Принцип работы стартера СТ221

Лабораторная работа № 3

КОНСТРУКЦИЯ, ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ХАРАКТЕРИСТИКИ И ОЦЕНКА ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ СТАРТЕРА

Цель работы: изучение принципа действия автомобильного стартера, конструкции и назначение его основных узлов, технологии разборки и сборки стартера СТ221, оценка его технического состояния.

Оборудование: диагностический стенд КАД-400-02, мультитестер.

Теоритическая часть

Общие сведения

Стартер предназначен для дистанционного пуска двигателя автомо­биля. Он представляет собой электродвигатель постоянного тока с элек­тромагнитным тяговым реле и механизмом привода.

При включении замка зажигания срабатывает тяговое реле (рису­нок 4.1 и 4.2), в результате чего шестерня привода входит в зацепление с венцом маховика двигателя, и замыкаются силовые контакты в цепи пита­ния электродвигателя. Якорь стартера через механизм привода приводит во вращение коленчатый вал и сообщает ему обороты, необходимые для начала самостоятельной работы двигателя. Минимальное пусковое число оборотов, при котором двигатель может начать работу, для карбюратор­ных систем составляет 70...90 об/мин, а для дизельных двигателей и систем с впрыском бензина - 100...200 об/мин.

При пуске стартера ток разряда АКБ составляет 100...1500 А, поэто­му время работы стартера ограничено. По существующим нормативам продолжительность попытки пуска бензинового двигателя составляет 10 с, дизеля - 15 с, интервал между попытками - 60 с, а после 3 попыток - 3 мин.

После запуска двигателя автомобиля отпускается ключ зажигания, размыкаются силовые контакты, тяговое реле и электродвигатель отклю­чаются от аккумуляторной батареи и привод стартера выводится из зацеп­ления с венцом маховика.

Рисунок4.1 – Электрическая схема включения стартера  
Принцип работы стартера СТ221 - student2.ru

Рисунок 4.2 – Зацепление шестерни привода с венцом маховика двигателя

Обозначение стартера

Ранее стартер обозначался буквами «СТ», номером модели и ее мо­дификацией. Например, СТ221. В настоящее время используется цифровое обозначение вида ХХХХ.3708, где первые две цифры соответствуют номеру модели, третья цифра - модификации, а четвертая - исполнению (в некото­рых случаях третья и четвертая цифры могут отсутствовать). Так 5702.3708 - это стартер 57 модели, общеклиматического исполнения.

Устройство стартеров

Стартер состоит из корпуса, в котором смонтированы катушки воз­буждения с полюсами; якоря с обмоткой и коллектором; крышек (со сто­роны коллектора и со стороны привода); привода, состоящего из рычага приводной шестерни и муфты свободного хода; и тягового реле, состоя­щего из катушки, ярма, якоря, штока с контактной пластиной, крышки с контактными болтами.

Корпус электростартера изготавливают из трубы или стальной поло­сы (сталь Ст10 или Ст2) с последующей сваркой стыка. В корпусе преду­смотрено отверстие для выводного болта обмотки возбуждения, но не име­ется окон для доступа к щеткам (с целью улучшения герметизации).

К корпусу винтами крепят полюсы с катушками обмотки возбуж­дения (рисунок 2.4). Все автомобильные стартеры выполняют четырехполюсными. Катушки последовательных (сервисных) и параллельных (шунтовых) обмоток возбуждения устанавливают на отдельных полюсах, по­этому число катушек равно числу полюсов. Катушки последовательной обмотки имеют небольшое число витков неизолированного медного про­вода прямоугольного сечения марки ПММ. Между витками катушки про­кладывают электроизоляционный картон толщиной 0,2…0,4 мм. Катушки параллельной обмотки возбуждения наматывают изолированным круглым проводом марок ПЭВ-2 или ПЭТВ. Снаружи катушки изолируют лентой из изоляционного материала (хлопчатобумажная тафтяная лента, батистовая лента Б-13). Внешняя изоляция после пропитывания лаком и просушива­ния имеет толщину 1.1,5 мм. Перспективно применение полимерных ма­териалов при изолировании катушек, с помощью которых можно получить покрытия, равномерные по толщине, стойкие к воздействию агрессивной среды и повышенной температуры.

