Ремонт способами ремонтных размеров

Ремонт способом ремонтных размеров

Способ ремонтных размеров заключается в том, что одну из изношенных деталей сопряжения, обычно более дорогую и сложную, подвергают механиче­ской обработке до установленного ремонтного размера, а другую заменяют вос­становленной или новой, изготовленной также по ремонтный размер.

Этим спо­собом восстанавливают многие сопряжения, например, сопряжение цилиндр -поршень, коленчатый вал -вкладыш. Цилиндр растачивается, коленчатый вал шлифуется до очередного ремонтного размера, а поршень и вкладыш заменяют на новый этого же ремонтного размера.

Ремонтным размером называется заранее установленный размер, отличный от заводского номинального, под который восстанавливается посадка.

При этом способе восстанавливается правильность геометрической формы и шерохова­тость поверхности детали без сохранения начальных размеров путем снятия ме­ханической обработкой изношенного поверхностного слоя. При восстановлении посадки под ремонтный размер с основной детали снимают слой металла с со­хранением первоначального допуска на размер, так как ремонтный размер, как правило, находится в тех же интервалах, что и номинальный размер детали. Со­пряженная деталь изготовляется под ремонтный размер основной детали с сохра­нением первоначального допуска.

Ремонтные размеры валов меньше номинальных, а отверстий больше.

Различают три вида ремонтных размеров:

Детали со стандартными ремонтными размерами (поршни, поршневые пальцы, вкладыши) выпускаются промышленностью. Сопряженные с ними дета-

ли обрабатывают под этот стандартный ремонтный размер. Недостатком данного способа является то, что ля получения стандартного ремонтного размера необхо- ‘ димо снимать большое количество металла, в результате чего срок службы дета­ли сокращается.

Регламентируемые ремонтные размеры предусматриваются техническими ус­ловиями на восстановление ряда деталей, например, опорные шейки кулачковых ва­лов их втулок, клапанов и их направляющих. Этот способ имеет те же недостатки что и способ ремонта с использованием стандартных ремонтных размеров.

Свободные ремонтные размеры предусматривают обработку до получения правильной геометрической формы и нужной шероховатости поверхности детали. Сопрягаемая деталь подгоняется к восстановленной до свободного размера. При свободных размерах изготовить деталь заранее с окончательными размерами нельзя. Положительной стороной его является то, что при обработке лишний ме­талл детали не снимается и, следовательно, увеличивается срок ее службы. Не­достаток — ограничивается взаимозаменяемость.

Рисунок 42 Обработка вала «а» и отверстия «в» под ремонтный размер

Рассмотрим методику определения ремонтных размеров на примере сопря­жении вал — втулка (Рис. 42).

На рисунке «а» показано сечение нового вала dн и сечение изношенного ва­ла dи, имеющего неравномерный износ. Наибольший односторонний износ со­ставляет lв.

Минимальный припуск на одну сторону при обработке вала под ре­монтный размер определяют по формуле

где Rz — макронеровности изношенной поверхности; Т — толщина дефект­ного слоя детали перед ремонтом; р — прогиб вала; Е — неточность базирования вала на станке в связи с повреждением базовых поверхностей.

Ориентировочно припуск на сторону при чистовой обточке и расточке со­ставляет 0.05 . 0.1 мкм, при шлифовании — 0.03 . 0.05 мм.

Значение первого ремонтного размера для рассмотренного случая опреде­ляется по формуле

Величина i устанавливается путем измерения детали. Припуск на обработку устанавливается с учетом величины искажения геометрической формы, характера обработки, типа оборудования, размера, материала детали и других факторов (до­пустимый прогиб вала, глубины рисок и т.д.)

