Основні можливі несправності колінчастих валів та способи
ний розмір шпонок, нової шпонкової канавки. Наплавлення з подальшим фрезеруванням шпонкової канавки
| 0,43 |
| посадкового місця зовнішнього кільця шарикопідшипника в торці валу |
Розточування посадкового місця.
| отворів під штифти кріплення маховика різьблення (зрив більше двох ниток різьблення) |
0,12 Розгортання під ремонтний розмір; заварка
0,02. 0,08 Розточування або зенкерування з наступним нарізуванням різьблення збільшеного розміру; поглиблення різьбових отворів з наступним нарізуванням такого ж різьблення під подовжені болти (пробки) Постановка різьбових спіральних вставок
| Скручування валу (нару- | 0,1-1,0 |
| шення розташування | |
| кривошипів) | |
| Торцеве биття фланця | |
| Вигин валу: | 0,5. 1,0 |
| до 0,15. 0,20мм | |
| до 0,2. 1,2 мм | 0,5. 1,0 |
| Тріщини на шийках валу | 0,1 |
Шліфування шийок під ремонтний розмір; наплавлення шийок з подальшою обробкою
Підрізання торця фланця точенням або шліфуванням
Шліфування під ремонтний розмір
Правка під пресом або карбування щік
Шліфування під ремонтний розмір
Розміщено на реф.рф Розділ тріщин за допомогою абразивного інструменту, заварка
Після розбирання двигуна колінчасті вали розбирають (видаляють шпонки, заглушки та пробки з масляних каналів, підшипники з отвору у фланці тощо), ретельно очищають та дефектують. Особливо ретельно дуже важливо очистити масляні канали. На спеціалізованих підприємствах канали очищають на установці ОМ-3600 пульсуючим струменем гасу або дизельного палива тиском до 6 МПа протягом 10. 12 хв.
При дефектації не тільки визначають геометричні розміри поверхонь, а й перевіряють вали на наявність та розташування тріщин методом магнітної дефектоскопії. Відповідно до інструкції з дефектоскопії та відновлення колінчастих валів з тріщинами на шийках для тракторних двигунів вважаються небезпечними і не допускаються такі види тріщин, при яких вали бракують: на галтелях корінних та шатунних шийок; на циліндричній частині шийок з відривом менше 6 мм від торців щік; на кромках отворів маслоканалів при довжині тріщини понад 15 мм і розташуванні її під кутом понад 30° до осі шийки; що знаходяться на відстані одна відносно іншої менше 10 мм і розташовані під кутом більше 30 ° до осі валу. Не допускається більше восьми тріщин довжиною менше 5 мм на циліндричній частині шийок і укромок отворів маслоканалів, а також понад три тріщини завдовжки понад 5 мм.
Вважаються безпечними і допускаються для обробки не більше трьох поздовжніх тріщин довжиною понад 5 мм на поверхні кожної корінної та шатунної шийки, що не виходять на жолобник, що знаходяться на відстані більше 10 мм одна відносно іншої і розташованих під кутом менше 30° до осі шийки.
Тріщини обробляють абразивним інструментом по всій довжині з метою утворення канавки радіусом 1,5. 2 мм та глибиною 0,2. 0,4мм. Гострі кромки додатково притуплюють по периметру.
Канавку у обробленої тріщини зміцнюють віброударною наклепом протягом 6.8 з енергією удару 2,5. 5,0 Дж. Тріщини обробляють після шліфування шийок до ремонтного розміру перед поліруванням. Іноді тріщини після обробки заварюють.
При відновленні колінчастих валів застосовують маршрутну технологію. Зразкова схема маршрутів/. /// відновлення сталевих колінчастих валів представлена малюнку 4.22.
Посадкові поверхні під шків, шестерні, маховик, а також отвори під штифти і шпонкові пази найчастіше відновлюють дуговим наплавленням дротом 1,2Св18ХГС в середовищі вуглекислого газу з подальшою механічною обробкою.
Основний дефект колінчастих валів - знос корінних та шатунних шийок. Зношування шийок усувають шліфуванням їх під ремонтний розмір.
Розміщено на реф.рф Всі однойменні шийки (корінні або шатунні) шліфують під один розмір, який визначають наступним чином. Вимірюють діаметри всіх однойменних шийок і знаходять мінімальний з них 1; подача дроту 87м/год; подача супорта 4,5 мм/об., Виліт електрода 20. 25 мм; зміщення з зеніту убік, зворотний обертання, 6. 8 мм.
