Дефектация деталей машины

Размещено на http://www.allbest.ru/

Московский государственный машиностроительный университет «МАМИ»

Направление: Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов

Дисциплина: Дефектование деталей и узлов АМТС

Семестр: 8

Курсовая работа

на тему: Дефектация деталей машины

№ 23490

Ф.И.О. студента Лукин Е.А.

Дата ___.___.____г.

Регион Старая Русса



Оглавление

Введение

1. Дефектация деталей машин

1.1 Роль дефектации в обеспечении качества ремонта и классификация дефектов

1.2 Методы обнаружения трещин в деталях и узлах

1.3 Проверка взаимного расположения поверхностей деталей

1.4 Измерение износа типовых поверхностей деталей

2. Дефектовка коленчатых и распределительных валов двигателей внутреннего сгорания

2.1 Дефектовка коленчатых валов

2.2 Дефектовка распределительных валов

2.3 Определение ремонтных размеров для шеек валов по результатам дефектовки

3. Дефектовка цилиндров двигателей внутреннего сгорания

3.1 Изучение методов измерения рабочих поверхностей цилиндров и определение величины и характера их износов

3.2 Определение ремонтных размеров для восстановления цилиндров

Список литературы



Введение

Дефектация деталей является ответственным этапом технологического процесса ремонта двигателей внутреннего сгорания. Задачи дефектации -- проверить целостность деталей (выявить наружные и внутренние трещины и обломы и т. п.) и определить степень износа, деформации, нарушений взаимного расположения поверхностей и их частоты.

От того, как проведена дефектация, зависят качество и стоимость ремонта. При недостаточно внимательном контроле может снизиться качество дефектации, а чрезвычайно жесткий контроль может вызвать перерасход запасных деталей. При дефектации все детали можно разделить на три группы: 1) детали, имеющие допустимый износ, а также детали, прошедшие необходимые виды проверки; 2) детали, имеющие предельный износ и отклонения от геометрической формы поверхностей, но восстановление которых возможно; 3) детали, имеющие признаки окончательного брака и не пригодные к восстановлению.



1. ДЕФЕКТАЦИЯ ДЕТАЛЕЙ МАШИН

1.1 Роль дефектации в обеспечении качества ремонта и классификация дефектов

Дефектация определяет техническое состояние деталей с целью оценки возможности их дальнейшего использования при ремонте.

В процессе дефектации производится сортировка деталей на годные, негодные и требующие ремонта. Годные к дальнейшей эксплуатации детали направляют в комплектовочные кладовые или склады, а оттуда на сборку. Негодные детали сдаются в металлолом. Детали, требующие ремонта, после определения последовательности восстановления передаются в соответствующие участки или цехи ремонтного средства, иногда на склад ожидания ремонта.

Детали при дефектации помечают краской (на проверяемых поверхностях): негодные - красной, годные - зеленой, требующие ремонта - желтой.

В ремонтных средствах наряду с дефектацией деталей оценивается техническое состояние узлов, механизмов и отдельных агрегатов.

Результаты дефектации фиксируются в дефектовочных ведомостях, где указывается количество годных, требующих ремонта и негодных деталей и узлов. Эта ведомость впоследствии является основанием для получения (закупки) необходимых для ремонта машины или агрегата соответствующих материалов сборочных единиц.

При капитальном ремонте на ответственные детали и узлы при дефектации составляются паспорта замеров основных рабочих поверхностей. По этим данным в дальнейшем производится обработка поверхностей под ремонтные размеры, подбираются соответствующие сопряжения, а иногда комплектуются агрегаты и узлы.

Результаты дефектации, накопленные за несколько лет в различных ремонтных средствах, анализируются. Сопоставление результатов такого анализа с показателями безотказности и долговечности позволяет уточнить коэффициенты сменности и ремонта деталей, узлов и агрегатов при текущем, среднем или капитальном ремонте.

Дефектация производится в соответствии с требованиями технических условий на капитальный, текущий и средний ремонты. Эти требования излагаются в картах дефектации.

Методы дефектации зависят от конструкции, назначения, технического состояния и характерных повреждений детали или узла. Применяемые при этом оборудование и инструмент должны соответствовать возможностям ремонтного средства.

Техническое состояние агрегатов и механизмов оценивается по заранее установленным параметрам. Задачей такой оценки является определение всех возможных дефектов на поверхностях деталей. Дефекты в деталях изделий могут быть разделены на дефекты, связанные с аварийными повреждениями, длительной эксплуатацией или хранением.

Явные повреждения, а также поломки и т.д. обнаруживаются легко. Сравнительно просто оценить степень износа рабочих поверхностей после обмера деталей измерительным инструментом (микрометр, штангенциркуль, индикатор и др.).

Значительно сложнее определить степень взаимного смещения поверхностей, возникающего как при длительной эксплуатации, так и при других повреждениях машины. Особую сложность при ремонте представляет обнаружение микротрещин.

