Износ коренных и шатунных шеек

• обработка под РР шлифованием (черновое + чистовое)- через 0,25 (отечественные двигатели), через 0,5 мм (КамАЗ) (вал изношен в пределах ремонтных размеров)

Станок: кругло-шлифовальный мод. 3А432, 3А433, 3В432.

База – центровые отверстия. Вал в центрах фланцем к задней бабке

Шлифовальный круг ПП 900х30х305– для стального коленчатого вала 15А40 ПСТ18К

- для чугунного коленчатого вала 54С46СМ28К

Перед шлифованием шатунных шеек коленчатый вал устанавливается в центросмесители, которые обеспечивают вращение вала относительно обрабатываемой шатунной шейки.

Способы отделки коренных и шатунных шеек:

- полирование ручное в жимках или лентами на стенде;

- суперфиниширование (суперфинишные станки мод. 2К34, 3А423);

- выглаживание алмазом (токарно-винторезный станок)

Все коренные шейки и шатунные шейки должны иметь один размер. На 1 противовесе – клеймо ремонтного размера.

При износе шеек выше пределов ремонтных размеров:

• Наплавка под слоем флюса

Материал: проволока Нп.30 ХГСА, пружинная проволока II кл., d = 1,6

Флюс: АН348А или легированный флюс

Термическая обработка не требуется.

Режим:

U_напл.= 22…30 В

I = 180…220 А

n_к.в.= 2…2,5 мин ^-1 – коренные шейки

n_к.в.= 2,5…3 мин ^-1 – шатунные шейки

V_пр= 1,9…2,0 м/мин

S_прод= 4-6 мм/об

Наплавленный слой-мелкозернистой структуры, без раковин, переходной зоны, 52…55 HRC, нет задиров, хорошая прирабатываемость, на 30% выше износостойкость.

Преимущества:

1. Отсутствие трещин при правке и механической обработке

2. высокая износостойкость.

Недостатки:

1. дорогое оборудование
2. изменение характеристик поверхности слоя при изготовлении коленчатого вала

• Газопламенное напыление шнуровыми материалами

Источник тепла – ацетилин + кислород

Транспортирующий газ – воздух р = 0,6 МПа

Гибкий шнур – органическая связующая полностью сгорающая при напылении и порошковый наполнитель.

Шнуровой материал:

- подслой – НИАЛИД

- промежуточный слой №30 (покрытие > 2 мм)

- основной слой (для напыления холодным способом, то есть без оплавления: СФЕКОРД- ЭК 30 № 40 (диз.дв.), № 35 (карб.дв.)

Нагрев детали до 150^оС

Подготовка детали аналогична технологии напыления.

Отличие – для удаления остатков масла детали выдерживаются в печи t = 350^оС в течение 2 часов.

Толщина подслоя 0,1…0,15 мм (два прохода).

Толщина рабочего слоя – на 0,5…0,7 выше номинального рабочего размера.

Режим: n = 0,4…0,6 мм/об; Р_ацет = 0,09…0,11 МПа; V_шнура= 90…120 м/мин; Р_кисл=0,18…0,25 МПа

Дистанция – 150…180 м/мин; Р_возд = 0,3…0,5 МПа

Назовите дефекты гильзы цилиндра. Опишите возможные способы их устранения

Гильзы относятся к классу «полые цилиндры»

Материал детали:

ЗИЛ-130 - СЧ 18-36, 179…229 НВ; вставка - легированный чугун 156…197 НВ

ЗМЗ-53 (ГАЗ-24) - СЧ 22-44 156…197 НВ, вставка - легированный чугун 156…197 НВ ГАЗ- 3102 – гильза из высокопрочного чугуна без вставки

КамАЗ: специальный чугун 230…250 НВ

ЯМЗ: чугун специальный легированный; рабочая поверхность - закалка ТВЧ 42…50 HRC.

Дефекты:

1. трещины и отколы (визуально) – брак

2. износ, задиры отверстий под поршень;

3. износ нижнего посадочного пояска;

4. износ верхнего посадочного пояска;

Способы восстановления:

1.Трещины или сколы – брак. Явные дефекты гильзы обнаруживаются визуально. Скрытые дефекты - выявляют при гидравлическом испытании на специальном стенде под р = 0,4 МПа в течение 1-2 мин (наружная поверхность не должна запотевать).

Износ отверстия под поршень

1 способ - обработка под ремонтный размер (растачивание + хонингование черновое и чистовое);

2 способ - пластинирование (армирование) лентой.

Растачивание

Цель растачивания – обеспечение точности размера (9 квалитет), формы и расположения оси отверстия, шероховатость поверхности.

