей, что является признаком наличия трещин или раковин.
Магнитной дефектоскопией можно выявлять дефекты в виде трещин, выходящих на поверхность детали или залегающие на небольшой глубине 2 ... 3 мм.
В зависимости от направления расположения внутренних трещин применяют три способа намагничивания – для поперечных трещин, циркулярное намагничивание – для трещин, расположенных под углом, комбинированное намагничивание – для трещин любого расположения (см. плакат). Проверка детали осуществляется в приложенном поле, тогда сила тока намагничивания
должна быть:
.
И на остаточной намагниченности, тогда сила тока должна быть:
,
где d – диаметр детали, мм.
После контроля деталь должна быть размагничена. Для магнитной дефектоскопии используют переносные и передвижные магнитные дефектоскопы
различных моделей.
Для дефектовки деталей используются также ультразвуковая дефектоскопия. Если магнитная дефектоскопия может применяться для деталей из ферромагнитных материалов, то ультразвуковая – для деталей из различных материалов. Сущность этого метода заключается в способности ультразвуковых колебаний отражаться от границ раздела, нарушающих сплошность металла (трещины, раковины и другие дефекты). Дефекты можно выявить по изменению
интенсивности ультразвуковых колебаний, прошедших через контролируемую
деталь (метод тени), или по отраженным колебаниям (метод отражения).
В первом случае ультразвук от генератора 1 (рис. 1 а) подается к излучателю 2 и принимается искателем 3, помещенным с противоположной стороны
117
детали. При наличии дефекта интенсивность сигнала ослабевает, что фиксируется прибором.
Во втором случае (рис. 1 б) приемник 3 находится со стороны контролируемой детали вместе с излучателем. Если на пути ультразвука встречаются
дефекты – раковины, трещины, то ультразвук отразится от них и попадет на
приемник 2 и через усилитель фиксируется на экране электронно-лучевой
трубки 8 в виде пика "в", который по величине меньше начального пика "а".
Расстояние "ав" в определенном масштабе указывает глубину залегания дефекта, а интенсивность всплеска указывает размер дефекта по высоте.
Рис.1. Выявление дефектов деталей ультразвуковым методом:
а – теневой метод: 1 – генератор, 2 – излучатель, 3 – приемник, 4 – усилитель, 5 – прибор, 6 – деталь, 7 – дефект;
б – метод отношений: 1 – дефект, 2 – излучатель, 3 – приемник, 4 – усилитель, 5 – синхронизирующий генератор, 6 – генератор, 7 – генератор развертки,
8 – электронно-лучевая трубка.
5. Конструкция дефектоскопа 77-ПДМ-ЗМ
В комплект дефектоскопа входит (плакат):
5.1. Электромагнит со съемными наконечниками для намагничивания и
размагничивания деталей.
5.2. Соленоид.
118
5.3. Бачки для суспензии и магнитного порошка.
5.4. Лупа с 5-ти кратным увеличением.
5.5. Намагничивающий кабель марки БПВЛ – 3 мм.
5.6. Ванночка для сбора магнитной жидкости.
Магнитный дефектоскоп смонтирован в металлическом корпусе. На панели
дефектоскопа смонтирован вольтметр, амперметр и переключатели. Имеется
также кнопка для включения вольтметра. Намагничивание можно проводить в
магнитном поле соленоида или электромагнитом. Электрическая схема магнитного дефектоскопа представлена на рис. 2.
Рис. 2. Электрическая схема магнитного дефектоскопа:
А – амперметр; КН – кнопочное включение вольтметра; Тр – силовой
трансформатор; V – вольтметр; ЭМ– электромагнит; С –конденсатор; R1,R2 –
сопротивления; В1 – переключатель; В2 – включатель электромагнита или катушки; Р – обмотка реле с замыкающим контактом; Вэ – выключатель кабеля;
В4 – двухполюсной переключатель; Пр – предохранитель; К – намагничивающий кабель; Б – батарея; Вт – переключатель щитка катушки; L – катушка;
Ш – штепсельные гнезда.
119
Переключатель В кулачкового типа собран на 4-х микровыключателях
КВ-ЗН. Форма кулачков переключателя выбрана с учетом обеспечения необходимых переключении микровыключателя. Переключение производят с помощью ручки во время размагничивания испытываемых деталей.
Контактор типа КМ-400 (обозначен на панели "А" для подключения гибкого провода) служит для включения аккумулятора для намагничивания деталей путем обмотки ее гибким проводом.
Основным элементом схемы является переключатель В1. При вращении
рукоятки по часовой стрелке срабатывают кнопочные выключатели по порядку:
– замыкаются нормально открытые контакты выключателя IV, при этом в
намагничивающую цепь шунтируют разрядное сопротивление;
– замыкаются нормально открытые контакты выключателя III, при этом
разрывается цепь питания; дуга возникающая на контактах гасится конденсатором "С", и энергия магнитного поля гасится разрядным сопротивлением, поэтому не происходит перенапряжения между витками катушек;
– замыкаются нормально закрытые контакты выключателей, II, III, IV при
этом происходит переключение полярности питающего напряжения и замыкание цепи питания катушек.
Конденсатор разряжается через сопротивление при повороте рукоятки
переключателя на 180°. При этом направление тока в обмотках электромагнита
или соленоиде получается обратное предыдущему.