При дефектации деталь вначале подвергается внешнему осмотру с целью обнаружения явных дефектов (коррозия, трещины, вмятины и т.д.), а также дефектов с признаками окончательного брака (поломки, сколы, пробоины и т.п.). Затем деталь проверяют на специальных приспособлениях и приборах для выявления микротрещин, определения степени смещения поверхностей относительно друг друга, измерения твердости, упругости и т.д. Затем выполняют обмер рабочих поверхностей деталей.

Такая последовательность дефектации позволяет избежать лишней работы в тех случаях, когда деталь имеет признаки явных дефектов или брака.

1.2 Методы обнаружения трещин в деталях и узлах

При ремонте для обнаружения трещин и других пороков применяют методы гидравлических испытаний, керосиновой пробы, красок, люминесцентный, вихревых токов, намагничивания, ультразвуковой и др.

Первые пять методов применяют только для обнаружения трещин. Остальные являются универсальными и позволяют обнаружить на деталях не только трещины, но и внутренние пороки металла (поры, раковины и т.п.).

Метод гидравлических испытаний применяют при обнаружении трещин в полых деталях (баки, головки блоков, радиаторы, трубопроводы и т.д.).

При испытании полости деталей заполняют водой или дизельным топливом, создают заданное техническими условиями давление и затем, после выдержки, осматривают деталь или узел. О наличии трещин судят по подтеканию жидкости. Трещины можно обнаружить, используя сжатый воздух. Внутренние полости заполняют сжатым воздухом, а баки погружают в ванну с водой. Выходящий из трещины воздух обнаруживается по пузырькам над поверхностью воды. Как правило, давление при опрессовке в 1,5... 2 раза превышает рабочее давление детали. Этим методом можно обнаружить сквозные, сравнительно большие трещины.

Метод керосиновой пробы заключается в следующем. Поверхность проверяемой детали смачивают керосином. После выдержки в течение 1...2 мин эту поверхность насухо протирают и покрывают мелом. Керосин, проникший в трещины, выступает на поверхность мелового покрытия, четко определяя границы трещины. Этот метод очень прост, не требует специального оборудования и поэтому широко используется, особенно при проверках рам. Однако с помощью такого метода невозможно выявить трещины шириной менее 0,03...0,05 мм.

Метод красок основан на способности красок к взаимной диффузии. Для обнаружения трещин поверхность детали обезжиривают бензином и покрывают красной краской, которую через 5...6 мин смывают растворителем. После этого поверхность покрывают белой краской. Красная краска выступает из трещины и окрашивает белое покрытие, обозначая границы трещины. Наша промышленность выпускает дефектоскопы (ДМК-1, ДМК-2), предназначенные для обнаружения трещин этим методом. Метод красок позволяет обнаруживать трещины шириной не менее 0,01...0,03 мм и глубиной до 0,01...0,04 мм.

Люминесцентный метод дефектоскопии основан на способности некоторых веществ светиться под воздействием ультрафиолетовых лучей (люминофоры).

Для выявления трещин на поверхность детали наносят люминофор. После выдержки 5...6 мин люминофор с поверхности удаляют, затем наносят слой талька с целью извлечения люминофора из трещины. Впитанное тальком флюоресцирующее вещество ярко светится в ультрафиолетовых лучах (рис. 1).

Рис. 1. Схема люминесцентной дефектоскопии:

1 -деталь с дефектом; 2 -световой фильтр; 3- ртутно-кварцевая лампа; 4 -излучение; 5 - люминофор в трещине

Контроль деталей на отсутствие трещин этим методом производят на специальных люминесцентных дефектоскопах.

В качестве источника ультрафиолетовых лучей применяют ртутно-кварцевые лампы. В качестве люминофоров используют твердые или жидкие вещества. Из твердых чаще всего применяются проявляющие порошки окиси магния, углекислого магния или их смесь. Порошки втираются в полость возможного дефекта, где и остаются. Предпочтительным является применение жидких люминофоров, так как они легко проникают в полость трещины.

В качестве люминофоров используют антраценовое масло в смеси с керосином (80%) и трансформаторным маслом (15%). Эта смесь дает светло-голубое свечение. Используется также дефектоль или нориол, который представляет собой продукт перегонки нефти норийского происхождения (месторождение в Грузии). Эти вещества дают зелено-желтое свечение.

В последнее время используется в качестве люминофора раствор поликонденсированных ароматических углеводородов в керосиногазойлевой фракции нефти - шубикол.

Люминесцентный метод позволяет выявить только поверхностные дефекты. Этот метод применяется для обнаружения трещин в деталях из любых материалов, включая немагнитные, для которых невозможно использовать более эффективные методы магнитной дефектоскопии. Люминесцентный метод дает возможность выявить трещины шириной до 0,01 мм и глубиной 0,03...0,04 мм.