Якорь стартера представляет собой шихтованный сердечник, в пазы которого укладываются секции обмотки. В шихтованном сердечнике меньше потери на вихревые токи. Пакет якоря напрессован на вал, вра­щающийся в двух или трех опорах с бронзографитовыми подшипниками, подшипниками из другого порошкового материала, либо с подшипниками качения. Пакет якоря набирают из стальных пластин (СТ 0,8 КП или СТ 10) толщиной 1.1,2 мм. Крайние пластины пакета из электроизоляцион­ного картона ЭВ толщиной 2,5 мм предохраняют от повреждения изоляци­онный материал лобовых частей обмотки якоря.

Принцип работы стартера СТ221 - student2.ru

Рисунок 3.3 - Устройство стартера

В стартерных электродвигателях применяют простые волновые об­мотки с одно- и двухвитковыми секциями. Одновитковые секции выпол­няют из неизолированного прямоугольного провода марки ПММ. В этом случае проводники в пазы укладывают в два слоя и изолируют друг от друга и пакета якоря гильзами S-образной формы из электрокартона тол­щины 0,2…0,4 мм или полимерной пленки. Обмотки с двухвитковыми секциями наматывают круглыми изолированными проводами ПЭВ-2 и ПЭТВ.

Концы секций обмотки якоря укладывают в прорези «петушков» коллектных пластин. Конец одной секции и начало следующей по ходу обмотки присоединяют к одной коллекторной пластине. На лобовые части обмотки якоря накладывают бандажи, состоящие из нескольких витков проволоки, хлопчатобумажного шнура или стекловолокнистого материала, намотанных на прокладку из электроизоляционного картона. Бандаж из стекловолокна менее дорогостоящий, для него можно не применять кре­пежные скобы. Бандаж может быть изготовлен в виде алюминиевого коль­ца с изоляционной кольцевой прокладкой из гетинакса или текстолита. Лобовые части секций изолируют друг от друга электроизоляционным картоном.

В электростартерах применяют сборные цилиндрические коллекто­ры на металлической втулке, а также цилиндрические и торцовые коллек­торы с пластмассовым корпусом.

Сборные цилиндрические коллекторы, применяемые на стартерах большой мощности, составляют из медных пластин и изолирующих про­кладок из миканита, слюдинита или слюдопласта. Пластины в коллекторе закрепляются с помощью металлических нажимных колец и изоляционных корпусов по боковым опорным поверхностям. От металлической втулки, которую напрессовывают на вал якоря, медные пластины изолируют ци­линдрической втулкой из миканита. Рабочая поверхность коллектора должна иметь строго цилиндрическую форму.

В цилиндрических коллекторах с пластмассовым корпусом пласт­масса является формирующим элементом коллектора. Она плотно охваты­вает сопрягаемые поверхности независимо от конфигурации и точности изготовления коллекторных пластин, изолирует коллекторные пластины от вала и воспринимает нагрузки. В качестве пресс-материала чаще всего ис­пользуется пластмасса АГ-4С. Для повышения прочности коллектора при­меняют армировочные кольца из металла и пресс-материала. При неболь­ших размерах коллектор может быть изготовлен из цельной цилиндриче­ской заготовки, разрезаемой после опрессовки пластмассой на отдельные ламели.

Торцевой коллектор выполнен в виде пластмассового диска с зали­тыми в нем медными пластинами. Рабочая поверхность торцового коллек­тора находится в плоскости, перпендикулярной к оси вращения якоря. Та­кой коллектор способствует более стабильной и длительной работе щеточ­ного контакта.

В стартерах с цилиндрическими коллекторами щетки устанавливают в четырех коробчатых щеткодержателях радиального типа, закрепленных на крышке со стороны коллектора. Необходимое давление (30…120 КПа) на щетки обеспечивают спиральные пружины. Щеткодержатели изолиро­ваны от крышки прокладками из текстолита или другого изоляционного материала. В стартерах большой мощности в каждом из радиальных щет­кодержателей устанавливают по две щетки.

В электростартерах с торцовыми коллекторами щетки размещают в пластмассовой или металлической траверсе и прижимают к рабочей по­верхности коллектора витыми цилиндрическими пружинами.

Щетки имеют канатики и присоединяются к щеткодержателям с по­мощью винтов. Обычно щетки устанавливают на геометрической нейтра­ли, но на некоторых стартерах для улучшения коммутации щетки смещают с геометрической нейтрали на небольшой угол против направления враще­ния. Щетки в щеткодержателях должны перемещаться свободно, но без сильного бокового люфта.

В электростартерах применяют меднографитные щетки с добавками свинца и олова. Графита больше в щетках для мощных стартеров и старте­ров для тяжелых условий эксплуатации. Размеры щеток и падение напря­жения под ними зависят от допустимой плотности тока. Обычно плотность тока в щетках электростартеров находится в пределах 40…100 А/см2 .