При непрерывном вращении рукоятки переключателя электромагнит
изменяет свою полярность, что необходимо при размагничивании деталей
(выключатель должен быть замкнут), а обе обмотки электромагнита вкл ючены параллельно, т.е. переключатель должен стоять в положении размагничивания.
При работе с гибким кабелем намагничивающий ток от аккумулятора
включается контактом 12, управляемым выключателем 14.
6. Методика выполнения работы
6.1. Подготовка детали. Получить у учебного мастера деталь, тщательно
очистить проверяемые поверхности от загрязнения с помощью ветоши.
120
6.2 Подготовка дефектоскопа к работе. Включить кнопку питания выпрямителя, включить включателем выпрямитель, вставить вилку питания дефектоскопа в розетку 24 В (на стене).
6.3 Намагничивание деталей
Намагничивание деталей может быть продольным, циркулярным и комбинированным. Вид намагничивания зависит от расположения дефекта на детали. Намагничивать деталь можно в поле электромагнита, в поле соленоида,
гибким кабелем.
6.3.1. Намагничивание в поле электромагнита
Установить рукоятку переключателя 12 (плакат) в начальное положение.
Стрелки амперметра должны показывать "О". Затем переключатель 16, "включение электромагнита или катушки" – 15 и переключатель – 17 установить в
вертикальное положение. Вилки электромагнитов вставить в гнезда с надписью
на панели "электромагнит". Деталь уложить на призмы электромагнита. Включить выключатель 15 электромагнита. Вращением выключателя 12 установить
максимальную силу тока. Нажать кнопку 9 и записать показания вольтметра.
Выключить выключатель 15. Снять намагниченную деталь.
6.3.2. Намагничивание в поле катушки (соленоида). Переключатели 15, 16,
17 установить в то же положение как при намагничивании электромагнитом. Вилку соленоида вставить в гнездо с надписью на панели "катушка". Деталь ввести в
полость соленоида. Включить выключатель 15. Вращением выключателя 12 установить максимальную силу тока. Нажать кнопку 9 и записать показания вольтметра. Выключить выключатель 15. Снять намагниченную деталь.
6.3.3.Намагничивание гибким кабелем
Прежде чем проводить намагничивание необходимо определить число
витков по формуле:
,
где I – сила тока в амперах (можно принять 200 А);
d – диаметр детали, мм. Переключатели 15, 16, 17 установить в то же положение как и в первых двух случаях. Гибкий кабель присоединить к клеммам
катушки, обмотать деталь. Включить выключатель 15.
Вращением выключателя 12 установить силу тока в 200 А. Нажать кноп121
ку 9 и записать показания вольтметра. Выключить выключатель 15. Снять намагниченную деталь.
6.4. Выявление дефектов
Для выявления дефектов на рабочие поверхности детали наносят суспензию. Суспензию наносят с помощью специального приспособления (ковшика)
для поливки контролируемой детали. При этом сама деталь должна располагаться над ванночкой или в самой ванночке (это зависит от размера детали), в
которой скапливается политая на деталь суспензия). В местах дефекта ферромагнитный порошок собирается в виде "нитей", "жилок" толщиной до 1 мм и
более, которые хорошо видно невооруженным взглядом.
6.5. Размагничивание деталей
После проверки деталь необходимо размагнитить. Если этого не сделать,
то в процессе ее работы на рабочих поверхностях будут скапливаться продукты
износа в виде металлической пыли, что будет способствовать более интенсивному изнашиванию рабочих поверхностей детали и, следовательно, значительному сокращению ее ресурса.
Размагничивание проводится таким же образом, как и намагничивание, только
предварительно двухполюсный переключатель 17 устанавливается в положение
"Размагничивание". После проверки деталь промыть моющим раствором.
7. Контрольные вопросы
1. Сущность и назначение магнитной и ультразвуковой дефектоскопии.
2. Виды намагничивания деталей и их назначение.
3. Размагничивание деталей.
4. Виды ультразвуковой дефектоскопии.
5. Число витков при намагничивании гибким кабелем.
6. Каким способом можно выявить дефекты на стальных и алюминиевых
деталях?
122
ВОССТАНОВЛЕНИЕ РАБОЧИХ ОРГАНОВ
ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩИХ МАШИН
1. Цель работы
1.1. Изучить характерные износы лемеха, отвала, плуга, лапы культиватора, диска бороны и причины их появления.
1.2. Получить практические навыки по методам восстановления.
2. Оборудование и оснастка рабочего места
2.1. Новые и изношенные лемеха и лапы культиватора – 3 шт.
2.2. Наплавочные материалы (сормайт-1, релит).
2.3. Ножницы для резки металла – 1 шт.
2.4. Штангенциркуль – 1 шт.
2.5. Угломер – 1 шт.
2.6. Обдирочно-заточной станок – 1 шт.
2.7. Шаблоны для измерения профиля лемеха – 1 шт.
3. Техника безопасности при выполнении лабораторной работы
3.1. Наплавочные операции характеризуются повышенной опасностью изза наличия высокой температуры, расплавленного металла и лучистой энергии,
поэтому наплавочную установку включать только в присутствии преподавателя
или учебного мастера.
3.2. Запрещается смотреть на пламя без средств индивидуальной защиты
(шлем, специальный щиток с затемнѐнным стеклом или очки со светофильтрами).
3.3. Запрещается работа с неисправной местной вытяжкой или без неѐ.