Метод намагничивания предусматривает предварительное намагничивание деталей. Магнитные силовые линии, проходя через деталь и встречая на своем пути дефект, огибают его как препятствие с малой магнитной проводимостью. При этом над местом трещины или раковины образуется поле рассеяния. Такую неоднородность магнитного поля обнаруживают частицами магнитного порошка, содержащегося во взвешенном состоянии в жидкости. Магнитный порошок из жидкости, которой поливают намагниченную деталь, притягивается к месту рассеяния магнитного поля и осаждается, обозначая место расположения трещины. Дефект выявляется наиболее отчетливо в том случае, когда трещины на рабочей поверхности ориентированы перпендикулярно направлению магнитных силовых линий.

Метод магнитной дефектоскопии достаточно чувствителен. Он позволяет выявить трещины шириной до 0,001 мм и другие дефекты (раковины, пустоты) размером до 1 мм, расположенные под поверхностью детали на глубине до 15 мм.

При дефектации деталей применяют циркулярное намагничивание, намагничивание внешним полем и комбинированное. Циркулярное намагничивание (рис. 2) осуществляется переменным или постоянным током большой силы (до 1000...4000 А). В установке используется переменный ток. Такие установки позволяют обнаружить поперечные трещины в сравнительно небольших и не очень сложных деталях.

Рис. 2. Схема дефектоскопа циркулярного намагничивания:

1- стол с медной контактной пластиной; 2 -деталь; 3- контактная пластина; 4 -кнопка пусковая; 5- кронштейн; 6 -трансформатор понижающий; 7 - магнитный пускатель

Намагничивание внешним полем обеспечивается соленоидом или замыканием магнитного поля деталью (рис. 3, 4). Намагничивание соленоидом производится переменным или постоянным током и применяется для определения трещин в валах (валы КП, бортовых передач и т.п.).

Рис. 3. Схема намагничивания детали соленоидом:

1- реостат; 2- деталь; 3- соленоид

Рис. 4. Схема намагничивания наложением магнитного поля:

1 -выпрямитель; 2 - реостат; 3- электромагнит; 4- деталь

Намагничивание способом замыкания деталью магнитного поля (см. рис.5) осуществляется для обнаружения поперечных трещин в деталях типа дисков, шестерен, пластин, колец и т.п.

Комбинированное намагничивание применяют для обнаружения поперечных и продольных трещин. При этом создается вихревое магнитное поле. Оно образуется при действии продольного постоянного поля электромагнита и циркулярного поля (рис. 5). Этот метод используется для дефектации сложных по конфигурации деталей (распределительные валы, большие шатуны и т.д.).

Рис. 5. Схема комбинированного метода намагничивания:

1- деталь; 2- электромагнит; 3- пластина; 4 -трансформатор

Иногда используется комбинация из циркулярного метода и метода соленоида. Такой комбинированный способ применяется для проверки коленчатых валов двигателей.

Ультразвуковой метод обнаружения трещин основан на способности ультразвука при прохождении через металл деталей отражаться от границы раздела двух сред, в том числе и от дефекта. В зависимости от способа приема сигнала, поступающего от дефекта, различают метод подсвечивания и импульсный.

Метод подсвечивания основан на улавливании звуковой тени за дефектом. В этом случае излучатель ультразвуковых колебаний находится по одну сторону дефекта, а приемник - по другую, что не всегда удобно. Поэтому наибольшее применение получил импульсный метод (ультразвуковая локация). Реализация такого метода не требует излучателя и приемника. Излучатель работает импульсами: вслед за посылкой сигнала он автоматически переключается в режим приема отраженных сигналов.

В качестве излучателей (приемников) используют пластины из титаната бария (ВаТi ), у которого пьезоэффект почти в 500 раз выше, чем у кварца.

На рис. 7 приведена схема импульсного ультразвукового дефектоскопа. При импульсном методе к детали подводят излучатель (щуп). Если дефекта в детали нет, то ультразвуковой импульс, отразившись от поверхности детали, возвращается обратно и возбуждает электрический сигнал в приемнике. На экране электронно-лучевой трубки видны два всплеска: слева - импульс а, отраженный от начальной поверхности детали (место постановки щупа); справа - отраженный от противоположной стороны импульс в. Если в детали имеется дефект, то импульс отражается от его поверхности и на экране трубки появляется промежуточный всплеск б. Сопоставляя расстояния между импульсами на экране трубки и толщину детали, можно определить глубину залегания дефекта.

Рис. 6. Схема импульсного ультразвукового дефектоскопа:

1- деталь; 2- излучатель (он же приемник) ультразвуковых колебаний; 3 -генератор импульсов; 4- усилитель сигналов; 5- электронно-лучевая трубка; 6, 7 -отклоняющие пластины;8- блок питания; 9- развертывающее устройство

Ультразвуковые дефектоскопы обычно работают на частотах 0,8...2,5 МГц, обладают очень высокой чувствительностью не только при обнаружении наружных, но и внутренних дефектов в деталях.

В комплекте дефектоскопов имеются плоские и призматические щупы, позволяющие посылать излучения под разными углами к поверхности детали.

Среди методов обнаружения внутренних пороков в деталях используются рентгено- и гамма-излучения. Однако в ремонтной практике эти методы пока широкого применения не нашли из-за сложности оборудования и повышенной вредности.