Тяговое реле обеспечивает ввод шестерни в зацепление с венцом ма­ховика и подключает стартерный электродвигатель к аккумуляторной ба­тарее (см. рисунок 4.3 и 4.4). На большинстве стартеров тяговое реле рас­полагают на приливе крышки со стороны привода. С фланцем прилива крышки реле соединяют непосредственно или через дополнительные кре­пежные элементы.

Принцип работы стартера СТ221 - student2.ru

Рис. 4.4 - Устройство тягового реле стартера

Реле может иметь одну или две обмотки, намотанные на латунную втулку, в которой свободно перемещается стальной якорь, воздействую­щий на шток с подвижным контактным диском. Два неподвижных контак­та в виде контактных болтов закрепляют в пластмассовой крышке.

В двухобмоточном реле удерживающая обмотка, рассчитанная толь­ко на удержание якоря реле в притянутом к сердечнику состоянии, намо­тана проводом меньшего сечения и имеет прямой выход на «массу». Втя­гивающая обмотка подключена параллельно контактам реле. При включе­нии реле она действует согласно с удерживающей обмоткой и создает не­обходимую силу притяжения, когда зазор между якорем и сердечником максимален. Во время работы стартерного электродвигателя замкнутые контакты тягового репе шунтируют втягивающую обмотку и выключают ее из работы. При неразделенной контактной системе подвижный контакт снабжен пружиной. Перемещение подвижного контактного диска в исход­ное нерабочее положение обеспечивает возвратная пружина. В разделен­ной контактной системе подвижный контактный диск не связан жестко с якорем реле.

Тяговое реле рычагом связано с механизмом привода, расположен­ным на шлицевой части вала. Рычаг воздействует на привод через повод­ковую муфту. Его отливают из полимерного материала или выполняют со­ставным из двух штампованных стальных частей, которые соединяют за­клепками или сваркой.

Для передачи вращающего момента от вала якоря коленчатому валу используется специальный механизм привода. По типу и принципу работы приводных механизмов выделяют стартеры с электромеханическим пере­мещением шестерни привода, с инерционным или комбинированным при­водом. Для предотвращения разноса якоря после пуска двигателя в авто­мобильные электростартеры устанавливают роликовые, храповые или фрикционно-храповые муфты свободного хода. Наибольшее распростра­нение в электростартерах получили электромеханический привод шестер­ни и роликовые муфты свободного хода.

Роликовые муфты свободного хода технологичны в изготовлении, бесшумны в работе и способны при небольших размерах передавать боль­шие крутящие моменты. Они малочувствительны к загрязнению, не тре­буют ухода и регулирования в эксплуатации. Работает такая муфта сле­дующим образом (рисунок 4.5).

Принцип работы стартера СТ221 - student2.ru

а) б)

Рисунок 4.5 Схема работы роликовой муфты свободного хода: при пуске (а) и после пуска (б) двигателя автомобиля

При включении стартерного электродвигателя наружная ведущая обойма муфты свободного хода вместе с якорем поворачивается относи­тельно неподвижной еще ведомой обоймы. Ролики под действием при­жимных пружин и сил трения между обоймами и роликами перемещаются в узкую часть клиновидного пространства, и муфта заклинивается (рису­нок 3.5,а). Вращение от вала якоря ведущей обойме муфты передается шлицевой втулкой. После пуска двигателя частота вращения ведомой обоймы с шестерней превышает частоту вращения ведущей обоймы, роли­ки переходят в широкую часть клиновидного пространства между обойма­ми, поэтому вращение от венца маховика к якорю стартера не передается и муфта проскальзывает (рисунок 3.5,б).

Крышки со стороны коллектора изготавливают методом литья из чугуна, стали, алюминиевого или цинкового сплава, а также штампуют из стали. Крышки могут иметь дисковую или колоколообразную форму.

Крышки со стороны привода изготавливают методом литья из алю­миниевого сплава или чугуна. Конструкция крышки зависит от материала, из которого она изготовлена, типа механизма привода, способа крепления стартера на двигателе и тягового реле на стартере. Установочные фланцы крышки имеют два или большее число отверстий под болты крепления стартера. Фланцевое крепление стартера к картеру сцепления дает воз­можность сохранить постоянство межосевого расстояния в зубчатом заце­плении при снятии и повторной установке стартера. В крышке предусмот­рено отверстие, которое позволяет шестерне привода входить в зацепления с венцом маховика.