Величина ω характеризует ремонтный интервал для вала. На рисунке «б» показан ремонтный размер Dp при восстановлении отверстия втулки; ia — наи­больший односторонний износ отверстия; а — снимаемый слой металла при обра­ботке отверстия под ремонтный размер; Dн — номинальный размер детали. Ре­монтный размер для отверстия втулки

Расчетные формулы для определения ремонтных размеров будут иметь вид: для валов

аналогично для отверстий

где n — число ремонтных размеров, которые можно определить по формулам:

Последний ремонтный размер обуславливается прочностью детали, глуби­ной закаленного или цементационного слоя и другими условиями. Способом ре­монтных размеров можно восстанавливать и резьбовые соединения.

Способ ремонтных размеров получил широкое распространение на ремонт­ных предприятиях в силу его простоты и дешевизны. Однако этот способ имеет и существенные недостатки:

•нарушает взаимозаменяемость деталей;

•усложняет ма­териально-техническое снабжение производства, т.к. возрастает запас деталей од­ной номенклатуры, но разных ремонтных размеров;

•снижается срок службы из-за изменения размеров деталей машин; усложняется дефектация, комплектование деталей перед сборкой и др.

Дата добавления: 2016-06-29 ; просмотров: 5952 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник

капитальный ремонт двигателя автомобиля

СПОСОБ РЕМОНТНЫХ РАМЕРОВ

Определение ремонтных размеров шеек вала

При восстановлении вала способом ремонтных размеров следует определить ремонтные размеры шеек вала. При этом следует иметь в виду, что для подавляю­щего большинства двигателей, выпускаемых не менее пяти лет, можно найти вкладыши подшипников коленчатого вала с ремонтным уменьшением 0,25 и 0,50 мм. Для более старых двигателей часто имеются ремонтные размеры 0,75 мм, реже — 1,0 мм. Вкладыши следующих ремонтных размеров (1,25 и 1,50) встречаются редко. Для относительно новых двигателей вкладыши некоторых ремонтных размеров (обычно 0,25 и 0,50 мм) могут поставляться в запасные части от фирм-про­изводителей автомобилей.

Перед определением ремонтного размера шеек коленча­того вала конкретного двигателя желательно располагать ин­формацией о том, какие ремонтные вкладыши существуют и могут быть приобретены. Поэтому, например, не следует шли­фовать вал в какой-либо ремонтный размер до момента полу­чения (приобретения) необходимых вкладышей.

Учитывая, что все способы восстановления коленчатых валов уменьшают надежность их работы, желательно шлифо­вать вал в один из существующих ремонтных размеров, даже если этот размер соответствует последним ремонтам — 0,75 мм, 1,0 мм и более. К восстановлению шеек следует прибе­гать только при таких износах, когда последний ремонтный размер уже не проходит, а другого (в том числе, нового) вала приобрести не удается.

Зазор в подшипниках — величина, наиболее сильно влияющая на весь результат ремонта. Так, при зазоре 0,07+0,09 мм увеличивается шум двигателя, может упасть давление масла, что снизит ресурс. В то же время: зазор менее 0,03 мм становится опасен задирами и заклиниванием подшипника. Кроме того, меньший зазор требует , точности обработки постели, в то время как после подготовительной работы и, особенно, после непродолжительного и прогрева, геометрия постели уже не будет идеальной. Вследствие этого не следует стремиться к очень малым зазорам.

Измерение сопряженных деталей

Другой способ определения ремонтного размера предполагает последовательное измерение сопряженных деталей. Измеряется диаметр постели нутромером. Затем с помощью микрометра и шарика подшипника определяется толщина вкладыша. Измерения толщины вкладыша выполняются ближе к середине. следует учитывать отклонения формы постёли и зазор нигде не должен быть меньше 0,03 мм.

Следует отметить, что при измерениях постелей подшипников нередко оказывается, что их размер превышает уже заданный в литературе максимальный на 0,02 мм. Для шатунов это может быть исправлено обработкой отверстия постели в то же время как обработка постелей коренных вкладышей без специализированного оборудования проблематична. Небольшая их деформация, может быть компенсирована соответствующим незначительным увеличением диаметра вала. В любом случае все измененения размеров должны выполняться только после тщательных измерений, чтобы избежать ошибок, приводящих к недопустимому уменьшению зазоров в подшипниках.