1.3 Проверка взаимного расположения поверхностей деталей

Взаимное расположение поверхностей деталей при эксплуатации машин изменяется вследствие неравномерного износа, остаточных деформаций или аварийных повреждений. Это приводит к ухудшению условий работы деталей и узлов, появлению ударных нагрузок, нарушению условий смазывания и т.п. Поэтому при дефектации деталей обязательно проверяют точность взаимного расположения поверхностей деталей.

В технических условиях на ремонт техники взаимное положение деталей определяется следующими параметрами:

· точностью расстояния между осями цилиндрических поверхностей или между плоскостями;

· точностью углового расположения поверхностей или их осей; допустимой непараллельностью или неперпендикулярностью осей (плоскостей) между собой, которая задается на определенной длине;

· допустимой несоосностью (неконцентричностью) цилиндрических поверхностей, задаваемой в виде биения одной поверхности относительно другой;

· допустимым несовпадением оси отверстий под подшипники с плоскостью разъема картеров и др.

Проверка взаимного расположения рабочих поверхностей осуществляется, как правило, с помощью специальной оснастки. Такую оснастку инструментальная промышленность массово не выпускает из-за конструктивного многообразия проверяемых деталей. Каждое ремонтное предприятие или одно из них централизовано проектирует и изготавливает необходимую для дефектации номенклатуру специальной оснастки, приспособлений и измерительного инструмента.

Рассмотрим некоторые конструкции таких приспособлений. Например, картерные детали обычно проверяют на соосность отверстий под подшипники валов, на перпендикулярность и параллельность осей отверстий. При небольших расстояниях между опорами соосность отверстий контролируется индикаторными оправками (рис. 7).

Рис. 7. Схема проверки соосности отверстий пневматическим методом

1- центрирующая оправка; 2- центрирующий вал; 3 -втулка с индикатором часового типа; 4- деталь

При больших расстояниях между опорами используется оптический метод (рис. 8). Для этого на одной из крайних опор устанавливается коллиматор с двумя шкалами для определения смещения и перекоса осей, а на другой - телескоп 2со шкалой для определения числовой погрешности.



Рис. 8. Схема проверки соосности отверстий оптическим методом

1- коллиматор; 2- телескоп

При проверке больших партий однородных деталей применяют пневматический метод, основанный на изменении расхода воздуха в системе (контролируется манометром) при смещении средних отверстий относительно крайних (рис. 9). Подобную проверку производят контрольными проходными пробками.

Рис. 9. Схема проверки соосности отверстий пневматическим методом

1- зажимная гайка; 2- трубка (подводящая или отводящая);3 -ресивер; 4- центрирующий конус; 5, 6- центрирующий вал; 7 -расходный штуцер

Расстояние между осями отверстий и параллельность их между собой можно определять с помощью специального приспособления с разжимными оправками и индикаторами (рис. 10).



Рис. 10. Проверка параллельности осей отверстий в картерной детали

1 -индикатор; 2 -штанга в сборе; 3- картер; 4 -установочная шайба

Неперпендикулярность осей отверстий на заданной длине определяют с помощью специальных оправок, щупа или индикатора (рис. 11).

Рис. 11. Схема проверки перпендикулярности осей отверстий

Шейки валов (валы редукторов, распределительные и коленчатые валы двигателей и т.д.) проверяются на соосность измерением степени биения; это измерение выполняют индикатором при проворачивании вала в призмах или центрах (рис. 12). По значению биения судят о прогибе вала. Часто конструктивное выполнение не позволяет расположить призмы на концах детали, поэтому значение биения измеряют в центре и на концах вала, а общее (суммарное) значение определяется по выражению

которое выводится на основе предположения, что дополнительное приращение биения из-за смещения опор на концы вала равно полусумме биений концов. По суммарному биению определяют прогиб валов (0,5).

Рис. 12. Схема замеров при определении прогиба вала

Существует несколько конструктивных вариантов конструкций приспособлений для проверки шатунов на изгиб и скручивание. Каждое из них имеет свои достоинства и недостатки. Наиболее распространенной является конструкция, принципиальная схема которой дана на рис. 13.



Рис. 13. Приспособление для проверки шатунов на изгиб и скручивание

1- ножи; 2 -штифт; 3-упор; 4, 5- индикаторы; 6, 7- оправки разжимные

Даже эти немногочисленные примеры показывают, что для дефектации деталей, с точки зрения оценки взаимного расположения их рабочих поверхностей необходимо, большое число различных приспособлений и специального инструмента.

При дефектации сложных деталей рабочий не вычисляет значений прогибов, несоосностей и т.д., он просто сравнивает результаты замеров с данными технических условий и принимает решение о дальнейшей работе с деталью.

1.4 Измерение износа типовых поверхностей деталей

Изнашивание деталей в процессе эксплуатации машин вызывает изменение размеров рабочих поверхностей, которое происходит неравномерно, в результате чего первоначальная геометрическая форма поверхностей нарушается.