3.4. При обнаружении любой неисправности прекратить работу и сообщить преподавателю или учебному мастеру.
3.5. Перед включением станка убедиться в отсутствии посторонних предметов и надежности заземления
123
4. Порядок выполнения
4.1. Ремонт плугов
У корпусов плугов возможны следующие неисправности и износы: затупляется лезвие лемеха, с тыльной стороны появляется фаска, закругляется носок, лемех сужается по ширине. Часты случаи поломок лемеха и выкрашивание
его рабочей части в результате ударов о корни и камни при вспашке. У скоростных плугов при изнашивании груди отвала изменяется форма полевого обреза, скругляется его кромка, истирается рабочая поверхность и обламывается носок, у крыла истирается рабочая поверхность. Полевая доска и пятна изнашиваются со стороны борозды внизу. На рисунке 1 представлена зависимость интенсивности износа лемеха при вспашке различных видов почв.
Рис. 1. – Интенсивность износа лемеха при вспашке тяжелых, суглинистых,
каштановых почв:
а – износ носка; bср – средний износ прямолинейной части лезвия;
W – наработка.
124
4.2. Восстановление лемехов.
В процессе работы лемех либо выбраковывают, либо восстанавливают
одним из указанных ниже способов, учитывая характер дефекта.
Характерные износы и причины их появления
У лемехов в процессе работы изнашивается лицевая сторона, носок и лезвие. Интенсивность износа носка и прямолинейной части лезвия графически
изображена на рисунке 1. На лезвии появляется так называемая ―затылочная‖
фаска шириной h под углом  к невзрыхленному слою почвы (рис. 2). При работе в разных почвенных условиях интенсивность изнашивания лицевой стороны, носка и лезвия различна. Поэтому лемех выбраковывают по достижении
предельного износа одной из поверхностей.
Рис. 2. – Характер износа лезвия лемеха при вспашке средних и
тяжелых почв.
Лемех, работавший на вспашке тяжелых и средних почв, выбраковывают,
как правило, по достижении предельной ширины затылочной фаски, так как
лицевая поверхность его изнашивается не значительно.
Предельная ширина затылочной фаски лемеха при работе на средних
125
почвах составляет 6 … 8 мм при угле   10  , а при работе на тяжелых почвах –
3 … 4 мм при угле   20  . При ширине фаски более указанной лемех пашет по
глубине неравномерно. Неравномерный ход по высоте объясняется выдавливанием лемеха вверх почвой, попадающей в клин между образовавшейся затылочной фаской и плотным невзрыхленным слоем почвы. При больших затылочных фасках плуг невозможно заглубить.
Рис. 3. – Оттяжка лемеха на пневматическом молоте
При вспашке песчаных и супесчаных почв, особенно влажных, интенсивно изнашивается лицевая поверхность лемеха. Лемех выбраковывают из-за значительного износа носовой части при вполне работоспособном лезвии. Затылочная фаска имеет небольшой угол наклона (   10  ) и не оказывает существенного влияния на работу плуга. Лемех можно восстановить различными способами.
Восстановление оттяжкой. Форму и фаску лезвия лемеха восстанавливают кузнечной оттяжкой (рис.3). При оттяжке из утолщенной части лемеха (магазина) металл после нагрева перемещают к изношенным местам ударами ку126
валды или пневматического молота. Оттяжку лемеха начинают при температуре 1200° С и заканчивают при температуре 800° С. Оттяжка при меньшей температуре приводит к появлению трещин на лезвии лемеха.
Форму восстановленного лемеха проверяют шаблоном (рис. 4). Допускается отклонение размеров лемеха по ширине в пределах ±5 мм и по длине в
пределах ±10 мм. При помощи этого шаблона проверяют также положение отверстий для болтов крепления и прямолинейность спинки лемеха. Оттянутый
лемех затачивают с лицевой стороны наждачным кругом под углом 25 … 35°
до толщины лезвия не более 1 мм.
Рис. 4. – Шаблон для проверки лемеха после оттяжки:
1 – ручка шаблона; 2 – штыри для проверки положения отверстий;
3 – вырезы для наблюдения за положением штырей в отверстиях.
После оттяжки лемех закаливают и отпускают. Закалка повышает наработку лемехов в 2 … 3 раза. После равномерного нагрева лемеха со стороны
лезвия на одну треть ширины до температуры 780 … 820° С лемех опускают на
4 … 6 см спинкой вниз в теплую подсоленную воду. (Соленая вода, имеющая
большую теплопроводность, способствует лучшему закаливанию). При опускании лемеха спинкой вниз предотвращается возможность появления трещин на
127
лезвии в процессе закалки. Перед закалкой долотообразных лемехов для предупреждения появления трещин участок перехода тела лемеха к носку перед
опусканием в воду замачивают мокрой тряпкой в течение 2 … 3 с.
Лемех отпускают при температуре 350° С, охлаждая на воздухе. Отпуск
лемеха необходим для уменьшения хрупкости. Качество закалки проверяют
личным напильником и молотком массой 0,5 кг. Напильник должен скользить
по лезвию, не оставляя следов. При свободном падении молотка с высоты
0,3 … 0,4 м лезвие не должно выкрашиваться.