В крышках и промежуточной опоре устанавливают подшипники скольжения. Промежуточную опору предусматривают в стартерах с диа­метром корпуса 115 мм и более. Подшипники смазывают в процессе про­изводства и при необходимости во время технического обслуживания в процессе эксплуатации. В стартерах большой мощности бобышки под­шипников имеют масленки с резервуарами для смазочного материала и смазочными фильцами.

На автомобилях ВАЗ моделей 2108 и 2109 установлен стартер 29.3708, имеющий только одну опору в крышке со стороны коллектора. Вторая опора со стороны привода предусмотрена в картере сцепления.

В эксплуатации стартеры подвержены воздействию влаги, масла, грязи, поэтому конструкция стартера предусматривает защиту от них. Лучше защищены стартеры грузовых автомобилей. Герметизация обеспе­чивается установкой в места разъема резиновых колец и шайб, применени­ем втулок и уплотнительных прокладок, а также мягких пластических ма­териалов.

Устройство стартера СТ221. На рисунке 4.6 показана в разрезе конструкция стартера СТ221.

Принцип работы стартера СТ221 - student2.ru

Рисунок 4.6 – устройство стартера

1 - шестерня привода, 2 - упорное полукольцо обгонной муфты, 3 - ролик об­гонной муфты, 4 - центрирующее кольцо обгонной муфты, 5 - наружное кольцо об­гонной муфты, 6 - кожух обгонной муфты, 7 - ось рычага привода включения шестер­ни стартера, 8 - уплотнительная заглушка крышки стартера, 9 - рычаг привода включе­ния шестерни стартера, 10 - тяга якоря реле, 11 - крышка стартера со стороны привода, 12 - возвратная пружина якоря реле, 13 - якорь реле стартера, 14 - скользящая втулка, 14 - гайка крепления тягового реле, 15 - передний фланец реле, 16 - обмотка реле, 17 - стержень якоря, 18 - скользящая втулка стержня якоря, 19 - сердечник реле, 20 -фланец сердечника, 21 - щека каркаса обмотки реле, 22 - пружина стержня якоря, 23 -стяжной болт реле стартера, 24 - контактная пластина, 25 - верхний контактный болт, 26 - крышка реле, 27 - нижний контактный болт, 28 - крышка стартера со стороны коллектора, 29 - внутренняя изолирующая пластина положительного щеткодержателя, 30 - тормозной диск крышки, 31 - тормозной диск вала якоря, 32 - клемма щетки стар­тера, 32 - винт крепления клемм щеток, 33 - защитная лента, 33 - коллектор, 34 ­пружина щетки, 35 - щеткодержатель, 36 - щетка стартера, 36 - стяжная шпилька с гайкой, 37 - вал якоря, 38 - втулка крышки стартера, 39 - шунтовая катушка обмотки статора, 40 - полюс статора, 41 - корпус стартера, 42 - обмотка якоря, 43 ограничитель хода выключения шестерни, 44 - ограничительный диск хода шестерни, 45 - поводко­вое кольцо, 46 - центрирующий диск, 47 - ступица обгонной муфты, 48 - буферная пружина, 49 - вкладыш ступицы обгонной муфты, 50 - втулка шестерни привода, 51 -ограничительное кольцо хода шестерни, 52 - стопорное кольцо, 53 - упорная шайба вала якоря, 54 - регулировочная шайба осевого свободного хода.

Стартер СТ221 представляет собой четырехполюсный электродвига­тель постоянного тока со смешанным возбуждением и состоит из корпуса 41 с обмотками возбуждения, якоря с приводом, двух крышек 11 и 28 и тягового электромагнитного реле. Крышки и корпус стянуты в единое целое двумя шпильками 36, ввернутыми в крышку 11. Внутри стального корпуса закреплены винтами четыре полюса 40. На полюсы надеты катуш­ки обмотки. Корпус вместе с полюсами и катушками образует статор стар­тера. Две катушки обмотки статора являются последовательными, а две другие параллельными обмотке якоря.

Якорь стартера состоит из вала 37, сердечника с обмоткой 42 из мед­ной ленты и коллектора 33, выполненного в виде пластмассовой втулки с залитыми в ней медными пластинами. Вал якоря вращается в двух металлокерамических втулках 38, запрессованных в крышки стартера и пропи­танных маслом. Осевой свободный ход вала якоря регулируется подбором шайб 54 и должен быть в пределах 0,07…0,7 мм .