Изменение размеров и геометрических форм рабочих поверхностей деталей приводит к необходимости остановки машины для проведения ремонта.

Количественная и качественная оценка этих изменений осуществляется в процессе дефектации. Измерение рабочих поверхностей деталей при этом выполняют универсальным инструментом (микрометром, индикаторным нутромером, штанген инструментом и т.п.), предельными (браковочными) калибрами и специальными измерительными приборами.

Для выявления отклонения от правильной геометрической формы цилиндрических поверхностей их обмеряют в двух-трех сечениях по длине и в каждом сечении в двух-трех направлениях (рис. 14). При этом определяют место с наибольшим износом. Такая методика измерений позволяет определить овальность, конусность и т.п.

Рис. 14. Схема обмера цилиндрических деталей, зубчатых и шлицевых поверхностей

Браковочный калибр представляет собой стандартную непроходную скобу или пробку. Изношенная поверхность измеряется предельно допустимым и предельным калибрами. Вначале пользуются первым, оценивая возможность использования детали без ремонта. Если износ выше предельно допустимого и первый калибр проходит, то используют второй калибр, оценивая возможность восстановления детали. Если этот калибр не проходит, то деталь можно подвергать ремонту; если же проходит, то деталь списывают в металлолом как негодную к дальнейшему использованию (брак).

При дефектации сложных деталей техники часто используются специальные приемы измерений, а также специализированные измерительные приборы.

Дефектацию внутренних отверстий деталей большой длины (цилиндры гидросистем и т. п.) выполняют специальными приборами и калибрами (рис. 15).

Рис. 15. Схема прибора для обмера глубоких отверстий

Эти приборы относятся к микрометрическим нутромерам (например, ПКИ-10, ПКИ-20 и др.); точность измерения до 0,05 мм.

Как и обычные приборы такого типа, они состоят из микрометрического счетного механизма (микрометрический винт с указателем отсчета 1и маховичок с фрикционным элементом храпового типа 2), измерительной головки (коническая 3 и винтовая 4 пары шестерен, измерительный колок 5 и муфта сцепления 6), удлинительных штанг 7 и центрирующих устройств 8.

Техника измерения этими приборами аналогична технике измерения микрометрами и нутромерами.

Степень износа зубьев шестерен оценивают замерами непосредственно толщины зуба и нормали нескольких зубьев. Замер толщины зуба по делительной окружности штангензубомером позволяет определять толщину зуба на определенной высоте. Применяется он при обмере небольшого количества деталей, что характерно для ремонта.

При капитальном ремонте используется метод замера нормалей нескольких зубьев с помощью обычных штангенциркулей или же калибровых скоб. Этот метод основан на следующем свойстве зубчатых колес. При работе шестеренчатого механизма контакт зубьев для передачи усилий происходит в основном по делительной окружности. Поэтому в этой области поверхности зуба происходит наибольший износ.

В любом зубчатом цилиндрическом колесе нормаль, проведенная к поверхности зуба в контактной точке (область делительной окружности), является нормалью и другого зуба. Количество зубьев, охватываемых нормалью, зависит от модуля и диаметра шестерни. Рабочие поверхности двух зубьев, имеющих общую нормаль, в области делительной окружности на некоторой дуге близки к окружности с диаметром, равным этой нормали. Поэтому износ зубьев можно измерять без фиксации высоты с помощью обычных штангенциркулей. Но при этом необходимо измерять нормаль к определенному количеству зубьев. Это количество, так же как и предельно допустимый размер нормали, отражается в карте дефектации. Часто вместо штангенциркуля используется шаговая скоба.

Детали топливной и гидравлической аппаратуры подбираются в сопряжения с высокой степенью плотности. Поэтому при дефектации часто не измеряются размеры каждой поверхности, а контролируется плотность сопряжении. Для замера плотности используется как гидравлический, так и пневматический принципы замера. Наиболее перспективен последний. Пневматические длиномеры используются не только для измерения плотности, но также для контроля линейных размеров и рабочих поверхностей, изготавливаемых с высокой точностью. Принцип работы пневматического прибора завода "Калибр" (рис. 16) заключается в изменении расхода воздуха в зависимости от зазора контролируемого сопряжения или между измеряемой деталью и калибром. Применение такого и подобных приборов значительно сокращает время на дефектацию.

Рис. 16. Схема пневматического измерительного прибора:

1 - влагомаслоотделитель; 2 - стабилизатор давления; 3 - шкала; 4 -регулировочный кран; 5 - поплавок; 6 - конусная трубка; 7 - трубка; 8 - шланг; 9 - калибр



2. ДЕФЕКТОВКА КОЛЕНЧАТЫХ И РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ ВАЛОВ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

2.1 Дефектовка коленчатых валов

Перед замерами коленчатого вала его поверхности (особенно коренные и шатунные шейки) тщательно протирают и наружным осмотром устанавливают наличие трещин, задиров, забоин, глубоких рисок и т. п. Характер и место расположения обнаруженных дефектов записывают в журнал (тетрадь) работ. Для выполнения дальнейших операций коленчатый вал устанавливают и закрепляют в центрах приспособления. При этом его вращение должно быть легким, но без заметного люфта. Если коленчатый вал не имеет центровых отверстий, его укладывают крайними коренными шейками на призмы, установленные на поверочной плите. Затем проверяют установку микрометра на "Нуль". После этого приступают к измерению диаметров коренных и шатунных шеек.