Восстановление приваркой лезвия. При полном использовании запаса материала магазина лемеха можно восстанавливать приваркой лезвия. Для этого предварительно приготовляют полосу соответствующих размеров из выбракованных
лемехов, полевых досок и т.п. Полосу можно приваривать кузнечным способом, газовой или электродуговой сваркой. При кузнечной сварке лемех и полосу соединяют внахлестку с перекрытием в 3 … 4 см. Лемех и полоса в зоне перекрытия должны иметь выпуклые поверхности. После нагрева до температуры 1100 … 1200° С
на лемех и полосу насыпают чистый речной песок, используемый в качестве флюса, и сваривают кузнечным способом. Вследствие выпуклости поверхностей соединяемых частей образующийся шлак легко выжимается из зоны перекрытия. Полосу
к лемеху начинают приваривать со средней части.
Газовой или электродуговой сваркой полосу приваривают обычным способом после снятия на соединяемых деталях фасок под углом 45°. После приварки
полосы лемех оттягивают, затачивают и подвергают термической обработке.
Межремонтные ресурсы новых и восстановленных кузнечной оттяжкой
лемехов очень малы. Как правило, средняя наработка на один лемех до износа
составляет от 1 до 4 га.
Восстановление лемеха наплавкой сормайтом. Разработан способ повышения износостойкости лемехов наплавкой на лезвие твердого сплава сормайт № I
(рис. 5). Такой лемех при вспашке самозатачивается, благодаря чему увеличивается срок его службы (в 10 … 12 раз на почвах без камней и крупного песка).
128
Рис. 5. – Наплавка сормайта №1 на лезвие лемеха
Сормайт наплавляют на лезвие с нижней стороны. Нанесение твердого
сплава с лицевой стороны лемеха приводит к очень быстрому появлению широкой затылочной фаски.
Самозатачивание лезвия лемеха обеспечивается только при оптимальном
соотношении толщины лезвия лемеха и твердого сплава, которое должно быть
в пределах 1 … 1,2. При уменьшении толщины лезвия лемеха основной материал будет изнашиваться быстрее наплавленного слоя, в результате чего слой
твердого сплава обнажается и отламывается. Если же толщина лезвия лемеха
будет больше оптимальной, во время работы будет быстрее изнашиваться твердый сплав, на лезвии образуется фаска, и лезвие затупляется.
На основании проведенных исследований разработана конструкция универсального самозатачивающегося лемеха (рис. 6).
Процесс изготовления самозатачивающегося лемеха состоит из оттяжки,
наплавки твердого сплава, выравнивания и заточки. Лезвие лемеха оттягивают
обычным способом. В процессе оттяжки на лезвии делают углубление на ширине 25 … 30 мм, выдерживая определенный угол наклона лезвия (рис. 6).
129
Рис. 6. – Лемех, наплавленный сормайтом № 1:
1 – зона закалки; 2 – слой сормайта, наплавленный на торцевую поверхность полевого обреза лемеха.
Рис. 7. – Схема проверки сечения лезвия лемеха после оттяжки
Толщину лезвия проверяют шаблоном (рис. 7). Оттянутое лезвие лемеха не
должно выходить за пределы щели более чем на 3 мм. Для получения нужного угла лезвия желательно оттягивать его при помощи молота со специальным верхним
бойком, имеющим рабочую поверхность, скошенную под углом 8° (рис. 3).
130
После оттяжки на лезвие наплавляют твердый сплав при помощи газовой
горелки с наконечником № 4, пламя восстановительное. В качестве флюса используется прокаленная бура. Сормайт № 1 применяется в виде прутков диаметром 6 мм.
Толщину наплавленного слоя проверяют шаблоном. Лезвие выравнивают
на заточном станке. При этом обнажают наплавленный твердый слой по всей
длине лезвия. Благодаря выравниванию ускоряется приработка лезвия.
Для уменьшения темпа изнашивания носовой части лемеха целесообразно подвергнуть его закалке, а на торцовую поверхность полевого обреза наплавить слой сормайта толщиной 3 … 4 мм (рис. 5).
Затем лезвие затачивают с лицевой стороны под углом 25 … 35°. После
износа лемеха твердый сплав можно наплавлять вторично.
4.3. Восстановление отвалов.
У отвалов наиболее интенсивно изнашиваются грудь и полевой обрез (рис.8).
При небольшом износе полевой обрез наплавляют сплавом сормайт № 1.
После наплавки поверхность обрабатывают наждачным кругом.
Рис. 8. – Отвал корпуса плуга после восстановления:
1 – накладка; 2 – расположение наплавленных валиков
131
При обломе и сильном износе носка изношенную часть удаляют и вместо
нее приваривают заготовку соответствующей формы, вырубленную из старого
отвала. С лицевой и тыльной сторон заготовки и отвала делают фаски под углом 45°. Заготовку приваривают стальным электродом типа Э-42. После приварки шов с лицевой стороны зачищают наждачным кругом. Таким же образом
приваривают отломанное крыло отвала. Для обеспечения прочности к тыльной
стороне крыла приваривают накладку. Для предохранения околошовной зоны
при сварке или наплавке от чрезмерного нагрева ее необходимо покрывать слоем влажной глины.
4.4. Восстановление полевых досок.
Полевые доски в большей степени изнашиваются со стороны, обращенной к стенке борозды.
Изношенные полевые доски передних корпусов можно использовать для
дальнейшей работы, повернув их на 180°. При этом новые квадратные отверстия пробивают в нагретой детали квадратным пробойником после предварительной разметки, сверления и зенкования. Затем полевую доску подвергают
термообработке.