На переднем конце вала якоря установлен привод стартера, состоя­щий из роликовой обгонной муфты и шестерни 1. Обгонная муфта состоит из наружного кольца 5 с роликами 3 и внутреннего кольца, объединенного с шестерней 1 привода. Наружное кольцо имеет три паза с отверстиями, в которых находятся стальные ролики с пружинами, плунжерами и направ­ляющими стержнями. Лазь для роликов - с переменной шириной. В широ­кой части паза ролики могут свободно вращаться, а в узкой - заклинивают­ся между наружным и внутренним кольцами.

Электромагнитное тяговое реле стартера служит для ввода шестерни привода в зацепление с венцом маховика и для замыкания цепи питания обмоток якоря и статора. Магнитную систему реле образуют фланцы 15 и 20, ярмо (окружающее обмотку) и сердечник 19, запрессованный во фла­нец 20. На каркасе из латунной трубки и пластмассовых щек намотана ка­тушка реле. На стартерах выпуска до 1981г. имеются две обмотки: удер­живающая и втягивающая. Обе обмотки намотаны в одну сторону. Начала обмоток припаяны к штекеру "50". Конец удерживающей обмотки прива­рен к фланцу 20 реле (т.е. соединен с "массой"), а конец втягивающей об­мотки соединен с нижним контактным болтом 27 реле.

Принцип работы стартера СТ221

При повороте ключа в положение II ("Стартер") замыкаются контак­ты "30" и "50" выключателя зажигания, и через обмотки тягового реле на­чинает протекать ток. Под действием этого тока возникает магнитное уси­лие, которое втягивает якорь реле до соприкосновения с сердечником 19. При этом контактная пластина замыкает контакты 25 и 27. У стартера с двухобмоточным тяговым реле при замыкании контактных болтов втяги­вающая обмотка обесточивается, так как оба ее конца оказываются соеди­ненными с "плюсом" аккумуляторной батареи. Поскольку якорь уже втя­нут в реле, то для удержания якоря в этом положении требуется сравни­тельно небольшой магнитный поток, который и обеспечивает одна удер­живающая обмотка. Передвигаясь, якорь реле через рычаг 9 перемешает обгонную муфту с шестерней. Ступица обгонной муфты, проворачиваясь на винтовых шлицах вала якоря стартера, поворачивает также и шестерню 1, что облегчает ее ввод в зацепление с венцом маховика. Кроме того, фас­ки на боковых кромках зубьев шестерни и венца маховика, а также буфер­ная пружина, передающая усилие от рычага 9 ступице 47 муфты, облегча­ют ввод шестерни в зацепление и смягчают удар шестерни в венец махо­вика. Через замкнутые силовые контакты реле идет ток питания обмоток статора и якоря. Якорь стартера начинает вращаться вместе со ступицей 47 и наружным кольцом обгонной муфты. Поскольку ролики муфты смещены пружинами в узкую часть паза наружного кольца, а шестерня тормозится венцом маховика, то ролики заклиниваются между кольцами обгонной муфты, и крутящий момент от вала якоря передается через муфту и шес­терню к венцу маховика.

После запуска двигателя частота вращения шестерни начинает пре­вышать частоту вращения якоря стартера. Внутреннее кольцо обгонной муфты (объединенное с шестерней) увлекает ролики в широкую часть паза наружного кольца 5, сжимая пружины плунжеров. В этой части паза роли­ки свободно вращаются, не заклиниваясь, и крутящий момент от маховика двигателя не передается на вал якоря стартера.

После возвращения ключа в положение I ("Зажигание") цепь питания обмоток тягового реле размыкается. Якорь реле под действием пружины 12 возвращается в исходное положение, размыкая контакты 25 и 27 и воз­вращая обгонную муфту с шестерней в исходное положение. Пружина 12 через рычаг, диск 44 и ограничитель 43 давит на якорь в сторону крышки 28. Стальной тормозной диск 31 вала якоря упирается в тормозной диск 30 крышки, и якорь быстро прекращает вращение.

Технические характеристики стартеров

В таблице 4.1 приведены в качестве примера основные характери­стики стартеров СТ221, 35.3708, 29.3708 и 421.3708.

