Інструкційна картка. Для проведення практичного (лабораторного) заняття

для проведення практичного (лабораторного) заняття

з навчальної дисципліни

Ремонт машин і обладнання_

Тема	Ремонт блоків та гільз двигунів
Робоче місце
Назва роботи	Ремонт блоків та гільз двигунів
Тривалість заняття	2 год

Викладач

Зимарьов Є.П.

Розглянуто та схвалено на засіданні циклової комісії спеціальних дисциплін механізації с/г

Протокол № _____ від ”____”___________2015р.

Голова комісії _________________ Зимарьов Є.П.

(ПІБ)

Мета роботиЗакріпити теоретичні знання з технології відновлення блоків та гільз двигунів. Вивчити методи вимірювання робочих поверхонь циліндрів. Набути практичні навички з дефектування циліндрів або гільз, визначення ремонтного розміру, під який необхідно розточити циліндр (гільзу) і налагодження верстатів на виконання робіт

Теоретичні положення, методичні вказівки Блоки циліндріввиготовляють з сірих чавунів СЧ 15-32, СЧ 18-36, СЧ 21-40, СЧ 24-44 і рідше з легованих (хромом, міддю і титаном) чавунів. У блоках циліндрів, які експлуату­валися, спостерігаються такі основні дефекти: накип, смолисті, абразивні та інші відклади в сорочках охолоджен­ня, в масляних картерах і маслопро-відних каналах; тріщини внутрішніх і зовнішніх стінок, перемичок і ребер, на посадочних і привалкових поверхнях; неплощинність привалкових поверхонь; неспіввісність отворів корінних опор колінчастого вала; непаралельність осей отворів опор колінчастого й розподільного валів. Ремонт і відновлення корпусних деталей з тріщинами. Ремонт чавунних деталей починають з операцій по усуненню механічних по­шкоджень (тріщин, сколів, пробоїн) та корозійних пошкоджень отво­рів водяної сорочки (блоки, головки), оскільки нагрівання деталі при цьому викликає залишкові напруження, які призводять до короблення відновленої деталі. На рис. 4 наведене ремонтне креслення блока циліндрів двигуна СМД-60 з зазначенням дефектів, а в табл. 1 — коефіцієнти повтор­ності дефектів і способи їх усунення. Аналогічні дефекти і способи їх усунення для блоків циліндрів інших моделей двигуна. Комплект оснащення ОР-5694 для ремонту блоків дизелів СМД-60 та їх модифікацій складається з розточувального пристрою 70-6319-1005, зенківки 70-2350-1027 з патроном 70-6319-10005, двох'ярус­ної розвертки 70-2366-1014, цеківки 70-2350-1028, комплекту оснащення ОР-5682 для обробки втулок штовхачів, оправки 70-7823-1076 для за­пресування підшипників розподільного вала, важеля 70-7815-1005 для знімання кришок, оправки 70-7112-1054 до токарного станка, пристрою 70-7823-1074 для запресовування кільця, розвертки 70-2364-1015 до підшипника розподільного вала, калібрів розподільного вала та 70-8347-1032 для перевірки неспіввісності корінних опор та опор 70-8344-1017 розподільного вала, пристрою 70-8338-1011 для перевірки виточки під гільзу, пристрою 70-8701-1072 для замірювання розмірів «А» та 70-8701-1071 для перевірки розмірів «Б», індикаторного при­строю 70-8731-1067 та шаблона 70-8360-1001 для контролю шпильок. Ремонтні креслення та способи ремонту інших корпусних деталей двигуна значно простіші, ніж блоків циліндрів. У типовому техноло­гічному процесі всі операції ремонту корпусних деталей достатньо повно відображені (див. табл. 1). Крім гарячого способу заварювання тріщин на корпусних деталях широко застосовують напівгарячий (150—400 °С) та холодний спосо­би, із яких можна виділити три найхарактерніших: електродугове зварювання без підігрівання (холодний) мідно-залізними, мідно-нікелевими і