К вопросу анализа способов устранения дефектов блоков цилиндров двигателей КАМАЗ-740

Авторы: Степанов Михаил Викторович, Трушина Лидия Николаевна

.

Рубрика: Технические науки

Страницы: 67-71

Объём: 0,35

Опубликовано в: «Наука без границ» № 4 (21), апрель 2018

Скачать электронную версию журнала

Библиографическое описание: Степанов М. В., Трушина Л. Н. К вопросу анализа способов устранения дефектов блоков цилиндров двигателей КАМАЗ-740 // Наука без границ. 2018. № 4 (21). С. 67-71.

Аннотация: В статье рассмотрен анализ способов устранения дефектов блоков цилиндров двигателей. Блок цилиндров является базовой деталью двигателя, обеспечивающей его конструктивную жёсткость и выполняющий функции относительного ориентирования движущихся деталей кривошипно-шатунного механизма. 

К одному из способов достижения эффективности ремонта техники можно отнести задействование остаточного ресурса базовых деталей, к которым относится и блок цилиндров.

Блок цилиндров – это базовая деталь двигателя, являющейся одной из самых металлоемких и дорогостоящих деталей, который ограничивает ресурс и работоспособность двигателя в целом [1].

Восстановление деталей – это целый набор мероприятий, направленных  на устранение основных неисправностей, обеспечивающий при этом возобновление их рабочего состояния и параметров, которые отмечены в нормативно-технической документации [2, 3].

Анализируя неисправности блоков цилиндров, можно утверждать, что их можно восстанавливать в комплексе единого технологического потока с использованием стандартной оснастки в технологической последовательности, начиная от очистки с растачиванием и наплавкой, и до контроля блока после восстановления.

Из наиболее распространенных способов устранения основных неисправностей блоков цилиндров это:

Заделка трещин и пробоин. Заделывают трещины и пробоины при помощи сварки. Трещины и пробоины небольшой длины до 150 мм на водяной рубашке устраняют при помощи холодной сварки электродной  проволокой ПАНЧ-11 или железно-никелевыми электродами ПАНЧ-2. Сначала подготавливают поверхности блока шириной около 20 мм с каждой стороны трещины. На краях трещины просверливают отверстия диаметром 4…6 мм. Разделывают фаски глубиной 2…3 мм вдоль трещины и затупляют их кромки. Заваривают трещину от её краев и к середине участка 20…40 мм. Далее следующий участок нагревают, после остывания предыдущего, до 50…60оС. Применяют электроды диаметром 1,2 мм.

Заделывают трещины и горячей сваркой чугунными прутками марки А, при этом блок цилиндров обязательно сначала нагревается до температуры 600…700оС [4].

Незначительные трещины в перемычках устраняются также при помощи специальных фигурных вставок.

Практически всегда у заделанных трещин или пробоин нет необходимой герметичности. Для установления необходимой герметичности используют полимерные материалы, которые могут быть применены также при заделке трещин фигурными вставками.

Восстановление гнёзд коренных подшипников. Наиболее простой способ восстановления изношенных поверхностей под вкладыши коренных подшипников блоков цилиндров – растачивание этих поверхностей. Восстановление формы и размера отверстия растачиванием наиболее предпочтительно, поскольку блоки при этом не подвергаются термическим воздействиям. Таким образом, блоки можно ремонтировать трижды [5, 6].

Первый раз отверстия растачивают до номинального размера со смещением оси их симметрии на 0,1…0,15 мм в сторону плоскости разъёма с головкой блока. Для этого предварительно уменьшают высоту крышек опор на 0,3…0,4 мм со стороны плоскости разъёма. Размер паза под усик вкладыша восстанавливают фрезерованием. Далее крышки ставят на свои места, затягивают с требуемым усилием и растачивают коренные опоры.

Второй раз при достижении предельного износа отверстия восстанавливают растачиванием под вкладыши ремонтного размера, увеличенные по наружному диаметру на 0,5 мм. При этом расстояние между осью симметрии отверстий и плоскостью разъёма блока с головкой восстанавливают до номинального размера.

Третий раз восстановление может быть достигнуто растачиванием отверстий под вкладыши, увеличенные по наружному диаметру со смещением оси на 0,1…0,15 мм, как это было сделано в первом случае. Высоту крышек также уменьшают на 0,3…0,4 мм [7].

При незначительных отверстиях коренных опор рекомендуется соосность восстанавливать путём растачивания вкладышей подшипников в блоке. После растачивания провести хонингование. Эта финишная операция позволяет получить качество поверхностей отверстий, контактирующих с вкладышами подшипников, обеспечивает надёжную посадку вкладышей и хороший отвод тепла от подшипников [1, 8].

В ФНАЦ ВИМ был разработан технологический процесс восстановления изношенных гнёзд коренных подшипников блоков цилиндров электроконтактной приваркой стальной ленты с последующим растачиванием приваренного слоя до номинального размера. Для приварки применяют ленту из стали 20, допускается также применение ленты из стали 10.

Технологический процесс приварки заключается в следующем. Изношенные гнёзда растачивают до диаметра, превышающего номинальный на 1 мм. Из стальной ленты толщиной 1 мм изготавливают две заготовки шириной, равной ширине гнезда, и длиной L = (π∙D - 0,5) / 2, где D – диаметр расточенного гнезда. Заготовкам придают форму, идентичную форме коренной опоры. Затем заготовки вставляют в отверстия коренных опор. При этом заготовки должны полностью огибать поверхности отверстий без нахлёста в месте стыка, с зазором не более 0,5 мм. После установки ленты приварку начинают на расстоянии 5…10 мм от места стыка ленты и продолжают в сторону противоположную стыку, делая полный оборот сварочной головки с перекрытием 5…10 мм. Скользящие токопередающие контакты, изготовленные из бронзы диаметром 50…60 мм, смазывают граффито-касторовой смазкой [9].