Измерение каждой шейки производят в двух поясах, расположенных на 1/4 длины шейки от щек (рис. 17). Счет поясов ведут от переднего конца коленчатого вала. В каждом поясе измерения производят: для коренных шеек - в плоскости кривошипа первой коренной шейки и перпендикулярно к ней; для шатунных шеек - в плоскости кривошипа измеряемой шейки и перпендикулярно к ней. Ориентировка замера коренных шеек по первому кривошипу необходима для того, чтобы оценить особенно опасную в отношении нарушения соосности (смещения осей симметрии) разносторонность износа этих шеек. Замер шатунных шеек в плоскости кривошипа и перпендикулярно к ней производится потому, что в этих плоскостях в результате износа диаметры шеек будут иметь между собой наибольшие отклонения.

дефектация цилиндр вал двигатель



Рис. 17. Схема измерений диаметров шеек и прогиба коленчатого вала

I - I и II -II -пояса измерений; АА и ББ -плоскости измерений.

На основании полученных измерений находят конусность, овальность и наибольший износ шеек вала. Конусность шейки определяется как разность ее диаметров, измеренных в разных поясах, но в одной плоскости, а овальность - как разность диаметров, измеренных в одном и том же поясе, но в разных плоскостях. Наибольший износ шатунной или коренной шейки устанавливается как разность диаметра предыдущего ремонтного размера шейки и наименьшего диаметра, полученного при ее измерении. Далее определяют биение коренных шеек вала и радиусы кривошипов. Наибольший прогиб вала находится по биению средних коренных шеек.

Для определения биения и прогиба вала индикатор со стойкой устанавливают так, чтобы наконечник измерительного стержня упирался в середину средней коренной шейки вала. Медленно поворачивая коленчатый вал, наблюдают за отклонениями большой стрелки индикатора и при наибольшем отклонении устанавливают стрелку на "Нуль". При дальнейшем вращении коленчатого вала записывают максимальные отклонения стрелки индикатора. При такой настройке индикатора его показания непосредственно дают величину биения ускоренной шейки. Прогиб вала численно равен половине величины биения С. Место наибольшего отклонения стрелки индикатора, а следовательно и наибольшего прогиба, отмечается мелом и краской. Однако в данном случае необходимо учитывать, что замечаемое по индикатору биение включает не только прогиб, но и овальность шейки.

Для определения радиуса кривошипа (рис. 18) шатунную шейку коленчатого вала ставят в верхнее положение 1 и замеряют штангенрейсмусом расстояние Н от плиты до шейки. Затем поворачивают коленчатый вал так, чтобы эта шейка встала в нижнее положение 3, и измеряют расстояние hот плиты до шейки.

Рис. 18. Измерение радиуса кривошипа коленчатого вала штангенрейсмусом

1- шатунная шейка в верхнем положении; 2- ось коренных шеек; 3- шатунная шейка в нижнем положении.

Измерения делают для каждой шатунной шейки в средней ее части. На основании измерений определяют величины радиусов кривошипов Rпо формуле

мм.

2.2 Дефектовка распределительных валов

Перед замерами распределительного вала протирают опорные шейки, кулачки и наружным осмотром устанавливают наличие и размеры таких дефектов, как забоины, глубокие риски, раковины на поверхности кулачков и шеек, отколы на их торцах, смятие и срыв резьб, шпоночных канавок и т. п. Результаты осмотра записывают в журнал. Затем проверяют установку микрометра на "Нуль" и приступают к измерению диаметров опорных шеек в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, одна из которых совпадает с направлением первого кулачка (со стороны распределительной шестерни), и в двух поясах, отстоящих от торцов шеек на 5 мм.

На основании полученных измерений, так же как и для коленчатых валов, находят конусность, овальность и наибольший износ шеек. О степени износа кулачков судят по измерениям их высоты, сравнивая их с нормальными и допустимыми размерами. Высоту каждого кулачка измеряют в двух поясах на расстоянии 5 мм от торцов.

Измерение прогиба распределительного вала производится так же, как и коленчатого.



2.3 Определение ремонтных размеров для шеек валов по результатам дефектовки

На основании результатов выполненных замеров и расчетов, а также наружного осмотра курсант делает заключение о степени износа коленчатого и распределительного валов (брак, годный, требует ремонта, с указанием ремонтного размера). При этом он сравнивает полученные результаты с данными технических условий и пользуется табл.1 и 2.