залізно-нікелевими електродами (034-2, ОЗЧ-З, МНЧ-2, ЦЧ-4, ЦЧ-ЗА, ОЗНЖ-1), яке забезпечує високу якість зварного з'єднання. Зварювальний струм 150—180 А, напруга 14—18 В. Діаметр електроду становить половину товщини стінки деталі, флюс — бура; електродугове механізоване зварювання різними за складом дротами, яке дає змогу в 1,5—2 рази підвищити продуктивність і в 2—3 рази скоротити витрати електродного матеріалу. Наприклад, при напівавтоматичному зварюванні самозахисним дротом ПАНЧ-11 процес проходить стабільно, без розбризкування металу, формування зварю­вального шва добре, без підрізань, наплавлень та інших зовнішніх дефектів. Метал шва добре обробляється, міцний і щільний, має високу стійкість проти утворення тріщин. Метод рекомендується використову­вати для холодного зварювання тріщин довжиною до 200 мм, а також обварювання латок чавунних деталей з товщиною стінки 4—8 мм. За­варювання тріщин відкритою дугою самозахисним дротом ПАНЧ-11 діаметром 1,2 мм проводять на постійному струмі прямої полярності при такому режимі: сила струму 100—140 А, напруга 16—22 В, швид­кість наплавлення 5,5—9 м/год. Зварюють за допомогою напівавтома­тів А-5479, А-825М та ін. Добре заварювати тріщини за допомогою напівавтоматичного зва­рювання у середовищі аргону «А» дротом МНЖТ-5-1-02-02 діаметром 1—1,2 мм на постійному струмі 80—120 А зворотної полярності при напрузі 20—25 В з наступним проковуванням шва. Швидкість подачі дроту 7—11 м/хв, витрата аргону 6—9 л/хв. Щільний метал, наплав­лений цим дротом, одержати важко, тому використовувати його до­цільно для заварювання тріщин і обломів тільки тих деталей, герметич ність яких після ремонту не обов'язкова (наприклад, картер маховика, кожух зчеплення тощо); 3) газове паяння-зварювання з використанням низькотемператур­них і активних флюсів, яке дає змогу одержати високу якість чавуну у зоні сплавлювання і в цілому зварного з'єднання. Найперспективніші для ремонтного виробництва припої Ломна, Б-62, Л-63, ЛОК-5-59-1-03 на мідній основі. їх доцільно використовувати при ремонті деталей із чавуну для відновлення невеликих обломів, раковин, а також інших дефектів на оброблених поверхнях. Міцність паяно-зварювального з'єд­нання висока — 210—350 МПа. Високі показники якості має відновлення деталей з використанням клеєзварного з'єднання «сталь — чавун». Поверхню деталі з тріщиною готують одним з відомих способів (металічною щіткою, шліфувальним кругом тощо) і засвердлюють кінці тріщини свердлом діаметром 2— З мм. Потім поверхню знежирюють ацетоном, бензином або іншим роз чином і шпателем наносять клейову композицію (товщина шару 0,3— 0,6 мм). Встановлюють накладку з сталі 20 і приварюють її контакт­ним точковим способом. Накладка повинна перекривати тріщину на 15—20 мм по довжині і на 40—50 мм по ширині. Товщина накладки має бути такою, щоб її міцність не була меншою за міцність металу деталі. Стальні накладки можна приварювати до чавунних деталей, на­приклад до блока циліндрів, за допомогою серійного обладнання — зварювальної машини К-264 або зварювального поста ППКС-74-01. До комплекту цього обладнання належать зварювальні двоелектродні' (К-264, ППКС-74-01) і одноелектродні (ППКС-72201) пістолети для одностороннього зварювання, які дозволяють приварювати накладки товщиною до 2 мм і заварювати тріщини у стінках товщиною не біль­ше 15—20 мм. Ця технологія дає змогу одержати з'єднання, яке має граничну міцність 169—178 МПа при розтягуванні, що дорівнює міцності основ­ного металу деталі — чавуну СЧ-18. З'єднання