Восстановление поверхностей отверстий под гильзы цилиндров. Наиболее распространённый износ посадочных поясков – кавитационные повреждения. При незначительных износах ограничиваются протачиванием на вертикально-сверлильном станке дополнительной канавки в блоке и ставят второе уплотнительное кольцо. Кавитационные отверстия заделывают эпоксидной смолой. При обнаружении следов разрушений посадочных поясков их восстанавливают постановкой втулки. Для этого растачивают нижний поясок на алмазно-расточном станке (в зависимости от размера цилиндра диаметр отверстия увеличивают до 10 мм) и запрессовывают в него кольцо. Для того, чтобы завести кольцо в положение, позволяющее запрессовать его, в посадочных поясках делают два диаметрально расположенных паза. После запрессовки кольца в нем восстанавливают канавку для постановки уплотнительного кольца [10].

Неплоскостность опорных торцевых поверхностей гнёзд под бурт гильзы восстанавливают на радиально-сверлильном станке 2Н55 с помощью специальной самоустанавливающейся по оси отверстия зенковки с регулируемым концевым упором. Припуск на обработку принимают обычно 0,2 мм. Для установки и базировки блоков на станках применяют специальные приспособления. Проточку делают минимальной глубины, до выведения износа. Глубина всех гнёзд после протачивания должна быть одинаковой. Для получения одинаковой высоты выступания гильз над плоскостью блока перед их установкой под бурт ставят кольцевые прокладки. Их изготавливают нескольких размеров по толщине.

Восстановление резьбовых соединений. Для восстановления повреждённых или изношенных резьбовых отверстий в ремонтной практике применяются следующие способы: нарезание новой (увеличенного размера) резьбы; сверление и нарезание отверстий в новом месте; установка ввертышей (резьбовых пробок); заварка нарезной части и нарезание новой резьбы; установка резьбовых спиральных вставок [11, 12].

На практике ремонтные предприятии сталкиваются с большими техническими трудностями при восстановлении блоков цилиндров, особенно в вопросе обеспечения их размерной и геометрической точности из-за отсутствия высокоточного металлорежущего оборудования.

Несмотря на большой выбор способов восстановления дефектов блоков цилиндров, проблема их восстановления, особенно в условиях мелкосерийного ремонтного производства, остается актуальной.

Список литературы

  1. Технология ремонта машин: учебник / В. М. Корнеев, В. С. Новиков, И. Н. Кравченко, Н. А. Очковский, Д. И. Петровский. - М. : Инфра-М, 2018. 314 с.
  2. Ресурсосберегающие технологии ремонта сельскохозяйственной техники: учебное пособие / И. Н. Кравченко, В. М. Корнеев, Д. И. Петровский, Ю. В. Катаев. - М. : ФГБНУ «Росинформагротех», 2018. 184 с.
  3. Технологическая подготовка предприятий технического сервиса: учебное пособие / И. Н. Кравченко, В. М. Корнеев, Д. И. Петровский, Ю. В. Катаев. - М. : ФГБНУ «Росинформагротех», 2018. 188 с.
  4. Подготовка поверхностей деталей для нанесения упрочняющих покрытий / И. Н. Кравченко, Ю. В. Катаев, В. А. Сиротов, Я. В. Тарлаков // Сельский механизатор. 2017. № 8. С. 36-38.
  5. Катаев Ю.В. Безразборная очистка двигателя от нагара // Сельский механизатор. 2011. № 9. С. 34-35.
  6. Малыха Е. Ф., Катаев Ю. В., Вялых Д. Г. Дилерская форма организации технического сервиса машин // Наука без границ. 2017. № 8. С. 29-34.
  7. Катаев Ю. В., Малыха Е. Ф., Вялых Д. Г. Организация технического сервиса машинно-тракторного парка на региональном уровне // Наука без границ. 2017. №11 (16). С. 60-64.
  8. Малыха Е. Ф. Актуальные проблемы технического сервиса зарубежной техники // Известия Международной академии аграрного образования. 2015. Т. 1. № 25. С. 120-122.
  9. Корнеев В. М., Катаев Ю. В., Вялых Д. Г. Обеспечение работоспособности техники в гарантийный период эксплуатации // Сельский механизатор. 2017. № 4. С. 39-40.
  10. Конкин Ю. А., Малыха Е. Ф. Корректирование экономической оценки износа машины в связи с изменением топливной экономичности и оплаты труда // Международный научный журнал. 2011. № 3. С. 5-10.
  11. Технический сервис как основная составляющая инженерно-технического обеспечения агропромышленного комплекса / А. С. Дорохов, В. М. Корнеев, Ю. В. Катаев, Д. Г. Вялых и др. // Управление рисками в АПК. 2016. № 4. С. 46-57.
  12. Малыха Е.Ф. Составляющие технического сервиса // Вестник Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования Московский государственный агроинженерный университет им. В.П. Горячкина. 2009. № 8-1. С. 65-67.

 

Материал поступил в редакцию 15.04.2018
© Степанов М. В., Трушина Л. Н., 2018