Повышение ресурса коленчатого вала двигателей дорожных машин технологическими методами

Размещено на http://www.allbest.ru/

Повышение ресурса коленчатого вала двигателей дорожных машин технологическими методами

Колисниченко С.Н.

В процессе эксплуатации дорожных машин (ДМ) теряют работоспособность: изменяются технические характеристики, одни детали сборочных единиц изнашиваются, в других происходят необратимые процессы усталостного и коррозионного разрушения. Работоспособность машин определяется техническим уровнем изделий, системой ТО и ремонтов а также условиями эксплуатации.

Одним из перспективных способов восстановления геометрических параметров шеек коленчатых валов и продление ресурса двигателей внутреннего сгорания (ДВС) вышедших за предельно допустимые размеры, предлагается применение термоупрочненных колец. По рассматриваемому способу восстановления в качестве детали брался коленчатый вал общий вид которого схематично представлен на рисунке. Контакт секций с рабочими поверхностями обеспечиваются с натягом, а секции стыкуются между собой с помощью скосов. Предлагаемая технология восстановления позволяет обеспечить повышение износостойкости, долговечности и устойчивости против задиров. двигатель термоупрочненный коленчатый вал

Рабочие поверхности шеек коленчатого вала перед реставрацией подвергают механической обработке - шлифовке. Коренные шейки обрабатывают до диаметра Д2, шатунные - до Д1, при этом диаметры Д1 и Д2 соответственно составляют 0,99-0,95 диаметров коренных и шатунных шеек от последнего ремонтного размера. Затем изготавливают секции 6, 7, 8, 9. Секции в зависимости от восстанавливаемого диаметра могут быть выпол-нены в виде полуколец, составляющей часть окружности рабочей поверхности шеек. После обработки поверхностей, подлежащих восстановлению, производят закрепление секции на валу. Закрепляют секции с использованием одного или более закладных элементов. В качестве закладных элементов используют ввертыши или стопорные кольца. Ввертыши устанавливают на резьбе, выполненной в отверстиях масляных каналов. Все закладные элементы содержат отверстия, соосные с масляными каналами для обеспечения смазки рабочих поверхностей после их реставрации. Изготавливают и собирают секции на рабочих поверхностях вала по диаметрам Д1 и Д2 с натягом, равным или большим 0,001 соответствующего диаметра рабочей зоны (шейки) восстанавливаемого вала, соответственно 0,001 Д1 и 0,001 Д2. Секции между собой стыкуют с помощью скоса. Величину скоса S принимают равной или большей 0,1 толщины стыкуемых секций, а направление стыка совмещают с направлением вращения вала. Стыки 17, 18 замыкают при помощи паяного или сварного шва. Температуру плавления металла шва задают не выше температуры плавления материала стыкуемых секций. Каждая из секций, с одной торцевой кромки состыкована с изделием со стороны галтелей, при этом контакт секции с рабочими поверхностями в зоне галтельного перехода обеспечивают по радиусу Z не менее половины толщины t контактируемой секции.

Опытно установлено, что в случае, если t <1/2 t, то возможен перелом коленчатого вала в процессе эксплуатации.

Прихватки выполняют в зоне установки закладных элементов, а длины их принимают равными от 5 до 10 толщин секций. При диаметрах Д1 и Д2, при которых секции не представляется выполнить в виде полуколец, сборку секций осуществляют с помощью закладных элементов 13, которые изго-тавливают в виде стопорных колец, которые укладывают в ниши 20, выпол-ненные на щеках коленчатого вала. При использовании припоя укладку закладного элемента осуществляют в зазор между секциями и щекой коленчатого вала. При использовании стопорных колец на торце секции выполняют уступ 21. Для обеспечения плотного контакта и повышения на-дежности на внутреннюю поверхность секции наносят фрикционностойкое покрытие, например, на основе железа.

На наружную поверхность наносят износостойкое покрытие, например, на основе сплава Ni-Gr-B-Si. Покрытие наносят способом газотермического напыления. При укладке закладных элементов в виде припоя в секциях 6, 7 выполняют потаи диаметром d, который задают равным наружному диаметру накладного элемента 11, а внутренний диаметр закладного элемента 11 выполняют равным диаметру d1 масляного канала, с целью обеспечения доступа смазки в рабочие зоны и обеспечения надежности закрепления секции на коленчатом валу.

При закреплении секций на валу с помощью закладных элементов в виде ввертышей предлагается использовать схему, представленную на рисунке разрез В-В. Ввертыши 10, 12, выполняют в виде пустотелого винта, причем головку винта фиксируют в секции с помощью ступенчатого потая, а внутренние отверстия выполняют и совмещают с масляными каналами на резьбе. Кроме того, при значительных износах рабочих шеек валов в процессе их реставрации требуется увеличить толщину t секции, в этом случае в зоне скоса S со стороны нахлестки выполняют притупление П. Величина притупления должна быть не больше половины скоса, так как в случае большого притупления нарушается за счет значительного проплава плотный контакт секции с рабочей поверхностью вала, а в случае отсутствия притупления - не провар металла, что снижает прочность и надежность соединения.

Описанная технология была опробирована в ТОО «Ремплазма» которая показала, что по сравнению с известными способами восстановления, наилучшие показатели по износостойкости и усталостной прочности шеек коленчатых валов обеспечивает установка стальных термоупрочненных дополнительных ремонтных деталей (ДРД), а также меньшее соотношение затрат. Время и объем проводимых работ необходимо планировать с учетом минимальных затрат на поддержание и восстановление работоспособности систем, сборочных единиц и машин в целом.

Таким образом, важнейшее направление по повышению эф-фективности строительно-дорожного производства - применение современ-ных технологий, позволяющих повышать качество продукции, производительность труда и экономить энергоресурсы.

Библиографический список

1. В.В. Курчаткина «Надежность и ремонт машин», Москва «Колос», 2000г., 750 стр.

2. Ф.Х. Бурумкулов «Тезисы доклада на технической конференции стран СЭВ» ОАО «Ремдеталь» г. Москва 1988г.

3. Патент РК № 6545, кл. В 23 Р 6/02, 2001г.

4. В.Н. Луканин, Н.Г.Шатров «ДВС, динамика и конструирование», Москва «Высшая школа»,2005г., 322 стр.

5. А.К. Томашец, Колисниченко С.Н. «Проблемы восстановления геометрических параметров коленчатых валов и блока цилиндрова двигателей строительных и дорожных машин»,г.Караганда Международный научный журнал «Актуальные вопросы современности»№3, 2007г., 258-260стр.

6. С.Н.Нураков, А.К. Томашец, Колисниченко С.Н. «Нарушение проектной геометрии базовых деталей ДВС и предельно допустимые отклонения» г.Астана Международная научно-практическая конференция ЕНУ им. Л.Гумилева,2008г.

Размещено на Allbest.ru