Дефектация коленчатого вала

Положение индикаторов

Показания индикаторов

Вид деформации

Вертикальное

Горизонтальное

2.1 Цель работы: закрепление и развитие знаний, способов, средств и техники дефектации деталей, приобретение практических навыков определения дефектов и их сочетаний коленчатого вала.

Конструктивно-технологическая характеристика детали.Основные конструктивные элементы коленчатого вала — коренные и шатунные шейки, носок вала (посадочные поверхности под шкив и шестерню), шпоночная канавка, резьба под храповик, фланец вала (отверстия под болты крепления маховика и под подшипник ведущего вала коробки передач). Требования к точности размеров: в пределах квалитетов 4—5 (для шеек валов) и квалитетов 6—7 для остальных конструктивных элементов, отклонения форм и расположения не должны выходить за пределы поля допуска 5-го квалитета. Отклонения радиуса кривошипа не должны превышать значения ±0,05 мм. Шероховатость поверхности шеек не грубее Rа = 0,32 мкм). Коленчатые валы должны быть динамически отбалансированы. Установочной базой служат фаски в отверстиях под храповик и под подшипник ведущего вала коробки передач.

Вид и характер дефектов. Способы их устранения.В процессе работы на коленчатый вал воздействуют силы трения, вибрация, знакопеременные нагрузки, среда и др. Это вызывает появление износов (Δизн до 0,1 мм, Δнецил до 0.08 мм), нарушение качества поверхности шеек коленчатого вала (задиры, риски, коррозия), механические повреждения (трещины, дефекты резьб), отклонения расположения. Скрытые дефекты определяются при помощи люминесцентных (ЛДА-3, ЛД-2), магнитных (МДВ, 77МД-1, МЭД-2) и ультразвуковых (УЗД-7Н) дефектоскопов. Возникающие дефекты устраняются обработкой под ремонтные размеры (РР), слесарно-механической обработкой, наплавкой под слоем легирующего флюса. Биение устраняется пластическим деформированием (правкой).

2.2 Оборудование и инструменты: лабораторный стол, прибор для установки деталей в центрах и проверки биения ПБМ-500, лупа 4-кратного увеличения, микрометр рычажный МР-75 (ГОСТ 4381-80), штатив Ш-П-Н (ГОСТ 10197-70), стойка микрометра С-1V, микрометрический глубиномер 0-100 (ГОСТ 4381-80), штангельциркуль ШЦ-1-160-0,1 (ГОСТ 166-80), штангенрейсмус ПР-250-0,05 (ГОСТ 164-80), штангенглубиномер (ГОСТ 162-80), индикатор часового типа (ГОСТ 577-68), микрометры МК 50-75, 75-100, 100-125. Дефектные коленвалы «Катерпиллер», «КамАЗ», «ЗМЗ»

3.3 Порядок выполнения работы:

1.Установить наличие выбраковочных признаков, а при их отсутствии — места расположения и характер отколов, рисок, задиров, выработки и других видимых дефектов.

2. Измерить диаметры шеекмикрометром. Измерения каждой

шейки провести в поясах 1—1, II— II (рис. 2.1) и двух взаимно перпендикулярных плоскостях А—А и Б—Б (А—А для всех коренных шеек берется в плоскости кривошипа первой шатунной шейки). Пояса находятся у концов шейки на расстоянии, равном 1/4 от ее общей длины; первый пояс ближе

к носку вала. Результаты замеров записать в табл.. 2.1 отчета.

3. Выполнить расчеты износов и сделать заключение о годности детали в бланке лабораторной работы.

4. Выполнить организационно-техническое обслуживание рабочего места.

5. Предъявить преподавателю заполненный бланк отчета

Форма отчета по 2 лабораторной работе.

Объект измерений	Пояс измерений	Плоскость измерений	Номера шеек

Коренные шейки	1 - 1	А-А Б-Б Овальность
11 - 11	А-А Б-Б Овальность
Конусообразность	А-А Б-Б
Шатунные шейки	1 - 1	А-А Б-Б Овальность
11 - 11	А-А Б-Б Овальность
Конусообразность	А-А Б-Б

Таблица 2.1 Результаты измерений шеек коленчатого вала.

дефектация коленчатого вала - student2.ru

Рис.2.1 Схема замеров диаметров шеек коленчатого вала;

а - коренных; б - шатунных.

Определить величину общего износа для всех шеек;

И_общ = d_н- d_и= (2.1)

где, dн - диаметр шейки до начала эксплуатации;

dи - минимальный диаметр шейки.