Для сильно изношенных валов (износ шеек более 0,10-0,15 мм) определение ремонтного уменьшения диаметра шеек имеет особенности. Если вал не деформирован или правился, то основное внимание должно быть уделено шатунным шейкам. Так, максимально возможный ремонтный диаметр зависит от износа и овальности шейки. Практика показывает, что сильно изношенные шейки всегда овальны, причем максимальный износ наблюдается в направлении, близком к радиусу кривошипа. Например , максимальный износ шейки 0,15 мм, а овальность 0,1 мм то шейка вала пройдет в ремонтное уменьшение 025 мм. Биение коренных шеек вала еще больше усложняет подбор ремонтных размеров для шатунных шеек, исходя из условия сохранения хода поршня. Кроме того, после длитель­ной эксплуатации двигателя и, особенно, серьезных повреж­дений шатунных шеек вал может иметь остаточное скручива­ние, когда, например, оси попарно расположенных шатунных шеек не совпадают. Чем сильнее износ и эллипсность шатун­ных шеек и чем меньше припуск на шлифование, тем, оче­видно, сложнее обеспечить равенство радиусов кривошипа и общую ось парных шеек. На практике эти требования часто удается выполнить только при неоправданно больших ремонтных уменьшениях диаметров, а в некоторых случаях не удается вообще.

При сильном износе шатунной шейки и минимальном припуске на шлифование нередко приходится переходить на новую ось шейки, смещенную относительно старой на меньший радиус на величину, близкую к половине эллипса .

Обычно эта величина не превышает 0,1-0,3 мм, что является допустимым для всех типов двигателей легковых автомобилей (включая дизельные). Смещение более 0,3-0,5 мм может быть нежелательно для дизелей, это вызывает заметное снижение степени сжатия. По­этому во всех случаях, когда обеспечить одинаковые радиусы кривошипов невозможно, следует стремиться к минимальной их разнице.

Вследствие деформации вала происходит увод осей шатунных шеек на различное расстояние от оси вращения вала. В результате деформации вала оси крайних шатунных шеек слабо отклоняются от своих прежних радиусов, в то время как оси средних шеек переходят на новые радиусы вращения (рисунок 3.3.19), если эти шейки находятся в плоскости деформации вала или рядом с ней (±30-40°). Шатунные шейки, расположенные в плоскостях, перпендикулярных плоскости деформации вала, смещаются в окружном направлении.

Рисунок 3.3.19 — Переход шатунных шеек на новые радиусы вращения при деформации вала:

а — деформированный вал; б — шейка имеет радиус вращения больше номинального.

На практике наиболее часто встречается случай, когда вал максимально де­формируется по наиболее изношенной шейке, при этом направление биения коренных шеек получается к шатунной шейке (сжатие щек вала). Тогда происходит взаимная частичная компенсация износа и биения, в результате чего ремонтный диаметр можно сделать несколько больше.

Элементарный расчет показывает, что даже при не очень большом повреждении шатунной шейки из-за разрушения ша­тунного подшипника использовать ремонтное уменьшение -0,25 мм оказывается проблематично. Однако при оценке ремонтного уменьшения диаметров шеек необходимо ориентироваться в первую очередь на минимальный съем металла, а условия равенства радиусов кривошипов или общая ось попарно расположенных шеек второстепенны, но весьма жела­тельны, особенно с точки зрения уравновешенности вала.

Если деформированный вал не правится, то часто наблю­дается следующая картина. После разрушения крайнего шатунного подшипника образуется деформация ва­ла у этой шейки в плоскости вала. Поскольку износ шейки имеет односторонний характер (сверху), он частично компен­сируется биением. В то же время биение средних шеек может оказаться таким, что уже именно они будут определять ре­монтное уменьшение размера. У валов шести и восьмицилиндровых двигателей наблюдается более сложная картина, по­скольку их шатунные шейки не лежат в одной плоскости. Таким образом, ремонт деформированных валов без применения правки представляет собой достаточно сложную техническую задачу.