При попередньому об'ємному підігріві колінчастого валу дотемператури 150. 160 "З зменшується перепад температур по перерізу шийки, що наплавляється. Внаслідок цього уповільнюється швидкість охолодження поверхневих шарів і виключається тріщиноутворення.
Після наплавлення шийки піддають високій відпустці з нагріванням ТВЧ до температури 750. 800 °С. Далі їх шліфують та гартують ТВЧ. Перед наплавленням, після неї і перед остаточним шліфуванням вали правлять наклепом. Далі їх балансують та полірують. Технологію відновлення шийок колінчастих валів двигуном А-41 з багаторазовою термічною обробкою розробив і впровадив Алтайський моторний завод. Вона передбачає шліфування шийок, підігрів ТВЧ, наплавлення, високотемпературну відпустку нагріванням ТВЧ, правку, токарну обробку шийок, чорнове шліфування, загартування та низькотемпературну відпустку шийок, чистове шліфування та полірування шийок, дефектоскопію та балансування валу.
Втомна міцність відновлених за такою технологією валів становить не менше 80 % нових.
Для підвищення втомної міцності відновлених колінчастих валів розроблено та впроваджено конструктивно-технологічні заходи. Перше з них передбачає наплавлення циліндричної частини шийки та жолобника дротом різного хімічного складу. Так, жолобник наплавляють дротом Св-08 під флюсом АН-348, циліндричну частину - дротом Нп-ЗОХГСА під сумішшю флюсів (30% АН-348 + 70% АНК-18). Твердість металу становить відповідно 20. 24 та 50. 56 НК.С.
Друге передбачає наплавлення циліндричної частини шийки валу, виключаючи жолобник (рис. 4.23). В цьому випадку можна використовувати порошковий дріт ПП-АН-122 або ПП-АН-128; дріт Нп-ЗОХГСА та суміш флюсів АН-348 та АНК-18.
Після наплавлення і чорнового шліфування шийок галтелі шліфують по заданому радіусу з поглибленнямтіло шийки на 0,4. 0,5мм. Видаляють найнапруженіші шари металу. Далі проводять зміцнюючу дробоструминну обробку галтелі протягом 1 хв під тиском 0,6 МПа, чистове шліфування та полірування.
За виконання зазначених заходів можна значно підвищити межу витривалості відновлених колінчастих валів.
Для відновлення шийок валів використовують електроконтактне припаювання сталевої стрічки зі сталі 50ХФА, дугову металізацію порошковим дротом ПП-ОМ-2.
Колінчасті вали деяких двигунів (типу ЗМЗ та ін.) Виготовляють з високоміцного магнієвого чавуну ВЧ50 і ВЧ45. Їх зносостійкість і міцність втоми приблизно однакові з відповідними показниками валів, виконаних зі сталі 45, але собівартість отримання заготовок виливком в 2,0. 2,5 рази нижче за одержання поковок. У той же час чавун відноситься до важко-зварюваних матеріалів. Тому розглянуті вище способи наплавлення не дають хороших результатів при відновленні чавунних валів.
Для відновлення чавунних колінчастих валів застосовують такі способи дугового наплавлення: по сталевій оболонці; двошарове наплавлення; наплавлення з наступною нормалізацією; наплавлення дротом Нп-15СТЮЦЯ під шаром флюсу АН-348А; широкошарове наплавлення маловуглецевим дротом марки 08А з додаванням в зону горіння дуги феромагнітної шихти та ін.
При двошаровому наплавленні оболонкою служить перший наплавлений шар, який одержують за допомогою маловуглецевого порошкового дроту під шаром флюсу АН-348А. Другий шар наплавляють по сталевої поверхні звичайними методами. При цьому втомна міцність таких валів складає всього близько 70% нових.
Наплавку з подальшою нормалізацією застосовують для відновлення чавунних колінчастих валівдвигуна ЗМЗ-53, які руйнуються через втому після наплавлення по шатунних шийках. У той самий час знос вдвічі менше зносу корінних шийок. З цієї причини для підвищення втомної міцності наплавленого вала при збереженні його вкрай важливої зносостійкості після наплавлення шатунних шийок вал піддають нормалізації при температурі 800. 850 ° С і виправленні в гарячому стані. Далі наплавляють корінні шийки, шліфують, балансують та полірують вал. При нормалізації твердість наплавлених шатунних шийок зменшується до НК.С 25. 30, знижуються внутрішні напруги, і в результаті міцність втоми підвищується до 85% рівня нових валів. Неможливе зниження зносостійкості шатунних шийок компенсується її запасом порівняно з корінними шийками.