4.5 Ремонт ножей плугов.
Во время работы у дискового ножа затупляется и выкрашивается режущая кромка. Диск затачивают на токарном станке комбинированным резцом
(рис. 9) с пластинкой из твердого сплава Т15К6 до толщины кромки лезвия
0,3 … 0,5 мм. Заточку ведут сначала с одной стороны, а затем другим комбинированным резцом с другой стороны лезвия диска. Частота вращения диска при
этом составляет 30 … 45 об/мин. На рисунке 9 представлен комбинированный
резец для заточки дисковых ножей.
132
Рис. 9. – Комбинированный резец для заточки дисковых ножей плугов:
1 и 2 – державки; 3 – болты; 4 – пластинка из твердого сплава Т15К6
с режущей кромкой; 5 – пластина твердого сплава с тупой кромкой.
4.6. Восстановление лап культиваторов.
Все культиваторные лапы, выпускаемые промышленностью, кроме рыхлительных, наплавляют твердыми сплавами: сормайт № 1 или релит.
Культиваторная лапа, наплавленная твердым сплавом, после эксплуатации становится непригодной к работе из-за полностью изношенного носка, в то
время как на крыльях лапы имеется еще достаточно широкий слой наплавки.
Поэтому носок лапы восстанавливают приваркой накладки (рис. 10), изготавливаемой из выбракованных деталей. Нужные размеры заготовки получают,
обламывая молотком лишние части сегмента, зажатого в тисках.
Выгнутую по профилю носка лапы заготовку приваривают электродом
типа Э-42, не доводя сварочные швы на 8 … 10 мм до лезвия лапы во избежание прожога.
С тыльной стороны накладку наплавляют твердым сплавом сормайт № 1
толщиной 0,7 … 1,0 мм. Затачивают восстановленную лапу на наждачном круге
сверху под углом 10 … 15° до выступания наплавленного слоя.
133
Рыхлительные лапы восстанавливают заточкой.
Рис. 10. – Восстановление носка культиваторной лапы при помощи
накладки:
а – накладка; б – положение накладки на лапе.
4.7. Восстановление дисков лущильников и борон.
Основные дефекты дисков: образование трещин около квадратных отверстий, износ отверстий и затупление лезвий.
Трещины заваривают электродуговым способом. При износе квадратных
отверстий приваривают к диску накладку с квадратным отверстием, изготовленную кузнечным способом из выбракованного диска. Чтобы не нарушить
термообработку дисков при заварке трещин и приварке накладки, лезвие необходимо охлаждать.
134
Затупленные диски затачивают комбинированным резцом, конструкция
которого аналогична конструкции резца, показанного на рисунке 9. Диск устанавливают на квадратный хвостовик планшайбы диаметром 360 мм, навинченной на шпиндель токарного станка, и прижимают к ней прижимным вогнутым
диском диаметром 240 мм с помощью центра задней бабки станка. Заточку ведут с выпуклой стороны под углом 37° к торцовой поверхности до толщины
лезвия 0,4 … 0,5 мм.
Заточка комбинированным резцом не требует тщательной правки деформированного диска, так как в процессе заточки резец копирует обрабатываемую
кромку. Для свободного перемещения резца разъединяют гайку малого продольного суппорта с его винтом.
Если диски наплавить с выпуклой стороны сормайтом № 1 слоем шириной
20 … 25 мм и толщиной 0,4 … 0,6 мм, то их технический ресурс между заточками
повышается в несколько раз. Перед наплавкой диски затачивают до толщины лезвия 0,5 … 0,7 мм под углом 33 °. После наплавки выравнивают лезвие на наждачном круге до выступания твердого сплава по всей окружности диска.
4.8. Ремонт рабочих органов посевных машин
Ремонт высевающих аппаратов зерновых рядковых сеялок.
При ремонте высевающих аппаратов зерновых сеялок необходимо обращать особое внимание на чистоту поверхностей деталей и не оставлять на них
заусенцев, острых ребер, которые могут повредить семенной материал.
Характерные износы: у литых коробок высевающих аппаратов изнашивается стенка в месте соприкосновения с вращающейся розеткой. При полном износе стенки розетка выходит из своего гнезда; у штампованных коробок изнашиваются фланцы, удерживающие розетки катушек, а также торцы катушек.
Кроме того, у сеялок выходят из строя ленточные семяпроводы вследствие коррозии и деформации.
135
Восстановление литых коробок. В изношенной стенке растачивают отверстие и в него запрессовывают шайбу из листовой стали (рис. 11), обеспечивая при этом минимальный торцовый зазор между розеткой и шайбой. Шайбу,
кроме того, крепят двумя заклепками.
Рис. 11. – Восстановление стенки чугунной коробки высевающего аппарата:
1 – коробка; 2 – специальная заклепка; 3 – розетка; 4 – шайба; 5 – заклепка; 6 –
стенка чугунной коробки.
Восстановление штампованных коробок. Новые фланцы изготовляют из
листовой стали путем штамповки или развальцовки заготовки.
Изношенные торцы катушек и муфт зачищают так, чтобы они плотно
прилегали один к другому.
Восстановление семяпроводов. Небольшое смятие витков выправляют
деревянным молотком на круглой оправке. Растянутые семяпроводы восстанавливают термической обработкой или повторной навивкой.