Таблица 1. Размеры шеек коленчатых валов двигателей ЗИЛ-130 и СМД-14

Наименование размеров	ЗИЛ-130	СМД-14
	Коренные шейки	Шатунные шейки	Коренные шейки	Шатунные шейки
Номинальный	74,5 74,48	65,5 65,48	88	78
1-й ремонтный	74,25 74,23	65,25 65,23	87,5	77,25
2-й ремонтный	74 73,98	65 64,98	87	76,5
3-й ремонтный	73,75 73,73	64,75 64,73	86,5	75,75
4-й ремонтный	73,5 73,48	64,5 64,48	86	75
5-й ремонтный	73 72,98	64 63,98	-	-

В случае обнаружения конусности или овальности какой-нибудь из шеек вала свыше допустимых пределов все одноименные шейки шлифуют под один из ближайших ремонтных размеров. При этом выбранный ремонтный размер dp для любой коренной шейки коленчатого вала или опорной шейки распределительного вала должен удовлетворять следующему виду

мм,

где: d - наименьший диаметр проверяемой шейки, мм; с - величина биения проверяемой шейки; - припуск на сторону, учитывающий неточность установки вала (0,03…0,05 мм.).

Таблица 2. Размеры шеек распредвалов двигателей ЗИЛ-130 и СМД-14

Марка двигателя	Опорная шейка	Номинальный размер, мм	Ремонтный размер, мм
			1-й	2-й	3-й	4-й	5-й
СМД-14	1-я	55	54,5	54	53,5	-	-
	2-я	52	51,5	51	50,5	-	-
	3-я	48	47,5	47	46,5	-	-
ЗИЛ-130	Передняя и три промежуточных	51	50,8	50,6	50,4	50,2	50
	Задняя	45	44,8	44,6	44,4	44,2	44

Выбор ремонтного размера шатунных шеек зависит от их диаметров и радиусов кривошипов. В том случае, если все измеренные радиусы кривошипов находятся в пределах допустимого размера, выбранный ремонтный размер шатунных шеек

мм.

Если хотя бы один из измеренных радиусов кривошипов больше допустимого размера, выбранный ремонтный размер шатунных шеек

мм,

где: е - увеличение радиуса кривошипа по сравнению с максимально допустимой величиной.

Обработка результатов и составление отчета

Отчет по работе должен содержать:

1. Характеристику коленчатого и распределительного валов с указанием: марки двигателя; материала, термической обработки, твердости; предыдущих размеров шеек; данных технических условий на контроль коленчатых и распределительных валов.

2. Описание дефектов, установленных наружным осмотром.

3. Данные измерений по формам табл.3 - 5.

4. Заключение о степени износа вала (брак, годный, требует ремонта, с указанием выбранного ремонтного размера шеек). Таблица3 и 4.

Таблица 3. Таблица измерений высоты кулачков распределительного вала

Тип кулачка	Номер кулачка, считая от переднего конца вала
	1	2	3	4	5	6
Впускной
Выпускной



3. ДЕФЕКТОВКА ЦИЛИНДРОВ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

3.1 Изучение методов измерения рабочих поверхностей цилиндров и определение величины и характера их износов

Величину износа в разных точках цилиндра определяют при помощи индикаторного нутромера (рис. 19), который состоит из тройника 2, снабженного с одной стороны измерительным стержнем 7, а с другой - неподвижной сменной вставкой 1. С тройником также связана трубка 3, на конце которой имеется гнездо 5для установки индикатора 10. Внутри трубки находится подвижный штифт 4, передвигающийся в результате поворота передаточного рычага 6при перемещении измерительного стержня 7. На тройник со стороны подвижного стержня надевается центрирующий мостик 5, находящийся под действием пружины 8. Прибор снабжается комплектом сменных вставок и набором измерительных шайб

Рис. 19. Индикаторный нутромер

1- сменные вставки; 2- тройник; 3- трубка; 4- подвижный штифт; 5- гнездо для установки индикатора; 6- передаточный рычаг; 7- измерительный стержень;8- пружина центрирующего мостика; 9- центрирующий мостик; 10- индикатор.

Цилиндры, подлежащие дефектовке, тщательно протирают и осматривают, освещая их внутреннюю поверхность переносной лампой. Видимые повреждения (раковины, глубокие риски, задиры и т.п.) отмечают краской или мелом, а их размеры и расположение записывают в тетрадь (журнал) лабораторных работ.

Далее масштабной линейкой измеряют длину цилиндра и определяют пояса измерений. При этом верхний пояс располагают на расстоянии 10 мм от верхнего края цилиндра, а все последующие - на расстоянии 20 мм от предыдущих (рис. 20). Места замеров сечений отмечаются мелом. Затем штангенциркулем или микрометрическим нутромером замеряют диаметр цилиндра в верхней неизношенной кромке (на расстоянии 5 мм от верхнего края цилиндра) и на основании полученного размера по микрометру (рис.3) настраивают индикаторный нутромер.