має високу міцність та­кож при циклічному навантаженні, границя міцності 74—79 МПа на базі 1,0-107 циклів при асиметричному циклі навантаження. Застосування жорстких зварювальних точок замість болтів або гвинтів для кріплення накладки зменшує трудомісткість відновлення деталі в 5—7 разів, а нагрівання при цьому відновлюваної поверхні (до 100—120 °С) дає можливість покращити умови полімеризації клейо­вого прошарку. Високу якість відновлення чавунних деталей з тріщинами, обло­мами, раковинами забезпечує газопорошкове наплавлення (ГПН) по­рошковими самофлюсуючими сплавами НПЧ-1, НПЧ-2, НПЧ-3, при якому порошковий сплав подається через полум'я спеціального ацети­ленового пальника типу ГАЛ або ГН і наноситься на поверхню деталі в зоні дефекту. Цю зону підігрівають до 400—450 °С. Процес супро­воджується незначною теплопередачею в основний метал, що не при­зводить до його розплавлення і остаточної деформації деталі. Наплав­лену поверхню і зону, що прилягає до неї, після наплавлення прогрі­вають і кують вручну. При наплавленні використовують газ пропан-бутан. Ремонт і відновлення гільз циліндрів. Гільзи циліндрів мають такі найхарактерніші дефекти: спрацювання внутрішньої робочої поверхні1, риски, задири (0,3—0,5 мм), спрацювання нижньої поверхні опорного бурта (0,8—0,10 мм), спрацювання посадочних поясків (0,05—0,07 мм), кавітаційні і корозійні руйнування зовнішньої поверхні (смуга довжи­ною 100 і шириною 80 мм на глибину до 0,5 мм), утворення накипу. Не приймають на ремонт гільзи з тріщинами, глибокими рисками і задирами на робочій поверхні, значними викришуваннями і зминанням нижнього краю. У ДержНДТІ розроблено технологію і уніфікований комплект осна­щення для відновлення гільз циліндрів діаметрами 105, 110, 120 і 130 мм. До комплекту належать чорновий та чистовий хони, пристрої для закріплення гільз при хонінгуванні і для дефектоскопії, оправки для різців і з гідропластом, пристрій для виставляння різців на розмір. Відновлення гільз циліндрів здійснюється в такій послідовності: очищення, дефектація, усунення кавітаційних руйнувань, наплавлення посадочних поясків, розточування гільз, чорнове та напівчистове хонінгу-вання, підрізання бурта, чистове хонінгування, контроль. Очищення зовнішньої поверхні гільз від накипу і корозії виконують стальною щіткою на токарному або спеціальному станку, а також у спеціальній установці ОМ-21601, за допомогою металічного піску, кісточкової криш ки, флюсу. Продуктивність установки 40 і Ільз в юдину, робочий тиск стиснутого повітря 0,5—0,6 МПа. Кавітаційні пошкодження поверхонь гільз циліндрів усувають по­криттям на основі епоксидних смол. Технологічний процес ремонту зовнішньої поверхні гільз складається з таких операцій: зачищення поверхні, знежирювання її, приготування епоксидної суміші, затвердіння. Відновлення внутрішньої поверхні гільз циліндрів. Спрацьовану і пошкоджену внутрішню поверхню циліндрів відновлюють розточуван­ням з наступним доведенням (хонінгуванням) під ремонтний розмір. Гільзи циліндрів двигунів ЯМЗ (всіх моделей і модифікацій), А-01М, А-41 та Д-37 (всіх модифікацій) ремонтних розмірів не мають. Гільзи циліндрів решти дизельних двигунів відновлюють під ремонтний розмір, збільшений на 0,7 мм. Розточують гільзи на вертикальних алмазно-розточувальних стан-. ках 278 і 278Н, оснащених пристроєм для кріплення гільзи. Розточують гільзи циліндрів до необхідних розмірів за один прохід при режимі: частота обертання шпинделя станка—112 хв-1, подача інструменту — 0,2 мм/об, глибина різання — 0,3 мм. Як різальний інструмент при розточуванні використовують різці з пластинками з твердого сплаву ВК2. В таблиці 2 наведені розміри гільз після розточування. Суттєво підвищує продуктивність при розточуванні гільз застосу­вання різців із синтетичного матеріалу ельбору-Р. Розточування різця­ми із ельбору-Р виконують на станку 2А78Н без охолоджувальної рідини при частоті обертання шпинделя станка 725 хв-1, подачі 0,05 мм/об і глибині різання 0,3 мм. При такому режимі різання оваль­ність і конусиість гільз знаходиться в межах 0,01—0,03 мм, шорсткість поверхні — 0,63 0,32 мкм. При цьому припуск на хонінгування не перевищує 0,04 0,05 мм, що дає змогу скоротити затрати на хонінгу­вання на 30—40 %.На багатьох підприємствах замість розточування внутрішньої по­верхні гільз застосовують шліфування на спеціальному безцентровому станку типу СШ-64. Гільзу встановлюють у пристрій, овальність зов­нішньої поверхні якого не перевищує 0,02 мм. Шліфують гільзи плос­кими абразивними кругами з білого електрокорунду зернистістю 40, середньом'якої твердості (круг ПП125Х32Х32 ЗВ40 СМ1-СМ2К) за два проходи. Спочатку виконують чорнове шліфування, потім — чисто-ве. Поперечну подачу круга на глибину шліфування здійснюють за один подвійний хід стола. Охолоджувальною рідиною є вода з домішкою кальцинованої соди (2 %) і невеликої кількості мила. При швидкості переміщення стола 0,3—8 м/хв, частоті обертання шліфувального круга 5600 хв-1, деталі — 160 хв-1 колова швидкість шліфувального круга залежно від діаметра оброблюваних гільз становить 25—33 м/с, деталі — 55—65 м/с. По­перечна подача круга за хід становить 0,01—0,03 мм. Прп чистовому переході зменшують поперечну подачу до 0,005—0,015 мм, а швидкість переміщення стола — до 0,3—4,5 м/хв і правлять абразивний круг. Піс­ля знімання припуску проходи роблять без поперечної подачі, поки абразивний круг перестане іскрити. Овальність і конусність робочої поверхні гільз після шліфування не повинна перевищувати 0,03 мм, а шорсткість поверхні — 0,63— 1,25 мкм. Після розточування або шліфування внутрішню поверхню гільзи хонінгують на вертикально хонінгувальному станку ЗМЗЗ або ЗА83 з застосуванням спеціальних пристроїв (одно- і двомісних) для закріп­лення гільз. Режим, припуски і характеристика брусків, рекомендова­них при хонінгуванні гільз, наведені в табл. 23. Обробка здійснюється з застосуванням змащувально-охолоджувальної рідини ОСМ-1, що дає змогу підвищити продуктивність процесу при отриманні необхідної шор сткості поверхні. Нагрівання гільз понад 50 °С під час хонінгування не допускається. Овальність і конусність внутрішньої поверхні не по­винні перевищувати 0,02 мм, шорсткість — 0,16—0,32 мкм. Плоско вершинне хонінгування гільз. Одним із прогресивних мето­дів обробки гільз є алмазне плосковершинне хонінгування, розроблене і впроваджене інститутом понадтвердих матеріалів АН СРСР. Перева­ги його полягають у тому, що процес створення оптимального мікро­рельєфу поверхні відбувається за одне хонінгування. Плосковершинне алмазне хонінгування гільз циліндрів виконують на вертикальному станку моделі ЗБ833 за схемою плаваючий хон — жорстка деталь. При цьому повинні бути такі режими: швидкість обер­тання та подачі хона відповідно 45 та 12 м/хв, питомий тиск брусків 0,59 МПа, припуск на обробку 0,05 мм. Хонінгування гільз виконують у дві стадії: попередню і заключну. Для попереднього хонінгування рекомендується використовувати брус­ки марки АСК 250/200-М1-100, які забезпечують велику глибину рисок, що стають