2.2. Дефектація розподільчих валів та вивчення зносу їх кулачків
Конструктивно-технологічна характеристика деталі
Розподільний вал автомобільного двигуна є однією з відповідальних деталей. Від стану основних робочих поверхонь валу визначається робота двигуна загалом. Основними дефектами розподільних валів двигуна є:
1. Зношування опорних шийок распредвала;
2. Зношування кулачків по висоті;
3. Зміна профілю кулачка;
Всі перелічені дефекти розподільного валу викликають стукіт в клапанному механізмі, зменшення потужності двигуна, а збільшення зазорів у підшипниках викликає, крім того, падіння тиску масла системі мастила. Робота клаппано-розподільчого механізму теоретично оцінюється за параметром, який називається «час перерізу» і характеризується площею, обмеженою кривою зміни висоти підйому клапана за часом.
На рис.5 наведено криві зміни площі клапанно-розподільчого механізму. Заштриховані зони: нижня характеризує зменшення площі внаслідок зношування кулачка за профілем.
Зменшення «час перетину» клапана в результаті зношування зазначених сполучених деталей призводить до зменшення часу наповнення циліндрів і падіння потужності двигуна.
Мал. 5.Зміна площі «час-перетин» при зносі
Відновлення до нормальних розмірів висоти підйому клапана проводиться шляхом перешліфування кулачка по всьому профілю і обґрунтовується тим, що якщо зняти з кулачка однаковий (стосовно незношеного кулачка) шар металу навколо, то величина підйому клапана і моменти відкриття та закриття клапана не змінюється. Потрібно лише довести проміжок між клапаном і штовхачем до нормальної величини (рис. 6).
Мал. 6.Кулачок розподільного валу, перешліфований під ремонтний розмір
із збереженням профілю
Конструктивні розміри та технічні умови на виготовлення та ремонт розподільчого валу автомобіля ЗІЛ-130 наведено у дод. 3.
1. Вивчити можливі види дефектів розподільного валу за тими. умовам на контроль-сортування та встановити наявні дефекти на контрольованому валі;
2. Вивчити характер та величини зносу кулачків распредвала;
3. Набути навичок у використанні спеціальними пристроями та інструментами для вимірів кулачків валу.
1. Зовнішній огляд розподільного валу;
2. Вимірює всіх кулачкою в 2 поясах з визначенням зносів кулачків по висоті;
3. Визначення прогину розподільного валу;
4. Замір опорних шийок розподільного валу;
5. Побудова профілю одного кулачка.
Обладнання, прилади, інструменти:
1. Верстат для установки розподільного валу;
2. Пристосування для вимірювання елементів кулачка;
а) мікрометри 25-50, 50-75 мм;
б) індикатор із стійкою точністю 0,01 мм;
в) шабер тригранний.
4.Тех.умови на контроль-сортировку деталей при капітальному ремонті.
Розподвали двигунів: ГАЗ-51, ЗІЛ-130, М-21, ЯМЗ-236 (ЯМЗ-238) та ін.
Порядок виконання роботи:
1. Здійснити зовнішній огляд розподільного валу та результати огляду записати до бланку звіту.
2. Зовнішнім оглядом встановлюються такі дефекти валів:
а) відколи на шийках, шестірні та кулачках;
б) тріщини різного розміру та розташування;
в) місцеві зноси, задираки та ризики;
г) зрив і забитість різьблення, знос пошкодження шпонкового паза і т.д.
а) зношування опорних шийок;
б) зношування кулачків по висоті;
3. Здійснити налаштування вимірювального інструменту.
4. Здійснити виміри в обсязі, передбаченому цимкерівництвом.
6. Результати виміру занести до бланку звіту та побудувати криву підйому штовхача по новому та зміненому кулачку.
7. Оформити звіт, зробивши висновок щодо роботи.
8. Здати робоче місце лаборанту.
9. Звітити по роботі викладачеві.
Визначення ремонтного розміру шийок розподільного валу
де Др - найближчий шуканий ремонтний розмір шийки валу, мм;
Дз – виміряний діаметр шийки валу, мм;
Z – припуск на обробку (на діаметр).
Припуск на шліфування
(11)
де Z – припуск, що враховує нерівномірність зношування шийок, Z = 0,06 мм;
f – прогин валу, що не піддається редагуванню (допускається за ТУ, f = 0,05 мм;
Zh - припуск, що враховує глибину рисок на шийках (глибина пошкодженого шару Zh = 0,08 мм);
в – похибка базування та закріплення валу при шліфуванні (в = 0,02 мм).
Вказівки до виконання роботи:
1. Визначення зносу опорних шийок.
Для визначення зносу опорних шийок валу необхідно кожну шийку валу виміряти в 2-х площинах 1 – 1 (1-й пояс) та 2 – 2 (2-й пояс), що віддаляються від країв опорних шийок на 5 мм (рис. 2.7).
У кожному поясі опорні шийки вимірюють у 2-х взаємно-перпендикулярних площинах А – А, паралельній площині шпонкової канавки та площині – В, перпендикулярній площині, що проходить через шпонкову канавку.
При вимірі шийок розподільний вал повинен бути встановлений на призмах або в центрах.
2. Визначення зношування кулачків по висоті.
Для визначення зношування кулачкою по висоті необхідно:
а) кожен кулачок виміряти у 2 площинах (рис. 7);
б) зіставити отримані результати вимірів висоти з номінальною висотою нового кулачка та визначити величинузносу кулачків по висоті.
в) дати висновок про можливість подальшої роботи кулачків розподільного валу без ремонту, виходячи з допустимої величини зносу за тех. умов або призначити спосіб відновлення кулачків до номінальної величини.
Мал. 7.Схема вимірів кулачків распредвалов
Визначення прогину валу.
Для визначення прогину валу розподільний вал встановлюють у центрі:
а) до середньої шийки (при симетричному розташуванні валу) по черзі підвести вимірювальний стрижень індикаторної головки;
б) встановити стрижень індикаторної головки в положення, при якому мала стрілка дає відхилення 1 - 2 мм і підвести нуль рухомої шкали до великої стрілки,
в) зробити орієнтування розподільного валу по кулачку, що підлягає виміру щодо вимірювального пристрою,
г) встановити кулачок у положення максимального підйому, що визначається невеликим показанням стрілки при поворотах кулачкового валу,
д) повернути вал у будь-який бік на 90 і стрілку індикатора встановити на нуль,
е) обертаючи вал, зафіксувати за показаннями індикатора висоту підйому кулачка, через кожні 10 кута повороту. Максимальний підйом кулачка повинен відповідати куту повороту 90 від початку відліку,
ж) за даними вимірів та табличних даних (для нового кулачка див. плакат) побудувати криві підйому кулачка (нового та зміненого).
Довідкові дані представлені у додатку 2.
Перелічіть основні конструктивні елементи розподільчого валу та його дефекти?
Які параметри характеризують стан опорних шийок та кулачків розподільчого валу?
Як перевірити розподільний вал на прогин?
Якою послідовністю встановлюється мікрометр на «0»?
Як перевірити профільпаска розподільного валу?