Рис. 20. Места замеров цилиндров ДВС

Микрометр устанавливают на размер, превышающий диаметр измеряемого цилиндра (в верхней неизношенной кромке) на 0,5 - 1 мм, и закрепляют микрометрический винт стопором. В индикаторный нутромер ввертывают соответствующую размеру цилиндра сменную вставку и устанавливают нутромер между измерительными поверхностями микрометра. Ввертывая или вывертывая измерительную вставку, добиваются такого положения, при котором большая стрелка индикатора делает не менее половины оборота по шкале. Это положение стрелки фиксируют установкой шкалы на "Нуль".

Рис. 21. Настройка индикаторного нутромера по микрометру и измерение диаметра отверстия

1- подставка для крепления микрометра; 2- микрометр; 3- индикаторный нутромер.

После настройки измерительную вставку закрепляют контргайкой и еще раз проверяют микрометром правильность настройки. Настроенный нутромер осторожно вводят в цилиндр и производят измерения в плоскостях I - I и II - II, указанных на рис. 20.

При введении измерительной головки индикаторного нутромера в цилиндр во избежание повреждения измерительного стержня 7(см. рис. 21) его следует отжать рукой и освободить только тогда, когда вся измерительная головка будет находиться в цилиндре.

При измерении индикаторный нутромер покачивают вокруг продольной оси основания центрирующего мостика (см. рис. 21) и наблюдают за колебаниями стрелки, которая будет удаляться или приближаться к одному и тому же делению шкалы. Это деление фиксируют в тетрадь (журнал) лабораторных работ. Каждое измерение повторяют 2 - 3 раза и записывают средний результат.

После измерения диаметра цилиндра в первом поясе индикаторный нутромер перемещают во второй, в третий и т.д. В последнем (нижнем) поясе индикаторный нутромер поворачивают на 90° и, перемещая его вверх, производят необходимые измерения во всех поясах, вплоть до верхнего. При перемещении индикаторного нутромера из одного пояса в другой его следует отклонять от вертикального положения, что уменьшает давление измерительного стержня на стенки цилиндра и предотвращает его быстрый износ или повреждение.

Диаметры цилиндров D вычисляются по формуле

мм,

где: Н - размер, на который настроен индикаторный нутромер, мм; - показание индикатора в данном поясе и плоскости, мм.

Износы И подсчитываются следующим образом:

мм,

где: - диаметр цилиндра, измеренный в верхней, неизношенной кромке, мм.

На основании полученных данных строят кривые износа цилиндров в плоскостях I - I и II - II (рис. 22).



Рис. 22. Образец построения кривых износа цилиндров ДВС

При этом на вертикальной оси координат откладывают положения сечений по высоте цилиндра, а на горизонтальной - величины износов.

После построения кривых износа определяют наибольшие значения овальности, конусности и износа.

В том случае, если определяется характер износа гильзы, необходимо проверить и величины биения посадочных поясков относительно ее внутренней рабочей поверхности. Результаты измерения записываются в журнал (тетрадь).

3.2 Определение ремонтных размеров для восстановления цилиндров

На основании обнаруженных дефектов и полученных данных по износу цилиндров делают заключение о целесообразности ремонта и определяют ремонтный размер, под который необходимо обработать цилиндры. Для этого к максимальному размеру цилиндра добавляют величины припусков: на невыход резца - 2а и на последующую обработку (хонингование) - 2в. Полученный расчетный размер = + 2а + 2в мм сравнивают с данными таблицы ремонтных размеров цилиндров и выбирают из нее ближайший ремонтный размер D с таким расчетом, чтобы

= + 2а + 2в

Припуск на невыход резца 2а обеспечивает его работу в металле. В случае выхода резца на поверхность металла (при недостаточном припуске 2а) возможно его скольжение по этой поверхности с последующим резким заглублением, приводящим к искажению геометрической формы обрабатываемого цилиндра.

Таблица 4. Таблица измерений цилиндра

№ цилиндра	№ пояса	Плоскость I - I, перпендикулярная к оси коленчатого вала	Плоскость II - II, параллельная оси коленчатого вала
		Отклонение стрелки индикатора , мм	Диаметр цилиндра D, мм	Износ И, мм	Отклонение стрелки индикатора , мм	Диаметр цилиндра D, мм	Износ И, мм
01	1
	2
	3
	4
	и т.д.



Список литературы

1. Справочник технолога - машиностроения, М, Машиностроения, 1973г, 1986г.

2. Справочник технолога-машиностроителя. Под ред. Косиловой А.Г., Мещерякова Р.Н. в 2-х томах. -М.: Машиностроение, 1989.

3. Общемашиностроительные нормативы времени на слесарные работы по ремонту оборудования. - М.: Экономика, 1989.

4. Допуски и посадки: Справочник в 2-х томах / под ред. Мягкова В.Д. - Л.: Машиностроение, 1982,1983.

5. Токмаков Б.В. Эксплуатация и ремонт полиграфических машин. Лабораторные работы в 2-х частях.- М.:МГУП, 2007.

6. Восстановление деталей машин: Справочник / под ред. Молодык Н.В., Зенкина А.С. -М.: Машиностроение, 1989.

Размещено на Allbest.ru

...