В первом случае спирально-ленточный семяпровод сжимают до нормальной длины и фиксируют его в этом положении двумя отрезками проволоки. Нагретые до температуры 850° С, семяпроводы в вертикальном положении опускают на 1 … 2 с в теплую воду. Вынув их изводы и охладив до температуры
136
220 … 230° С, снова погружают в воду до полного охлаждения.
При восстановлении спирально-ленточного семяпровода навивкой его
сначала полностью развивают при помощи специальной оправки и клещей на
токарном станке (рис.12). При навивке для натяжения и одновременно правки
ленту пропускают между прижатыми одна к другой деревянной и стальной
пластинами, закрепленными на суппорте станка.
Рис. 12. – Восстановление спирально-ленточных семяпроводов повторной навивкой:
1 – патрон токарного станка; 2 – семяпровод; 3 – оправка; 4 – суппорт;
5 – направляющее устройство.
4.9. Ремонт дисковых сошников.
Места износа дисковых сошников указаны на рисунке 13.
Характерные дефекты, дисков: коробление, затупление лезвия, появление
на них зазубрин и неравномерный износ лезвия по окружности. У дисков изнашивается внутренняя поверхность со стороны вкладыша, в результате чего увеличивается зазор между диском и вкладышем.
Восстановление дисков. Покоробившиеся диски выправляют рихтовкой
на плите.
137
Рис. 13. – Характерные места износов дисковых сошников:
1 – диск; 2 – корпус; 3 – вкладыш; 4 – крышка.
В случае затупления лезвия диски затачивают комбинированным резцом
на токарном станке со стороны крышки, аналогично дисковым ножам плугов.
Диски устанавливаются на круглый хвостовик планшайбы и поджимаются центром задней бабки через трубчатую наставку. Угол заточки – 18° (рис. 14).
Рис. 14. – Приспособление для заточки сферических дисков:
1 – оправка; 2 – планшайба; 3 – диск; 4 – резец.
138
Диаметр дисков после заточки должен быть не менее 320 мм. Диски
меньшего диаметра после установки на корпус сошника не соприкасаются один
с другим. Вследствие этого высеваемые семена ложатся на сухую почву, которая попадает до высева в зазор между дисками. При увеличении зазора ухудшается также равномерность глубины заделки семян.
Износ в сопряжении вкладыш – диск компенсируют установкой между ними
капроновой прокладки толщиной 2 мм. Вкладыш шлифуют с двух сторон до толщины 10 0,2 мм . Между крышкой диска и вкладышем при сборке устанавливают
дистанционную капроновую шайбу толщиной 1 … 2 мм, в зависимости от значения
износа. Капроновая прокладка крепится к диску заклепками вместе с крышкой.
Можно восстанавливать диски наплавкой капрона. Для этого зачищают наждачным кругом изношенную поверхность диска, обезжиривают ее ацетоном и нагревают диск до температуры 240 … 250° С над специальной насадкой (рис. 15).
Рис. 15 – Насадка к горелке паяльной лампы:
1 – диск сеялки; 2 – отверстие для прохода пламени.
139
Насадку устанавливают на горелку паяльной лампы с вертикальным направлением пламени. Места износа диска засыпают слоем капрона в виде гранул. После их расплавления диск переносят на основание штампа и гладилкой
выравнивают слой капрона. Рабочую поверхность гладилки во избежание прилипания капрона предварительно смазывают тонким слоем смазки УС. Вкладыши в этом случае заменяют новыми.
Сварка корпусов. Поломанные корпуса сошников, изготовленные из серого чугуна, сваривают газовой или электродуговой сваркой.
4.10. Контрольные вопросы
1. Какие детали плуга подвергаются наибольшему износу?
2. К каким последствиям приводит износ лезвия лемеха?
3. Какая сущность технологии изготовления самозатачивающегося лемеха?
4. Последовательность закалки и последующей проверки лемеха.
5 Дефекты отвалов и способы их устранения.
6. Дефекты рабочих органов «Диски» и способы их восстановления.
7. Дефекты лап культиваторов и способы их восстановления.
8. В чем заключается ремонт корпуса дискового сошника?
9. Какие требования предъявляются к деталям высевающего аппарата?
10. Как восстанавливаются корпусные детали высеивающих аппаратов?
140
Приложение А
ПРОГРАММА
для вычисления значений параметров восстановления
деталей наплавкой под слоем флюса
Алгоритм расчѐта (блок-схема)
Рисунок 1 – Алгоритм расчета
141
Приложение Б
Пример расчета значений параметров восстановления деталей
при проведении автоматической наплавки флюса
Таблица 1
Исходные данные
Наименование
Диаметр детали, D
Диаметр электродной проволоки, dэ
Сила сварочного тока, Y
Плотность материала проволоки, g
Величина Един.изм.