Станок - алмазно-расточной мод. 278Н, 2А78Н

Инструмент - резец с твердосплавной пластиной ВК6.

Гильза крепится в специальном приспособлении.

Обработка – всухую.

Технологические базы – верхний и нижний пояски, торец буртика.

Движения шпинделя при обработке – вращательное и поступательное.

Параметры режима резания: глубина резания, подача, скорость резания.

Хонингование

Цель хонингования –обеспечение точности размера (6-7 квалитет) и формы отверстия, шероховатость поверхности, нанесение сетки следов обработки.

Станок – вертикально-хонинговальный мод.3Г833.

Инструмент – хонинговальная головка с алмазными (высокая точность обработки и стойкость инструмента) или абразивными брусками.

Гильза крепится в специальном приспособлении.

СОЖ- керосин, смесь керосина с индустриальным маслом 20 (1:1).

Технологические базы – верхний и нижний пояски, торец буртика.

Движения шпинделя при обработке – вращательное и возвратно-поступательное, давление на бруски. В результате сложения этих движений хонинговальной головки на поверхности гильзы образуется сетка пересекающихся микронеровностей (следов обработки).

Режимы резания:

предварительное (черновое) хонингование: V_окр = 60…80 м/мин; V_в-п = 15…25 м/мин, р_бр = 0,5…1,0 МПа.

окончательное (чистовое) хонингование: V_окр = 30…50 м/мин; V_в-п = 10…15 м/мин, р_бр = 0,3…0,5 МПа.

Алмазное плосковершинное хонингование (АПХ) применяют для повышения срока службы гильз цилиндров и уменьшения расхода масла в д.в.с.

АПХ выполняют за две операции:

- предварительное (алмазные бруски зернистостью 160/125 на металлической связке). Снимается основной припуск. Режим резания: V_окр = 30 м/мин, V_в-п = 15 м/мин, р_бр. = 0,8 МПа, СОЖ – керосин.

- окончательное(алмазные бруски зернистостью 80/63 на эластичной связке). Удаляются неровности после предварительной обработки, сохраняя впадины для размещения и удержания масла при работе двигателя. Режим резания: V_окр = 36 м/мин, V_в-п = 10 м/мин, р_бр. = 0,6 МПа, СОЖ – керосин.

а – предварительное; б - окончательное

Рисунок 1 - Алмазное плосковершинное хонингование (АПХ)

Антифрикционное хонингование (АФХ) гильз исключает задиры поршней, прижоги поршневых колец, улучшает приработку деталей поршневой группы, повышает их износостойкость, снижает расход топлива при обкатке.

Сущность АФХ – после чернового и чистового АПХ производится обработка гильзы брусками, содержащие антифрикционные вещества (графит, дисульфит М_о). Режим: р = 0,2…0,4 МПа, без СОЖ в течение 15-20 с. Для закрепления антифрикционных покрытий через патрон хона вводится водорастворимый полимер.

Армирование (пластинирование) гильз двигателей ЗИЛ и КамАЗ.

Лента – сталь 65Г, У10А; толщина 0,54…0,58 мм. ЗИЛ-130 – длина 317±0,06 мм, ширина 100 и 85 мм; КамАЗ – длина 379± 0,08 мм, ширина 100 и 100 мм.

Технологический процесс:

1.растачивание отверстия гильзы;

2.раскрой ленты (пластины должны иметь точные размеры). Превышение длины вставки вызывает ее выпучивание. Пластины прижимаются к торцу с усилием в 10 раз больше, чем усилие запрессовки их в цилиндр.

3.установка ленты в приспособление для ее сжатия;

4.установка приспособления на гильзу;

5.установка гильзы и приспособления на 40-тонный пресс;

6.запрессовка первой ленты с использованием оправки-матрицы и пуансона. Стыковочные швы разводятся на 180^о, а затем второго – до упора.

7.хонингование (черновое и чистовое) отверстия под размер рабочего чертежа

3.Износ верхнего и нижнего посадочных поясков гильз:

1. способ - гальваническое натирание

2. способ – железнение + шлифование.

Приспособление - гидропластовая оправка. Точность центрирования 0,01 мм. Обработка в 10% растворе каустической соды 10-20 мин и зачистка наждачной бумагой; железнение; шлифование до размера по рабочему чертежу.

У гильз двигателей К-740 эти дефекты – выбраковочные признаки.

После ремонта гильзу маркируют: на верхнем торце указывается увеличение диаметра, размерная группа (1,0-А).

При комплектовании индекс гильзы и поршня – одинаковы (10,20,30,40). Размеры гильз на одном двигателе должны быть одной группы.

После ремонта все гильзы двигателя должны иметь один и тот же ремонтный размер.