Дефектация коленчатого вала двигателя

Лабораторная  работа № 2

Дефектация  коленчатого вала двигателя

Цель работы

1. Изучить технические  условия на дефектацию коленчатых  валов,

используя руководство  по капитальному ремонту двигателей.

2. Ознакомиться с устройством  измерительных приборов, оснастки и

методами измерения.

3. Приобрести навыки  по дефектовке коленчатых валов.

4. Исследовать характер  износа шеек коленчатого вала  и его деформации.

Задание:

1. Подготовить исходные  данные для дефектовки деталей.

2. Определить  техническое состояние деталей.

3. Произвести  сортировку деталей по результатам  контроля.

4. Назначить  способ ремонта детали.

5. Оформить  отчет о результатах работы.

Техническое оборудование: лабораторный стол; прибор для установки

деталей в  центрах и измерения биения модели ПБМ-500; штатив Ш-П-Н

(ГОСТ 10197-70); лупа четырехкратного увеличения; индикаторные

нутромеры НИ 18-50 (ГОСТ 868-82); штангенциркуль ШЦ-1-160-0,1

(ГОСТ 166-89); рычажные микрометры МК 50, МК 75, МК 100

(ГОСТ 4381-87); штангрейсмус ПР 250-0,05 (ГОСТ 164-90); индикатор

часового  типа НЧ (ГОСТ 577-68) на штативе; шаблоны для измерения длины

коленчатого вала; коленчатые валы двигателей; призмы 100.100.65 мм.

Общие сведения

Коленчатые  валы автомобильных двигателей изготавливают  из

углеродистых  и легированных сталей или из высокопрочного магниевого

чугуна. Коренные и шатунные шейки подвергаются закалке  ТВЧ на глубину

1,5-3 мм, твердость шеек HRС 50-62 (табл. 6).

 

 

 

вибрации, знакопеременные нагрузки, среда  и др. Это вызывает (см. рис. 16)износ шатунных и коренных шеек (^изн до 0,1 мм), они изнашиваются

неравномерно: по длине принимают форму конуса, по диаметру - овала

(^нецил до 0,08 мм); нарушение качества поверхности шеек (задиры, риски, коррозия); механические повреждения (трещины, дефекты резьб); прогиб коленчатого вала (^биения до 0,150 мм); износ отверстий во фланце под подшипник ведущего вала коробки передач. Прогиб коленчатого вала приводит к нарушению перпендикулярности оси вала к оси цилиндра, вследствие чего условия смазки сопряженных поверхностей ухудшаются, масляная пленка на трущихся поверхностях разрушается, появляется граничное или сухое трение.

 

Рис. 16. Основные дефекты коленчатого вала на примере  двигателя ЗИЛ-130:1 - изгиб вала; 2 - износ наружной поверхности фланца; 3 - биение торцевой поверхности фланца; 4 - износ маслосгонных канавок: 5 - износ отверстия под подшипник; 6 - износ отверстий под болты крепления маховика; 7 - износ коренных и шатунных шеек; 8 - износ шейки под шестерню и ступицу шкива;9 - износ шпоночной канавки по ширине;

10 - увеличение длины передней коренной шейки; 11 - увеличение длины шатунных шеек Возникающие дефекты устраняют обработкой шеек под ремонтный размер (РР) шлифованием с последующим полированием, различными видами наплавок или плазменным напылением. Ремонтные размеры шеек коленчатых валов даны в табл. 7. Прогиб вала устраняют пластическим деформированием

(правкой).