40
мм
1,6
мм
145
мм
7,8
г/см3
Коэффициент наплавки, an
11,6
г/А·ч
Площадь поперечного шва, Fm
0,105
см2
Примечание
Вводится
Вводится
Вводится
Константа
Константа
варьируется
Константа
варьируется
Таблица 2
Результаты расчета
Наименование
параметра
Скорость наплавки, м/ч
Ск-ть подачи проволоки, м/ч
Частота вращения
детали, об/мин
Расчетная формула
Значение
Примечание
Vn=(an·Y)/(Fm·g·100)
20,54
Варьируется
Vпр= (4 · an · Y) / (n · dэ2 · g)
107,25
–
N=(Vn·1000)/(60·n·D)
2,72
Варьируется
142
Рис. 1. Зависимость скорости наплавки и частоты вращения детали от
площади поперечного шва
143
Приложение В
ПРОГРАММА
для вычисления параметров восстановления
деталей вибродуговой наплавкой
Схема алгоритма расчета
Рис. 2. Алгоритм расчета
144
Приложение Г
Пример расчета значений параметров восстановления деталей
при проведении вибродуговой наплавки
Таблица 1
Исходные данные
Наименование
Величина
Диаметр детали, D
Диаметр электродной проволоки, dэ
Сила сварочного тока, Y
Плотность материала проволоки, g
40
1,6
145
7,8
Един.из
м.
мм
мм
мм
г/см3
Коэффициент наплавки, an
11,6
г/А·ч
Толщина наплавляемого слоя, h
0,105
мм
Шаг наплавки, s
Коэффициент перехода в наплавленный слой, k
2,5
мм
Примечание
Вводится
Вводится
Вводится
Константа
Константа
варьируется
Константа
варьируется
Вводится
Константа
0,8
Таблица 2
Результаты расчета
Наименование
параметра
Скорость наплавки, м/ч
Ск-тоьпдачи проволоки, м/ч
Частота вращения
детали, об/мин
Расчетная формула
Значение
Примечание
Vn= (0,785·d2·Vпр · k) / (h · s)
656,86
Варьируется
Vпр= (4 · an · Y) / (n · dэ2 · g)
107,25
–
N = (Vn· 1000) / (n·D)
5227,11
Варьируется
145
Рис.1. Зависимость скорости наплавки и частоты вращения детали от
толщины наплавленного слоя
146
Приложение Д
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Воронежская государственная лесотехническая академия
Кафедра производства, ремонта и эксплуатации машин
Отчет по лабораторной работе
«Исследование характера износа гильз цилиндров и дефектов блока цилиндров»
Выполнил: студент ____________ гр.
________________________________
Проверил:_______________________
Воронеж 201_ г.
147
Наименование детали____________________________________________
Материал блока_________________________________________________
Материал гильзы________________________________________________
Твердость гильзы_______________________________________________
Дефекты установленные внешним осмотром________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
_______________________________________________________________
Коробление______________________________________________________
Замеры поверхностей блока
Обследуемая
поверхность
Наименование замеров
1
2
Номер поверхности
3 4 5 6 7 8
9 10
Параллельно оси
вала
Внутренняя поверхность гильзы
Отверстия под толкатели
Поверхность под
подшипники распределительного
вала
Поверхность под
вкладыши коренных подшипников
Перпендикулярно
оси вала
Овальность
Параллельно оси
вала
Перпендикулярно
оси вала
Овальность
Параллельно оси
вала
Перпендикулярно
оси вала
Овальность
Параллельно оси
вала
Перпендикулярно
оси вала
Овальность
148
Исследование износа гильзы
Сечение
Расстояние от верхнего обреза гильзы, мм
Размер, мм
Величина износа, мм
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Номер постелей подшипников
2
3
4
5
6
7
8
Рис. А.1 – Характер изменения износа гильзы по длине
Н – высота гильзы, мм; i – величина износа, мм
Замеры соосности постелей коренных подшипников
Схема замера
1
Отклонение от оси, мкм
149
Графическое изображение действительной оси коренных подшипников.
Анализ результатов измерения отверстий под подшипники распределительного вала_________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
Анализ результатов измерений отверстий под толкатели________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
Заключение по детали
1 по результатам осмотра __________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
___________________________________________________________________
2 по результатам замеров
2.1 цилиндров____________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
2.2 постелей коренных подшипников_________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
2.3 отверстий под подшипники распределительного вала________________
150
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
Содержание операций на устранение дефекта_________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
Подпись студента________________________
«___» ______________ 201 г.
Подпись преподавателя___________________
151
Приложение Е
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Воронежская государственная лесотехническая академия
Кафедра производства, ремонта и эксплуатации машин
Отчет по лабораторной работе
«Растачивание и хонингование цилиндров и гильз автотракторных двигателей»
Выполнил: студент ____________ гр.
________________________________
Проверил:_______________________
Воронеж 201_ г.
152
Наименование детали______________________________________________
Материал блока___________________________________________________
Материал гильзы__________________________________________________
Твердость гильзы_________________________________________________
Дефекты установленные внешним осмотром__________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
Расчет параметров и режимов растачивания и хонингования_____________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
________________________________________________________________
Заключение о детали по результатам замеров цилиндров
__________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
Подпись студента________________________
«___» ______________ 201 г.
Подпись преподавателя___________________
153
Приложение Ж
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Воронежская государственная лесотехническая академия
Кафедра производства, ремонта и эксплуатации машин
Отчет по лабораторной работе
«Дефектация коленчатого вала»
Выполнил: студент ____________ гр.
________________________________
Проверил:_______________________
Воронеж 201_ г.