Таблица 4.1

Наименование параметра СТ 221 35.3708 29.3708 421. 3708
1 Номинальное напряжение, В
2 Номинальная мощность, кВт/л.с. 1,3 (1,77) 1,3 (1,77) 1,3 (1,77) 1,3 (1,77)
3 Направление вра­щения (со стороны шестерни привода) правое правое правое правое
4 Возбуждение (обмотка) смешанное смешанное смешанное последовательное
5 Привод Шестерней с роликовой муфтой свободного хода
6 Число зубьев шестерни привода стартера
7 Модуль 2,116 2,116 2,116  
8 Диаметр якоря, мм 66,9 66,9 66,9
9 Длина пакета якоря, мм 59, 5 49,5 49,5
10 Коллектор
тип цилиндрический торцовый торцовый цилиндрический
диаметр, мм
число пластин
обмотка статора
число последовательных катушек
число витков последовательной катушки
размеры провода последовательной катушки, мм 1,1 ×5,3 2,24 ×5,3 2,24 ×5,3 1,5 ×5,6
число параллельных катушек -
число витков параллельной катушки -
диаметр провода параллельной ка­тушки, мм 0,6 0,6 0,6 -
11 Обмотка якоря
число секций
число витков в сек­ции (размеры про­вода, мм) 1 (1,65×3,4) 1 (1,65×3,4) 1 (1,65×3,4) 1 (1,8×4,0)
число пазов в якоре
шаг проводников секции по пазам якоря 1-8 1-8 1-8 1-8
шаг проводников секции по коллек­тору 1-15 1-15 1-15 1-15
12 Щетки
тип МГС20 МГС20 МГС20 МГСА
число
размеры, мм 7×16×20 7×16×20 7×16×20 8,8×19,2×14
сила натяжения ще­точной пружины, КПа 0,9-1,1 0,9-1,1 0,9-1,1 1,0-1,4
13 Тяговое реле
напряжение вклю­чения, В
ток, потребляемый втягивающей об­моткой, А 34,3 24,4 24,4 24,4
14 Режим номинальной мощности
крутящий момент на валу стартера, кгс∙м 0,8 0,76 0,76 0,94
частота вращения вала стартера, мин-1
сила тока, А
15 Режим холостого хода
напряжение, В 11,5 11,5 11,5 11,5
сила тока, А
частота вращения вала стартера, мин-1 5000±500 5000±500 5000±500 5000±500
16 Режим полного торможения
крутящий момент на валу стартера, кгс∙м 1,4 1,4 1,4 1,4
сила тока, А
напряжение не более, В 6,5
масса стартера, кг 8,5 7,5 7,2
Применение ВАЗ 2101-02 ВАЗ 2104-07 ВАЗ 2108-09 М2140, ИЖ 2715, АЗЛК2141

4.2 Содержание работы:

4.2.1. Внеаудиторная подготовка к работе в лаборатории.

4.2.2. Работа в лаборатории, связанная с разборкой стартера СТ221, оценкой технического состояния его узлов и элементов, и сборкой старте­ра.

4.2.3. Обработка и анализ полученной в лаборатории информации, оформление отчета по проделанной работе.

4.2.4. Защита лабораторной работы.

Порядок выполнения работы

4.3.1 Внеаудиторная подготовка к работе в лаборатории

4.3.1.1 Используя конспекты лекций, учебники и учебные пособия, на­стоящие методические указания, а также доступный справочный материал:

- ознакомиться с назначением стартеров и принципом их действия;

- изучить устройство автомобильных стартеров и назначение их уз­лов и элементов;

- ознакомиться с основными техническими характеристиками стар­теров;

- изучить технологию разборки и сборки стартера.

4.3.1.2 В процессе предварительной подготовки к работе в лаборатории найти ответы на контрольные вопросы методических указаний

4.3.1.3 Подготовить таблицу оценки технического состояния элементов и узлов стартера по образцу, приведенному в руководстве выполнения ла­бораторной работы

4.3.2 Работа в лаборатории

4.3.2.1 Для более детального изучения конструкции стартера и его узлов

ознакомиться с демонстрационным стендом и плакатами

4.3.2.2 Получить набор инструментов, необходимых для разборки и сборки стартера типа СТ221

4.3.2.3 Разобрать стартер СТ221 в следующем порядке:

4.3.2.3.1. Накидным ключом №13 отвернуть гайку на нижнем контакт­ном болте тягового реле и отсоединить от него гибкий провод обмотки ста­тора.

4.3.2.3.2. Ключом №8 отвернуть три гайки крепления тягового реле и снять его.

4.3.2.3.3. Отверткой ослабить винт крепления стяжной защитной ленты, которая находится на крышке со стороны коллектора, и снять ее вместе с прокладкой.

4.3.2.3.4. С помощью отвертки вывернуть четыре винта крепления клемм щеток и вынуть щетки крючком из щеткодержателей после освобо­ждения их от нажатия щеточных пружин.