потім масляними карманами, для заключного — бруски мар­ки АСО 80/63-Р11Р9 50, вищої порівняно з поширеними брусками АСВ продуктивності. Застосування плосковершинного хонінгування і використанням змащувально-охолоджуиалмюї рідини ОСМ дозволяє скоротити час припрацювання па 20—25 %, значно підшпцити продуктивність оброб­ки, забезпечити сприятливі умови роботи гільзо-поршневої групи, які сприятимуть підвищенню післяремонтного ресурсу двигунів. Подальшим розвитком плосковершинного алмазного хонінгування гільз є метод антифрикційного плосковершинного хонінгування, який полягає у створенні на робочій поверхні циліндра антифрикційного припрацьованого покриття у процесі заповнення плосковершинного про­філю твердим мастилом. Технологічний процес складається з попереднього хонінгування і розкочування поверхні з одночасним хонінгуванням антифрикційними брусками. Попереднім хонінгуванням створюється поверхня з висотою мікронерівностей 9—15 мкм під наступне розвальцювання. Гільзу хонін-гують до кінцевого розміру брусками зернистістю 100/80 при режимі: тиск 0,8—1,5 МПа, швидкість зворотно-поступального руху хона — 10—12 м/хв. Отримані попереднім хонінгуванням мікронерівності рельєфу по­верхні деформуються накатником до отримання плосковершинного профілю. Робочий профіль накатника — циліндричний, радіус поверхні значно менший радіуса циліндра. Це забезпечує контакт накатника з оброблюваною поверхнею по твірній. До деформації профілю накатником поверхню циліндра насичують антифрикційним матеріалом. Для цього використовують спеціальні ан­тифрикційні бруски з високою хімічною активністю до заліза, низьким коефіцієнтом тертя і антикорозійними властивостями. Накатники, всту­паючи в дію після насичення поверхні антифрикційним матеріалом, затискають його у западинах поверхні. Шорсткість внутрішньої робочої поверхні гільз циліндрів не по­винна перевищувати 0,32 мкм. Внутрішня поверхня гільз має бути без рисок і забоїн. Допускаються на внутрішній поверхні на відстані не більше 60 мм від нижнього торця для гільз двигунів Д-240, Д-50, Д-65; 65 мм —для гільз СМД-60, СМД-14 та 80 мм —для ЯМЗ-236, ЯМЗ-238НБ, ЯМЗ-240Б, А-01М, А-41 до двох газових раковин найбіль­шим розміром до 1 мм і глибиною не більше 1 мм, розміщені на від­стані не менше 40 мм. Па ділянках до 15 мм під верхнього, 8 мм від нижнього торця ГІЛЬЗ циліндрів двигунів Д-240, Д-50, Д-65 допускається овальність і конусність 0,035 мм із збільшенням діаметра до торців, на ділянках до 15 мм від верхнього і нижнього торців гільз двигуна до 0,04 мм, на відрізках до 15 мм від верхнього та 9 мм від нижнього торців гільзи двигуна СМД-14 —0,08 мм, на ділянках до 20 мм від верхнього і нижнього торців гільз двигуна ЯМЗ-136, ЯМЗ-238НБ, ЯМЗ-240Б, А-01М, А-41 до 0,035 мм із збільшенням діаметра до торців. На всіх цих ділянках гільз допускається підвищення шорсткості до 1,25—0,63 мкм. Можливе зменшення діаметра посадочних поясків від номінальних розмірів на величину не більше 0,05 мм. Контроль внутрішнього діаметра відновлених гільз, биття поса­дочних поясків і торців буртів відносно внутрішнього діаметра гільз на спеціалізованих підприємствах виконують за допомогою пристрою для контролю гільз циліндрів КИ-5475 ГОСНИТИ. Гільзи контролюють при температурі 20 °С. Огляд їх внутрішньої поверхні на наявність рисок, забоїн тощо здійснюють на спеціальному пристрої для дефектоскопії. Шорсткість внутрішньої робочої поверхні гільз циліндрів в умовах ремонтних підприємств контролюють за зраз­ками шорсткості поверхні