Таблица

 

 

 

Отремонтированные коленчатые валы должны отвечать техническим

условиям:

- овальность и конусность коренных и шатунных шеек не должна

превышать по длине шейки 0,02 мм (ЗИЛ-130) и 0,01 мм (КамАЗ-740, ВАЗ);

- биение вала по средней шейке должно быть не более 0,05 мм

(ЗИЛ-130) и 0,03 мм (КамАЗ-740, ВАЗ);

- шероховатость поверхностей шеек должна Ra = 32 мкм (ЗИЛ-130) или

Rа = 0,16 мкм (КамАЗ-740); - одноименные шейки должны быть прошлифованы под один ремонтный размер;

-радиус кривошипа должен быть в пределах 47,5±0,08 мм

-(ЗИЛ-130) и 60,0±0,05 мм (КамАЗ-740).

 

Порядок выполнения работы

1. Осмотреть видимые дефекты  коленчатого вала. Перечень возможных

дефектов указан на рисунке 16.

2. Замерить шатунные и коренные  шейки коленчатого вала согласно  схеме замеров (рис. 17).

 

 

Измерение каждой шейки провести в  поясах I - I; II - II и двух взаимно

перпендикулярных плоскостях А  - А и Б - Б (А - А для всех коренных шеек принимается 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 шеек записать в бланк отчета (табл. 8) и рассчитать величину общего износа (Иобщ) для всех шеек, мм:

 

Иобщ= dн-dизн ,

где dн – диаметр шейки до начала эксплуатации;

dизн - измеренный минимальный диаметр шейки.

Рассчитать нецилиндричность (овальность и конусность), мм:

^ов = dAA - dББ; ^кон=dAAmax- -dББmin .

Для каждой шейки получить два значения овальности и два

конусообразности, наибольшее значение занести в табл. 8 отчета.

3. Установить вал в центрах  приборов ПБМ-500 или на призмы, и с

помощью штангенреймуса измерить радиус кривошипа (рис. 18).

 

 

Установить  шатунную шейку в верхнее положение 1 и замерить расстояние

d1 до опорной площадки, повернуть коленчатый вал 3 на 180° и замерить

расстояние d2, 2 - ось коренных шеек. Вычислить радиус кривошипа

-

 

4. Радиальное  биение коленчатого вала определяют  по средней шейке. Для

этого стержень индикатора упирают в среднюю  коренную шейку. Обеспечив

натяг 2-3 мм, поворачивают коленчатый вал, пока стрелка не займет одно из

крайних положений, затем поворачивают вал на 180°  и определяют новое

положение стрелки. Разность между двумя показаниями определит биение вала.

Величина  прогиба вала равна половине величины его биения.

5. По указанию  преподавателя провести более  частые замеры одной

коренной  и одной шатунной шеек (через 5 мм), и на основании полученных

данных построить  график износа шеек по длине.

6. Рассчитать  ряд ремонтных размеров для  коренной или шатунной шейки

по следующей  методике.

На рис. 19 изображено сечение шейки вала, которая, имея номинальный

размер dном, после определенного пробега износилась до диаметра d1.

Рис. 19.

 

 

Износ шейки  вала, как правило, неравномерный: с  одной стороны меньший

(z׀1), а с другой - больший (z ׀ ׀1). Наибольший износ ее z ׀ ׀1 - предельный.

Изношенную  шейку, если позволяет конструкция  вала, можно отремонтировать

под ремонтный  размер dP1 меньший, чем dном. Для этого шейку вала, не изменяя

центров вала, обрабатывают под размер dP1 - первый ремонтный размер с

учетом припуска на обработку шейки, равного X1. Тогда первый ремонтный

размер шейки  вала:

 

Но при  дефектовке цилиндров трудно замерить z1”, значительно проще

замерить  диаметр d1. Тогда общий износ цилиндра:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Для конкретного  случая взять размеры вала dном; р =    ; z1 - по

результатам замеров взять максимальную величину;dmin = dном -- 2, мм;       Х1 = 0,  мм и рассчитать ряд ремонтных размеров для коренных или шатунных шеек по указанию преподавателя.

 

 

7. Назначить  ремонтные размеры для шатунных  и коренных шеек

коленчатого вала, пользуясь данными замеров  и табл. 6 и 7.