В зависимости от деформации (биения) вала способы ремонта будут следующими:

1)биение до 0,08-^0,10 мм — традиционный ремонт — шлифование всех шеек в ремонтный размер 0,25 или 0,50 мм, возможно исправление передней центровой фаски; биение 0,10-0,20 мм — шлифование в ремонтный раз­мер 0,25+0,50 мм, возможна наварка (наплавка) хвостовика и шлифовка от новой базы, не исключена необходимость шли­фования торцевых поверхностей вала, балансировка;

2)биение 0,20-0,40 мм и более аналогично, но ремонтный размер шеек вала -0,50 мм или больше, возможна наварка (наплавка) коренных шеек с биением более 0,40 мм, обя­зательны наварка хвостовика, шлифование торцевых поверхностей, балансировка.

У многих двигателей на коленчатых валах применяются фланцевые коренные вкладыши, выполненные за одно целое с упорными полукольцами. В ремонт такие вкладыши нередко поставляются с увеличенным расстоянием между торцами (для некоторых двигателей есть варианты как с увеличенной, так и со стандартной шириной), что предполагает шлифование торцевых поверхностей соответствующей коренной шейки ва­ла. Обычно увеличение размера между торцами в два раза меньше, чем уменьшение диаметра, например, для вклады­шей 0,25 мм торцевой размер увеличивается на 0,10-0,15 мм, а для 0,5 мм — на 0,20-0,25 мм.

Для двигателей с упорными полукольцами, выполненными отдельно от коренных вкладышей, упорные полукольца не входят в ремонтный комплект и должны быть заказаны отдельно. Для некоторых двигателей поставляются также упорные полукольца увеличенной толщины.

Ремонтное увеличение толщины упорных подшипников обеспечивает возможность исправления биения, кругов; скол и царапин на опорных поверхностях вала при его ремонте. В практике ремонта встречаются ситуации очень большого износа задней поверхности упорного подшипника коленчатого вала (более 0,8-1,0 мм). Обычно это является следствием остаточной смазки при сильной нагрузке на упорный подшипник со стороны сцепления. Одним из немногих возможных способов ремонта вала с таким повреждением является растачивание торца на токарном станке. После токарной обработки упорная поверхность полируется. Далее в расточку вставляются дополнительные полукольца после чего вал с полукольцами устанавливается в блок. В данном варианте ремонта дополнительные «плавающие» полукольца позволяют использовать обычные вкладыши с фланцами или двойные стандартной толщины полукольца на расточенном упорном торце коленчатого вала, не прибегая к специальным нестандартным полукольцам увеличенной толщины.

Рисунок 3.3.20 — Конструкция ремонтного упорного подшипника коленчатого вала:

1— дополнительные полукольца, ус­тановленные в расточку на поврежденном торце коленчатого вала;2— штатный вкладыш с упорными
полукольцами

Рисунок 3.3.21 — Растачивание по­врежденной упорной поверхности коленчатого вала

Чтобы исключить или максимально ограничить деформацию вала после ремонта, рекомендуются следующие операции:

1.Предварительная термообработка перед шлифованием выдержка при 180°С в течение 3-4 часов с медленным охлаждением.

2.Шлифование коренных шеек только после шлифовании шатунных.

3.Термообработка после шлифования шатунных шеек перед шлифованием коренных.

Очевидно, выполнение подобных операций сопряжено с большими затратами времени и необходимостью применения специального термического оборудования.

Поскольку это не всегда реально сделать, можно упростить технологию ремонта, применив специальный порядок шлифования вала:

1.Предварительное шлифование коренных шеек но с припуском не менее 0,1 мм для окончательной об­работки.

2.Шлифование шатунных шеек.

3.Выдержка в течение нескольких часов, контроль деформации вала (на призмах по индикатору)

Источник