До перспективних та ефективних способів відновлення сталевих та чавунних колінчастих валів відноситься плазмова наплавка. Рекомендують комбінований спосіб наплавлення, що передбачає одночасну подачу дроту та порошку.
При відновленні колінчастих валів, виготовлених зі сталі 45 (СМД-14, А-41 та ін.), шийки наплавляють композицією дріт Св-08МХ або Св-08Г2С (85%) + порошок ПГ-СР4 (15%), а галтелі - тією ж композицією, але у співвідношенні 75 і 25%. Вали зі сталі 50Г (ЯМЗ-238НБ та ін) наплавляють дротом Св-15ГСТЮЦА (75.80%) і порошком ПГ-СР4 або ПГ-СРЗ\(20. 25%). При відновленні чавунних валів застосовують дріт Св-15ГСТЮЦА (70%) та порошок ПР-Н70Х17 СЧР4 (30%).
Для відновлення чавунних колінчастих валів розроблено та впроваджено два способи: постановка напівкілець та пластинування.
Технологія відновлення зношених шийок колінчастих валів ЗМЗ-53 приварюванням сталевих напівкілець включає в себе шліфування шийок, нанесення витоків, що розвантажують, на галтелях вплощині, перпендикулярної до площини кривошипу; постановку та приварювання на шийки валу в зоні їх стику спеціальних напівкілець (рис. 4.24). Ширина їх менша за довжину шийки валу. Півкільця виготовляють із листової сталі 45 товщиною 3 мм. Нарізають з листа смуги, потім вирубують з них заготівлі потрібних розмірів з одночасною пробивкою отворів під масляні канали, нагрівають до температури 820. 890 "З вигинають у пристосуванні. Далі півкільця загартовують при нагріванні до температури 820. 880 °С і охолодженні в маслі піддають низькій відпустці, після чого півкільця розточують до потрібного діаметру з шорсткістю.
Межа витривалості відновленого таким способом колінчастого валу така сама, як і нового. Метод відновлення шийок валів пластинуванням полягає в установці з подальшим механічним кріпленням на шийках валів сталевої холоднокатаної термообробленої полірованої стрічки, виготовленої з пружної сталі типу 65Г.
Шийки попередньо шліфують до необхідного розміру. Після цього на них фрезерують два дзеркально розташовані сегментні пази, залишаючи перемички між ними.
Накладну стрічку товщиною 0,4 мм виготовляють штампуванням. При цьому передбачено вирубування її необхідної довжини, виконання отворів для масляних каналів і висікання двох протилежно спрямованих, частково відігнутих всередину виступів, які перешкоджають провороту стрічки щодо шийок колінчастого валу.
За допомогою спеціального пристосування стрічку згортають у кільце діаметром, меншим за діаметр прошліфованої шийки валу. Далі згорнуту стрічку надягають на підготовлену поверхню шийки валу і фіксують торцями виступів щодо бічних поверхонь перемички на валу. При черговому ремонті валу накладну стрічку замінюють. При цьому шийки валу неперешліфовують.
При використанні даного методу можна суттєво спростити технологічний процес та оснащення для відновлення валів, повністю виключити зварювально-термічний вплив на вал, відмовитися від шліфування та полірування відновлених валів, у 4. 5 разів скоротити витрату металу та у 3 рази підвищити продуктивність процесу порівняно з наплавлення. Метод успішно апробований при відновленні чавунних валів двигунів ЗМЗ-53 та ЗМЗ-24.
Деякі підприємства відновлюють шийки колінчастих валів дуговою і плазмовою металізацією, житло, анодно-струменевим хромуванням. З метою підвищення зчеплюваності металізаційних покриттів шийки обов'язково піддають дробоструминної обробки або обробки корундом під тиском 0,45. 0,55 МПа. Чавунні колінчасті вали прожарюють при температурі 250. 300 "С протягом 15 хв для видалення масла з пор.
Читайте також
Ремонт колінчастих валів. Несправності та способи усунення. Колінчастий вал - одна з основних деталей двигуна, що визначає разом з іншими деталями циліндропоршневої групи його ресурс. Ресурс колінчастого валу характеризується двома показниками. [Докладніше].
їх усунення Дефект Коефіцієнт повто- Основні способи усунення ряжуваності дефекту дефекту Знос: Шліфування під ремонтний корінних і шатун-розмір. Нанесення покривних шийок; овальність, наплавлення. [Докладніше].