И ^к_общ =

И ^ш_общ =

Определить величину одностороннего неравномерного износа:

И = b * И_общ = (2.2)

И^к =

И^ш =

где, b =0,6 - коэффициент неравномерности износа

Определить нецилиндричность (овальность) и конусность:

∆ _ов= D_А-А-D_Б-Б= (2.3)

∆_кон=D_max-D_min= (2.4)

∆ ^к_ов=

∆^к_ов=

∆ ^к_кон=

∆^к_кон=

∆ ^к_ов=

∆^к_ов=

∆ ^к_кон=

∆^к_кон=

Определить размер обработки коренных шеек, мм:

d_р=d_и - И - 2Z = (2.5)

где, Z - минимальный односторонний припуск на обработку (2Z=0,05)

d ^к_р=

d ^ш_р=

D_рр³D_р

Заключение ____________________________________

Выполнил студент:

Проверил преподаватель:

Контрольные вопросы и задания

1. Перечислите основные конструктивные элементы коленчатого вала и его дефекты.

2. Какие параметры характеризуют состояние шеек коленчатого вала?

3. Как проверить коленчатый вал на прогиб?

4. Как влияет изменение радиуса кривошипа коленчатого вала на работу двигателя?

5. Как определить значение ремонтного размера для шеек коленчатого вала?

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3

ДЕФЕКТАЦИЯ ШАТУНА.

3.1 Цель работы: Закрепление и развитие знаний, способов, средств и технологии дефектации шатуна.

Конструктивно-технологическая характеристика деталиОсновные конструктивные элементы шатуна — верхняя и нижняя головки, стержень шатуна, отверстия под болты нижней головки. Требования к точности размеров обрабатываемых поверхностей в пределах квалитетов 4—5; отклонения формы не должны превышать половины поля допуска на размер; отклонения расположения не должны превышать 0,02— 0,05 мм на 100 мм длины. Шатуны должны соответствовать заданной массе. Расстояние между осями головок выдерживается с точностью до 0,1 мм.Шероховатость обрабатываемых отверстий не грубее Ra = 0,63 мкм. Установочными базами служат основные рабочие поверхности.

Вид и характер дефектов. Способы их устранения.В процессе работы на шатун

действуют значительные нагрузки от давления газов в цилиндрах и инерционных сил, что вызывает напряжение изгиба и кручения в условиях повышенной температуры и контактных циклических нагрузок на поверхности отверстий. Это вызывает появление износов отверстий (Δизн до 0,05 мм) и торцов нижней головки (Δизн до 0.1 мм)- Деформация от изгиба и скручивания может достигать АИЗГ == 0,2 мм на 100 мм длины. Износы устраняют лесарно-механической обработкой или железнением; деформации — правкой «вхолодную» с последующей термической стабилизацией. При механических повреждениях шатун бракуют.

3.2 Оборудование и инструменты: стол дефектовщика, источник сжатого воздуха с давлением до 0,06МПа, тиски слесарные, прибор для контроля шатунов, пневмотический гайковерт (ГОСТ 10210-74), динамометрический ключ с головками, индикаторные нутрометры НИ 18-50 и 50-100 (ГОСТ 868-82), микрометр рычажный МР-50 и МР-75 (ГОСТ 4381-80),штангенциркуль ШЦ-2-160-0,05 (ГОСТ 166-80). Дефектуемые шатуны двигателей «Катерпиллер», «ЗМЗ», «КамАЗ»

3.3 Порядок выполнения работы

1.Установить наличие выбраковочных признаков, а при их отсутствии—места

расположения и характер рисок, царапин, выработки и других видимых дефектов.

Результаты записать в бланк отчета.

2. Затянуть гайки болтов крышки динамометрическим ключом с требуемым моментом и последовательностью (см. РК 200-

РСФСР-2025—73). Измерить диаметр отверстия индикаторным нутромером.

Измерение провести в поясах I—I и II—II (рис. 3.1), находящихся на расстоянии l1=1/4 и l2=3/4 от ширины головки и в плоскостях: А—А (перпендикулярно

плоскости разъёма), Б—Б и В—В (под углом 45° от плоскости А—А в обе стороны). Произвести измерение в верхней головке. Результаты замеров записать в табл.3.1 отчета.

3. Произвести настройку прибора для контроля шатуна, установив на прибор вначале эталонный шатун, а затем дефектуемый, показания индикаторов занести в табл. 3.2 настоящего отчета.

4. Выполнить расчеты износов и сделать заключение о годности детали в бланке лабораторной работы.

5. Выполнить организационно-техническое обслуживание рабочего места.

6. Предъявить преподавателю заполненный бланк отчета

Форма отчета по 3 лабораторной работе

Таблица 3.1 Результаты измерений шатуна.

Пояс измерений	Значение диаметров, мм	Овальность	Значение диаметров, мм	Овальность
А-А	Б-Б	В-В	Г-Г	Д-Д
Нижняя головка	1-1 11-11 Конусность
Верхняя головка	1-1 11-11 Конусность

Таблица 3.2 Результаты измерений шатуна.