4.3.2.3.5. Ключом №10 отвернуть две гайки стяжных шпилек и отсоеди­нить корпус с крышкой со стороны привода от крышки со стороны коллек­тора с якорем.

4.3.2.3.6. Плоскогубцами вывернуть из крышки стяжные шпильки.

4.3.2.3.7. Отсоединить крышку со стороны коллектора от корпуса.

4.3.2.3.8. Вынуть резиновую заглушку рычага из крышки со стороны привода.

4.3.2.3.9. Расшплинтовать и с помощью выколотки вынуть из крышки ось рычага привода стартера.

4.3.2.3.10. Вынуть рычаг и якорь с приводом из крышки, а затем отсо­единить рычаг от привода.

4.3.2.3.11. Снять с вала якоря регулировочную и упорную шайбы.

4.3.2.3.12. Используя трубкообразную выколотку сбить ограничительное кольцо хода шестерни.

4.3.2.3.13. Снять стопорное и ограничительное кольца.

4.3.2.3.14. Снять с вала якоря обгонную муфту.

4.3.2.3.15. Для разборки тягового реле ключом №8 отвернуть три гайки стяжных болтов и отпаять выводы обмоток от штекера "50" и от наконеч­ника, закрепленного на нижнем контактном болту тягового реле.

Основные детали разобранного стартера показаны на рисунке 2.1

Принцип работы стартера СТ221 - student2.ru

Рисунок 4.1 Основные сборочные детали стартера СТ221

4.3.2.4.1 Оценить техническое состояние якоря

Проверить обмотку якоря на замыкание с корпусом ("массой"). Для этого измерить омметром сопротивление между коллекторной пластиной и сердечником якоря. Оно должно быть не менее 10 кОм. При наличии замы­кания с корпусом якорь выбраковывается и заменяется новым. Примеча­ние: действия, выделенные курсивом, выполняются только при про­ведении технического обслуживания стартера.

• Проверить состояние коллектора. Рабочая поверхность коллектора должна быть гладкой (без следов износа) и не должна иметь следов подго­рания (почернения), вызываемых искрением и механическим износом ще­ток. Загрязненную, окисленную или подгоревшую поверхность коллектора протирают чистой ветошью, смоченной бензином или зачищают мелко­зернистой шлифовальной шкуркой. Сильно подгоревший и изношенный коллектор протачивается на токарном станке (минимально допустимый диаметр для СТ221 - 36мм).

• Проверить качество пайки выводов секций обмотки якоря в гре­бешки коллектора. Пайка не должна иметь пустоты и окисленные поверх­ности. При необходимости соединения пропаивают припоем с канифолью паяльником мощностью не менее 100 Вт при предварительно прогретом якоре. После пайки коллектор нужно прочистить, продуть, а места пайки покрыть лаком.

• Проверить состояние шлицов и цапф вала якоря. На поверхности шлицов и цапф вала не должно быть задиров, забоин и износа, так как они могут стать причиной заедания шестерни на валу. Если на поверхности ва­ла появились следы желтого цвета от втулки шестерни, они удаляются мелкозернистой шлифовальной шкуркой.

• Проверить состояние бандажа якоря. Он не должен иметь механи­ческих повреждений.

4.3.2.4.2. Оценить техническое состояние статора с обмотками.

• Проверить обмотку статора на обрыв, для чего измерить омметром сопротивление катушек.

• Проверить обмотку статора на замыкание с корпусом, для чего из­мерить омметром сопротивление между выводом обмотки и корпусом ста­тора. Прибор должен показывать сопротивление не менее 10 кОм.

• Осмотреть обмотку статора на наличие перегрева. На поверхности изолятора катушек статора не должно быть следов почернения.

При наличии обрыва, замыкания на корпус или перегрева корпус с об­мотками выбраковывается и заменяется новым.

4.3.2.4.3. Оценить техническое состояние привода стартера.

• Проверить механизм привода на легкость перемещения по направ­лению к подшипнику крышки со стороны привода и возврат в исходное положение силой пружины. Если перемещение привода затруднено, вал очищают от грязи и покрывают пластичной смазкой типа ЦИАТИМ. В случае заедания муфты привода после смазывания или ее пробуксовывания муфту следует заменить.

• Проверить, свободно ли проворачиваться шестерня привода отно­сительно вала якоря в направлении вращения якоря, при этом в обратном направлении шестерня вращаться не должна.

• Проверить степень износа шестерни привода. На ее зубьях не должно быть сколов и выкрашиваний. Если на заходной части зубьев шес­терни имеются забоины, то их нужно подшлифовать мелкозернистым наждачным кругом малого диаметра. Если детали привода повреждены или значительно изношены, привод заменяется новым.

• С помощью измерительного щупа, имеющего нормированную толщину, проверить осевой люфт якоря. Он не должен быть более 0,7 мм.

Изменение величины свободного хода достигается подбором количества или толщины регулировочных шайб, устанавливаемых между крышкой со стороны привода и упорным кольцом на валу якоря.

4.3.2.4.4. Оценить техническое состояние крышек стартера.

• Проверить каково состояние крышек и их втулок. Если на крышке имеются трещины или втулки изношены, то данные детали заменяются новыми.

• Проверить, нет ли у щеткодержателей положительных щеток за­мыкания на корпус, для чего измерить омметром сопротивление между со­ответствующей щеткой и крышкой стартера.

• Проверить легкость перемещения щеток в щеткодержателях и уси­лие пружин. Перемещение должно быть свободным, без заеданий. Усилие пружин на щетках можно определить динамометром. Для этого под щетку нужно положить полоску бумаги, и динамометром оттягивать щеточную пружину, одновременно стараясь вытянуть бумагу из-под щетки. Давление пружины на щетку определяется в момент освобождения бумаги щеткой, оно должно составлять порядка 9,8±0,98 Н (1±0,1 кгс). В случае уменьше­ния усилия щеточных пружин более чем на 25% номинального значения необходимо заменить пружину.

• Проверить состояние щеток, обратив внимание на степень их изно­са и качество поверхности. Длина щетки должна быть не менее 12 мм. Степень прилегания щетки к коллектору можно оценить визуально, приложив ее рабочей поверхностью к коллектору. Если щетки изношенны, то они заменяются новыми, предварительно притертыми к коллектору.

4.3.2.4.5. Оценить техническое состояние тягового реле.

• Проверить легкость перемещения якоря тягового реле. При его за­трудненном ходе реле следует разобрать и смазать скользящие части.

• С помощью омметра проверить, замыкаются ли контактные болты реле контактной пластиной, и нет ли обрыва в обмотке реле. Если кон­тактные болты не замыкаются, то нужно разобрать реле и зачистить контактные болты и пластину мелкозернистой шкуркой или плоским бар­хатным напильником. Реле с поврежденной обмоткой заменяется новым.

• Для разобранного реле проверить, нет ли следов перегрева обмотки (почернения), а также надежность соединения выводов обмотки реле со штекером "50" и "массой".

4.3.2.5. Результаты оценки технического состояния узлов и элементов стартера занести в таблицу Э4.1 (согласно приведенному образцу), и сделать заключение.

Таблица Э4.1

На­имено­вание Описание технического состояния узла или элемента стартера Заключе­ние
1 Щетки Рабочая поверхность ров­ная, края рабочей поверхно­сти частично подвержены эл. коррозии. Гибкие выводы не имеют оборванных про­водов. Наконечники подвер­жены загрязнению и корро­зии. Длина щеток в допус­тимых пределах. ...и т.д. Пригодны к даль­нейшей эксплуа­тации по­сле прове­дения тех­нического обслужи­вания.

4.3.2.6. Собрать стартер в порядке, обратном разборке, обратив внима­ние на приведенные ниже рекомендации.

• При установке щеток необходимо предварительно отвести концы щеточных пружин в стороны, концы пружин должны нажимать на середи­ну щетки.

• Предварительно собрав вместе крышки, корпус и якорь и затянув гайки стяжных шпилек, нужно проверить осевой свободный ход вала яко­ря. При этом якорь может быть без привода, а крышка со стороны привода без рычага.

• После сборки необходимо проверить, что якорь свободно вращает­ся (тугое вращение якоря может быть вызвано перекосом при сборке стар­тера, его загрязнении, отсутствием смазочного материала или ослаблен­ным креплением полюсов и задеванием за них якоря).

4.3.3. Оформить отчет, проведя анализ технического состояния стартера. Сформулировать заключение о пригодности стартера к эксплуатации.

Контрольные вопросы:

1. Каково назначение стартера?

2. Как устроен стартер?

3. По каким конструктивным характеристикам различают стартеры?

4. Каково назначение . (например, полюсов статора, якоря, коллек­тора, щеток, муфты свободного хода, ), и какую функцию этот узел (эле­мент) стартера выполняет?

5. Какой вид возбуждения имеет исследованный стартер?

6. Сколько обмоток в стартере? Что это за обмотки, и каково их на­значение?

7. Какие факторы обуславливают выбор стартера для конкретного двигателя?

Наши рекомендации