Матеріально-технічне оснащенняВертикально-розточний верстат 2А78 (278); хонінгувальний верстат ЗГ833; пристрій для центрування шпинделя верстата.

Правила безпеки. Правила користування приладами та інструментами До роботи допускаються студенти, які знають правила техніки безпеки. Робота повинна виконуватись під керівництвом і в присутності викладача Роботу виконувати справним інструментом і в добре підігнаному одязі. Змащувати агрегати, підтягувати кріплення, проводити регулювальні роботи тільки після зупинки агрегату

Ескіз, схема, фото або інша ілюстрація     Рисунок 1 – Розмір і характер спрацювання внутрішніх поверхонь гільз циліндрів двигунів СМД – 17 по висоті (довжині) за міжремонтний період     Рисунок 1 – Центрування гільзи по шпинделю верстата: d_о – діаметр оправки; D_ц – діаметр гільзи (циліндра)     Рисунок 3 –Встановлення різця у розточувальній головці: d_р – діаметр різцевої головки; D_р – діаметр, під який розточують гільзу; Н_р – виліт різця  

Рисунок 4 – Ремонтне креслення блока циліндрів двигуна СМД-60:

А — відстань від отвору під корінні підшипники до нижньої площини бло­ка циліндрів; В — відстань від отвору під корінні підшипники до площини розняття блока під головку циліндрів; Діб — площини розняття під го­ловки циліндрів; К — посадочний поясок під буртик гільзи циліндрів

Підготовка устаткування до роботи Ознайомлення з необхідною літературою. Підготовка необхідного інструменту.

Зміст та послідовність виконання завдання. 1. Визначити дефекти поверхонь гільз. 2. Визначити ремонтний розмір 3. Розточити гільзи. 4. Хонінгувати гільзу.

Таблиця, графік або наслідки вимірювань, досліджень випробувань та їх результати Таблиця 1

Назва дефекту	Коефіцієнт повтор­ності	Способи усунення дефектів
Від зага­льної кількості	Від кіль­кості ре­монтопри­датних	Основний	Допустимий
1. Пошкодження поверхні отворів під вкладиші корінних підшипників до діаметра понад 98,14 мм	0,03	0,033	Розточування гнізда до діаметра 99 мм, наплавлення латунню Л63.	Розточування всіх гнізд, вста­новлення і розточування до_ нормального розміру стальної стрічки
2.Спрацювання поверхонь отворів до діаметра 98,04 мм при еліпсі понад 0,02 мм і битті 0,04 мм	0,2	0,22	Розточування гнізда при попередній обробці площин рознімання При розмірі «А» не більше 149,07 мм і розмірі «В» не менше 301 мм оброб­ка площини рознімання і розточуван­ня до нормального розміру	Розточування гнізда під вкла­диші ремонтного розміру по зовнішньому діаметру
3.Биття поверхні отворів під вкладиші корінних підшипників понад 0,01 мм	0,25	0,28	Встановлення корінних вкладишів і розточування їх з одного разу
4.Спрацювання підшипника розподільного вала до діаметра понад 52,13 мм	0,05	0,055	Заміна підшипника і розвертання йо­го під нормальний розмір
5.Короблення гнізда за глибиною під бурт гільзи циліндрів понад 0,05 мм	0,15	0,18	Фрезерування торця гнізда до усунен­ня дефекту	Зенкування торця гнізда до усунення дефекту
6.Спрацювання посадочного місця під нижній поясок гільзи циліндрів до 151,11 мм, кавіта­ційні раковини глибиною понад 0,05 мм	0,3	0,33	Розточування виточки під гніздо і встановлення на білилах кільця	Розточування гнізда під гільзу і встановлення кільця як ре­монтну деталь
7.Пошкодження різьби, шпильок і отворів	0,2	0,22	Розсвердлювання і виймання облама­ної шпильки, встановлення нової. Роз­свердлювання різьбового отвору і встановлення різьбової вставки нор­мального розміру
8.Тріщина на стінці водяної сорочки або в іншо місці	0,005	0,0055	Розробка тріщини і заварювання її електродом ПАНЧ-11, герметизація епоксидною смолою	Розробка тріщини, заварювання її електродом ЦЧ-4, герметиза­ція епоксидною смолою

Таблиця 2

Двигуни	СМД-60	СМД-14	Д37М	Д-21
Розміри гільз після розточу­вання, мм	145.6+^0-^08			105,6+^0'^06

Зміст звіту:

1. Описати технологічний процес ремонту блоків та гільз двигунів.

2. Виконати схему встановлення різця для розточування гільз циліндрів.

Дата добавления: 2015-08-09