154
Название двигателя________________________________________________
Материал коленчатого вала_________________________________________
Термообработка и твердость шеек вала_______________________________
Дефекты установленные внешним осмотром__________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
Схема замера шеек вала
Результаты замера шеек вала
Название шейки
Сечение
Ι–Ι
Коренные шейки
ΙΙ–ΙΙ
Ι–Ι
Шатунные
шейки
ΙΙ–ΙΙ
Плоскость
1
Номера шеек
2
3
4
5
А–А
Б–Б
овальность
конусность
А–А
Б–Б
овальность
конусность
А–А
Б–Б
овальность
конусность
А–А
Б–Б
овальность
конусность
Длина установочной шейки_________________________________________
Размер, допустимый без ремонта____________________________________
Прогиб вала по средней шейке______________________________________
Биение фланца____________________________________________________
Радиус кривошипа________________________________________________
Расчет ремонтного размера шеек вала:
а) коренных______________________________________________________
155
________________________________________________________________
б) шатунных______________________________________________________
________________________________________________________________
Заключение о детали (с приведением данных из технических условий ТУ)
а) по результатам внешнего осмотра_________________________________
________________________________________________________________
б) по результатам замеров
____________________________________________________________________
_______________________________________
1 Коренных шеек_________________________________________________
________________________________________________________________
2 Шатунных шеек_________________________________________________
________________________________________________________________
3 Длина шеек_____________________________________________________
________________________________________________________________
Общее заключение________________________________________________
________________________________________________________________
Подпись студента______________
«___»__________________201 г.
Подпись преподавателя___________________
156
Приложение З
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Воронежская государственная лесотехническая академия
Кафедра производства, ремонта и эксплуатации машин
Отчет по лабораторной работе
«Дефектация деталей магнитной дефектоскопией и ультразвуком»
Выполнил: студент ____________ гр.
________________________________
Проверил:_______________________
Воронеж 201_ г.
157
Задание
Марка автомобиля______________________________________________
Название и номер детали по каталогу______________________________
Материал детали_______________________________________________
Технические условия на деталь (твердость, чистота обработки)________
_________________________________________________________
_________________________________________________________
_________________________________________________________
_________________________________________________________
Дефекты, устанавливаемые общим осмотром________________________
_________________________________________________________
_________________________________________________________
_________________________________________________________
_________________________________________________________
_________________________________________________________
Дефекты, установленные магнитной (ультразвуковой) дефектоскопией
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
__________________________________________________________________
Принципиальная схема работы ультразвукового дефектоскопа
158
Состав магнитной суспензии______________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
Порядок проведения работы ______________________________________
_________________________________________________________
_________________________________________________________
_________________________________________________________
_________________________________________________________
Эскиз детали с расположением дефектов
Контрольные вопросы_________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________
_________________________________________________________________
Заключение о годности детали__________________________________
_________________________________________________________
_________________________________________________________
_________________________________________________________
_________________________________________________________
Подпись студента________________________
«___» ______________ 201 г.
Подпись преподавателя___________________
159
Библиографический список
1 Ремонт дорожно-строительных машин и тракторов [Текст]: В.П. Крюков [и др.]. – М., 1984. – 232 с.
2 Дрегунович В.И «Ремонт машин и оборудования лесозаготовительных
предприятий» [Текст]/ В.И. Дрегунович, И.Н. Бабушкин. – М., 1982, – 282 с.
3 Посметьев В.И. , Иванников, В.А., Макаренко, А.В. Техническая эксплуатация д/о оборудования [Текст]: Тексты лекций / В.И. Посметьев, В.А.
Иванников, А.В. Макаренко, 2008. – 156 с.
4 Русаков, Н.Г., Клишта, А.Н., Михайленко, А.В. [Текст]: Лабораторный
практикум / Н.Г. Русаков, А.Н. Клишта, А.В. Михайленко, 2006. – 156 c.
5 Коробейник А.В. Ремонт автомобилей [Текст]: Практический курс /
А.В. Коробейник / Серия «Библиотека автомобилиста» – Ростов Н/Д.: Феникс,
2003. – 512 с.
6 Ремонт автомобилей [Текст] : учеб.для студ. вузов / под ред. Л.В. Дехтеринского. – М.: Транспорт, 1992. – 294 с.
7 Кузнецов А.С. Ремонт двигателей ЗиЛ[Текст] /А.С. Кузнецов.–М.: Машиностроение, 1993. –157 с.
8 Канарчук, В. Е. Восстановление автомобильных деталей. Технология и оборудование [Текст] : учеб, для вузов / В. Е. Канарчук. – М. :
Транспорт, 1995. – 301 с.
9 Кузнецов, В.С. Техническая эксплуатация автомобилей [Текст]:учебник для
вузов / В.С. Кузнецов. – М.: Транспорт, 1991, – 413 с.
10 Станчев, Д.И. Ремонт машин лесного комплекса [Текст] : метод.указания
к лаб. Работам для ст-ов спец. 170400 – Машины и оборудование лесного комплекса / Д.И. Станчев, ВГЛТА. – Воронеж, 2006. – 44 с.
11 Станчев, Д. И.Теоретические основы ремонта автомобилей [Текст] :
учеб.пособие / Д. И. Станчев, В. И. Ключников; Фед. агентство по образованию, Гос. образоват. учреждение высш. проф. образования "Воронеж. гос. лесотехн. акад.". – Воронеж, 2008. – 231 с.
160
Василий Тихонович Жуков
Евгений Вячеславович Снятков
Ремонт лесохозяйственных и лесозаготовительных машин
методические указания к лабораторным работам для студентов
специальности 170400 – Машины и оборудование лесного комплекса
161
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
8
Размер файла
3 315 Кб
Теги
лесохозяйственного, технология, ремонт, лесозаготовительных, жукова, машина
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа