Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Современное состояние изучаемого вопроса. цель и задачи исследования 8
1.1 Основные результаты исследований работы механизма газораспределения по отечественной и зарубежной литературе 8
1.1.1. Основные неисправности головок блока и механизма газораспределения ДВС 9
1.1.2. Влияние динамических факторов на изнашиваемость клапанных сопряжений 15
1.1.3 Износ и дефекты деталей клапанной группы 20
1.2 Технические требования, предъявляемые к ремонту деталей клапанной группы 26
1.3 Технологические процессы и оборудование для ремонта и восстановления деталей клапанной группы, восстановления герметичности клапанных пар
1.3.1 Дефектация и ремонт клапанов 30
1.3.2 Ремонт клапанных седел 32
1.3.3 Сравнительная характеристика методов контроля герметичности 37
1.4 Цель и задачи исследования 40
ГЛАВА 2. Программа и методика исследований 41
2.1. Программа и структурная схема исследований 41
2.2. Общая методика проведения работы 44
2.3. Характеристика объектов исследования 46
2.4. Частные методики экспериментальных исследований 47
2.4.1 Оборудование для проведения микрометража деталей клапанной группы. Методика измерений 47
2.4.2 Статистическая обработка результатов микрометражных работ 53
2.4.3. Определение интенсивности изнашивания деталей 54
2.4.5 Экспериментальная установка и оборудование для физического моделирования процесса обработки седла на современном станочном оборудовании 55
2.4.6 Оборудование для высокоточного контроля пространственной геометрии отремонтированных головок блока
2.5 Методика производственной проверки результатов исследования
ГЛАВА 3. Теоретические предпосылки совершенствования технологии ремонта деталей и сопряжений клапанной группы 60
3.1 Анализ влияния динамических факторов действующих в механизме газораспределения на образование погрешностей формы деталей клапанной группы 60
3.2 Расчет точности пространственного расположения и размеров деталей клапанной группы по вероятностному методу 71
3.2.1. Построение обобщенной расчетной схемы 74
3.2.2. Точность отклонения от соосности деталей клапанной группы в сопряжениях с новыми деталями и с учетом износа деталей 77
3.2.3. Расчет точности базирования и погрешностей при обработке фаски седла для различного технологического оборудования 85
ГЛАВА 4. Разработка технических средств измерения и результаты исследования технического состояния деталей клапанной группы поступающих в ремонт двигателей 99
4.1. Разработка методов и технических средств измерения деталей клапанной группы, поступающих в ремонт двигателей 99
4.1.1. Метод и техническое средство контроля отклонения от соосности отверстия и базовой поверхности направляющей втулки 99
4.1.2. Метод и техническое средство контроля геометрических параметров клапана 108
4.1.3 Метод и техническое средство для точного контроля герметичности сопряжений клапан — седло 111
4.2 Исследование технического состояния деталей клапанной группы поступающих в ремонт двигателей 126
4.2.1. Характерные особенности изнашивания направляющих втулок 126
4.2.2. Характерные особенности изнашивания клапанов 131
4.2.3. Характерные особенности изнашивания седел 133
4.2.4. Характерные особенности изнашивания бойка коромысла 136
4.2.5 Состояние герметичности клапанных сопряжений 137
ГЛАВА 5. Разработка технологических рекомендаций по повышению качества ремонта деталей клапанной группы и результаты экспериментальных исследований технологических параметров обеспечения точности при ремонте 142
5.1 Технологические рекомендации, методы и средства для
повышения качества ремонта деталей клапанной группы 142
5.1.1 Обеспечение точности при замене направляющих втулок 143
5.1.2 Обеспечение качества ремонта клапанов 149
5.1.3 Обеспечение качества ремонта седел 154
5.1.4. Контроль герметичности сопряжения седло-клапан 158
5.2 Результаты физического моделирования технологического процесса обработки фаски седла на станочном оборудовании Serdi S2.0 159
5.3 Результаты исследования точности позиционирования и размеров деталей клапанной группы, отремонтированных с применением разработанных технологических рекомендаций 161
ГЛАВА 6. Экономическая оценка результатов работы 165
Основные результаты и выводы 169
Библиографический список
- Влияние динамических факторов на изнашиваемость клапанных сопряжений
- Оборудование для проведения микрометража деталей клапанной группы. Методика измерений
- Расчет точности пространственного расположения и размеров деталей клапанной группы по вероятностному методу
- Метод и техническое средство контроля отклонения от соосности отверстия и базовой поверхности направляющей втулки
Введение к работе
Актуальность темы. Стратегическим направлением технического сервиса агропромышленного комплекса РФ на период до 2010 г. является обеспечение работоспособности и продление сроков службы имеющегося машинно-тракторного парка за счет повышения качества и ресурса машин и агрегатов на основе освоения прогрессивных технологий их обслуживания и ремонта. Разработка новых ресурсосберегающих технологий с использованием современного оборудования является одной из приоритетных задач развития технического сервиса АПК.
Опыт эксплуатации показывает, что ресурс капитально отремонтированных двигателей тракторов, комбайнов и автомобилей составляет 50 – 60% ресурса новых. В этой связи повышение ресурса отремонтированных двигателей является первоочередной задачей.
Качество функционирования механизма газораспределения в значительной мере определяется герметичностью в сопряжении клапан – седло. Макрогеометрические отклонения, связанные с повышенным биением фаски клапана и седла, способствуют нарушению герметичности сопряжения. С точки зрения эксплуатационных показателей, нарушение герметичности сопряжения приводит к падению давления в цилиндрах, снижению мощности двигателя, повышению теплонапряженности клапана, повышенному расходу топлива, масла и др.
Операции, связанные с ремонтом деталей и сопряжений клапанной группы, являются необходимыми в 85…100% от общего количества поступающих в ремонт двигателей. Производители станочного оборудования предоставляют потребителю рекомендации по выполнению лишь отдельных операций. В решении вопроса повышения качества ремонта с учетом современных технологических возможностей деталей клапанной группы необходимо рассматривать как единую взаимосвязанную систему. Эффективное применение современного высокоточного оборудования и оснастки невозможно без внедрения научно обоснованного технологического процесса.
Цель работы - разработка комплекса технологических методов и средств контроля, направленных на повышение точности позиционирования деталей клапанной группы при ремонте, обеспечение герметичности сопряжения клапан – седло, повышение ресурса работы отремонтированных двигателей.
Объекты исследования. Детали механизма газораспределения двигателей Д-242, Д-245 (Белоруссия), Mielec SW-680 (Польша). Средства контроля и высокоточное технологическое оборудование для ремонта головок блока цилиндров.
Предмет исследования. Влияние основных технологических факторов на точность взаимного положения деталей клапанной группы, герметичность клапанных сопряжений при ремонте двигателя.
Методы исследования. Системный анализ и обобщение данных научно-технической литературы и научно-исследовательских разработок; математическое моделирование с применением ПК; экспериментальный метод исследования.
Научная новизна. Обоснована необходимость введения в технологический процесс ремонта дополнительных мероприятий, обеспечивающих снижение несбалансированного воздействия сил на клапан в механизме газораспределения при эксплуатации дизеля. Выявлено влияние динамических факторов на изменение герметичности сопряжения клапан – седло в процессе работы двигателя.
Определены количественные соотношения между параметрами точности базирования инструмента и герметичности клапанных сопряжений при ремонте.
Разработана математическая модель процесса обработки фаски седла клапана с использованием высокоточного станочного оборудования, позволяющая производить работы с требуемым качеством.
Достоверность и обоснованность научных положений работы обусловливаются метрологической оценкой погрешностей измерений, высокой сходимостью результатов расчетов и экспериментальных данных, использованием современных численных методов реализации математической модели, применением высокоточных сертифицированных средств измерений.
Практическую ценность работы представляют следующие результаты и разработки.
-
Усовершенствован метод и разработано техническое средство, обеспечивающее повышение точности контроля герметичности клапанных сопряжений при ремонте: универсальный вакуум-тестер на основе микропроцессорного комплекса КИ-28229-ГОСНИТИ.
-
Разработаны технологические рекомендации по повышению качества ремонта головок блока и деталей клапанной группы двигателей сельскохозяйственной и дорожно-строительной техники.
-
Разработан комплекс технологических методов и средств контроля, обеспечивающих повышение точности позиционирования деталей клапанной группы при ремонте: приборы для входного контроля геометрических параметров клапана и направляющей втулки КИ-28197-ГОСНИТИ, КИ-28198-ГОСНИТИ.
Реализация результатов исследований. Основные результаты исследования внедрены на предприятиях: ОАО «АРЕМЗ-1», Филиал ГУП «Мосгортранс» 2-й автобусный парк, ООО «Мотортехнология плюс», ООО «Карбюратор – сервис (Московский карбюраторный завод)», включены в методические рекомендации по изучению курсов «Технический сервис машин и оборудования в АПК» ФГОУ ВПО МГАУ им. В.П. Горячкина, «Метрология и стандартизация» ГОУ ВПО МГУПБ и других ВУЗах страны.
Личное участие автора выражается в получении перечисленных выше результатов, имеющих научную новизну и практическую значимость.
Положения выносимые на защиту
- усовершенствованный технологический процесс ремонта деталей и сопряжений клапанной группы двигателей сельскохозяйственной и дорожно-строительной техники;
- метод определения комплексного показателя качества ремонта деталей и сопряжений клапанной группы дизеля;
- алгоритм обеспечения требуемой точности взаимного расположения деталей клапанной группы, результаты расчета оценки динамических факторов, действующих в механизме газораспределения.
Апробация работы. Основные положения и результаты исследования доложены, обсуждены и одобрены на научно-технических конференциях ГНУ ГОСНИТИ в 2003…2007 гг., ФГОУ ВПО РГАЗУ в 2007 г.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 4 печатные работы, в том числе 2 в изданиях, рецензируемых ВАК.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав, основных результатов и выводов, библиографического списка и 6 приложений. Объем работы: 154 страницы машинописного текста, 54 рисунка, 26 таблиц. Библиографический список содержит 91 наименование, в том числе 8 иностранных авторов.
Влияние динамических факторов на изнашиваемость клапанных сопряжений
Детали клапанной группы в процессе эксплуатации находятся в жестких условиях высоких механических и термических нагрузок. К основным факторам, обуславливающим износ и определяющим долговечность деталей, относятся [63]: 1. Значительные часто повторяющиеся циклические ударные нагрузки; 2. Высокая температура, действие агрессивных газов — для выпускного сопряжения; 3. Содержание посторонних твердых частиц в рабочей зоне — для впускного сопряжения; 4. Материал, из которого изготовлены детали клапанной группы. Герметичность клапанных сопряжений в основном определяется их макрогеометрическими отклонениями - биением фаски клапана и седла. Факторы 2-4 существенно влияют на скорость суммарного изнашивания клапана и седла в осевом направлении — утопание клапана относительно привалочной плоскости ГБЦ. Как показано в работах [83, 87], появляющиеся под воздействием этих факторов микрогеометрические отклонения, в процессе работы не снижают герметичности клапана, т.к. давление газов в цилиндре деформирует тарелку клапана и седло, уменьшая микрощели в сопряжении. Путем истирания выступов на сопрягаемых поверхностях происходит постоянное исправление погрешностей формы и самосохранение герметичности. Влияние факторов 2 - 4 на развитие перекоса клапана во втулке и, следовательно, разрыв сплошности контакта клапан - седло незначительно [3, 45, 88]. Исходя из этого, в дальнейшем пренебрегаем указанными факторами.
Динамические факторы (1), представляют наибольший интерес с точки зрения появления биения контактирующих поверхностей, т.к. износ деталей в радиальном направлении изначально определяется смещением точки приложения силы к торцу клапана относительно его оси. В процессе работы с появлением износов направляющей втулки и клапана, влияние этих факторов усиливается по причине возрастания амплитуды поперечных колебаний клапана во втулке.
Действительное движение клапана складывается из подъема, заданного кулачком и собственных колебаний привода. Упругие колебания привода вызывают разрыв кинематической цепи, что приводит к преждевременной, с высокой скоростью посадке клапана на седло и повторным открытиям клапана [3, 35, 62].
Скорость посадки клапана на седло является основным фактором, определяющим износ клапанных сопряжений, и принимает различные значения в зависимости от следующих условий [3, 35]: - частота вращения распределительного вала; - демпфирование и собственная частота колебаний привода; - закон подъема толкателя и высота сбега кулачка; ?l - усилие клапанной пружины; - тепловой зазор в приводе клапана; й - сила давления газов.
В работе [1] рассмотрен процесс изменения скорости, посадки в зависимости от перекоса клапана во втулке, установлена зависимость действительной скорости посадки vnac от величин износа направляющей втулки и клапана: = 1 67 осж Jl-(1- M)2 (1.1) где &} - угловая скорость распределительного вала, 1/сек; пк - постоянная величина, определяемая геометрическими размерами профиля кулачка; Дж - величина, учитывающая динамические характеристики привода клапана; ms - смещение оси клапана относительно оси седла.
Для двигателя Д-54 показано, что при увеличении зазора в сопряжении клапан - направляющая втулка с 0,15 мм до 0,4 мм скорость посадки клапана возросла с 0,27 м/сек до 0,52 м/сек (при «кв. = 1430 мин"1). По мнению автора, это объясняется тем, что вследствие перекоса клапана в направляющей втулке первое соприкосновение рабочей фаски его тарелки с седлом произойдет с существенным опережением (точка А тарелки клапана коснется седла не в точке С, а в точке В - рис. 1.1). Для клапанов с углом рабочей фаски у = 45 линейное опережение первого соприкосновения клапана с седлом АС равно смещению тарелки клапана относительно седла тп&, тогда m, = AC= [(i+z t + f]? (1-2) где d - диаметр тарелки клапана, мм; / - длина направляющей втулки, мм; 1\ - длина выступающей из втулки части клапана, мм; у - угол фаски клапана; 8 - величина зазора в сопряжении клапан - направляющая втулка, мм.
Оборудование для проведения микрометража деталей клапанной группы. Методика измерений
Выбор средств измерения для микрометражных работ проводится в зависимости от номинальных размеров, допусков на изготовление, допускаемой погрешности измерения и выполняется по методике [38], а также требований к средствам измерения наблюдаемой случайной величины 5с: цена деления средств измерения не должна превышать 1 /5 среднего квадратического отклонения исследуемого распределения.
Достоверность дальнейших аналитических расчетов зависит от объема выборки. Количество объектов исследования выбиралось согласно ГОСТ 17510. Число объектов наблюдения с доверительной вероятностью у = 0,99 равно 85. Однако, в процессе эксплуатации двигателя одноименные детали и сопряжения, даже одного отдельно взятого двигателя, изнашиваются неодинаково. Это относится прежде всего к клапану и сопрягаемых с ним деталям - взаимная неравномерность износа этих деталей составляет 70 — 90 %. Поэтому, с целью определения с достаточной точностью характера и величины износа деталей клапанной группы, принимаем проведение исследования 140 сопряжений.
Для определения формы изношенного отверстия проводятся измерения в пяти поперечных сечениях втулки: / = a,b,c,d,e и в двух продольных сечениях: 1 - 1 и 2 - 2 (рис. 2.3 б). Таким образом, на одну втулку приходится 10 измерений по параметру dem.
Отклонение фактической оси отверстия от оси базовой поверхности. определяется с помощью прибора КИ-28198-ГОСНИТИ. Описание и методика измерения приборов КИ-28197-ГОСНИТИ, КИ-28198-ГОСНИТИ, КИ-28229-ГОСНИТИ приведены в гл. 4.
Биение фаски клапана дкл. Измерения проводятся по точкам соответствующим делительной окружности с интервалом по окружности 22,5 при движении против часовой стрелки (рис. 2.3 в). На один клапан приходится 16 измерений по параметру дкл. При условии отсутствии резких перепадов значений и для ускорения измерений число измерений по параметру сводилось к 8-ми (через 45); остальные значения интерполировались.
Макрогеометрические отклонения поверхности торца клапана, Wntop. Оценка проводится с целью выявления характера деформации торца клапанов по методу отпечатков сошлифованной поверхности (рис. 2.4).
Шлифовка торца клапана осуществлялась на станке Serdi HVR-90. Глубина сошлифованной части определялась по нониусу станка. Шаг снятия поверхности - 0,04 мм. На основании ряда поисковых опытов установлено, что средняя величина съема составляет для изношенных торцев - 0,08 мм. Отпечатки фиксируются методом фотосъемки и увеличиваются в 2 раза. Затем на отпечатки наносится сетка 24X24 мм (576 мм") с разделением окружности по четвертям (направление отсчета - против часовой стрелки с началом в 0(1))-Оценка параметров макрогеометрии проводится по балльной шкале (рис. 2.5).
1 балл присваивается при количестве заштрихованных клеток более 80% и если они расположены равномерно по окружности. Это говорит об удовлетворительном контакте клапана с бойком коромысла. 2 балл присваивается при количестве заштрихованных клеток менее 80% и если они расположены не равномерно по окружности. Это говорит о практическом отсутствии вращения клапана и увеличенном износе поверхности контакта с бойком коромысла. 3 балл присваивается при количестве заштрихованных клеток менее 80% и если они имеют форму концентрических окружностей. Это говорит о частых перекашиваниях клапана во время работы двигателя, действии значительных боковых усилий, действующих на клапан со стороны коромысла. 4 балл присваивается при наличие на торце клапана значительных повреждений - сколов, выкрашиваний. При этом клапан выбраковывается. Проверка вакуумной плотности осуществляется в 2 этапа: - плотность подпружиненных клапанов; - плотность неподпружиненных клапанов.
При проверке с большой точностью регистрировались изменения вакуумной плотности при поворотах клапанов в седле, а также после резкого приложения/снятия усилия (пристукивания) в подпружиненном состоянии.
Индикаторное приспособление для проверки биения седла клапана Индикаторные приспособления для проверки биения седла клапана и измерения утопання тарелки клапана относительно привалочной плоскости ГБЦ показаны на рис. 2.6, 2.7.
Расчет точности пространственного расположения и размеров деталей клапанной группы по вероятностному методу
Наибольший ресурс клапанных сопряжений будет обеспечен при условии обеспечения точности соосности деталей клапанной группы. Для обоснования допустимых размеров деталей и сопряжений необходимо провести расчет точности пространственного положения деталей клапанной группы. Точность размерной цепи деталей клапанной группы рассчитывается по нескольким расчетным схемам и определяется допуском размера замыкающего звена. В нашем случае размером замыкающего звена является биение А (смещение Z) точки контакта на средней линии фаски клапана.
При обработке седел клапанов имеющих погрешности формы необходимо обеспечить точность соосности системы с новыми направляющими втулками не хуже, чем в новых сопряжениях.
В сопряжениях с деталями, размеры которых близки к предельным, точность обеспечения соосности при сборке системы ухудшается. Это происходит в результате увеличения влияния дополнительных погрешностей формы сопрягаемых деталей, имеющихся вследствие износа.
Расчет проведен по двум направлениям: 1. Точность отклонения от соосности деталей клапанной группы в сопряжениях с новыми деталями и с учетом их износа. Рассматриваются следующие факторы: - отклонение от круглости отверстия в головке блока под направляющую втулку (овальность отверстия); - отклонение от круглости отверстия направляющей втулки (направленная овальность отверстия в торцевых сечениях); - несовпадение осей наружной посадочной поверхности и отверстия направляющей втулки (разнотолщинность втулки); - отклонение от круглости делительной окружности фаски клапана (биение рабочей фаски тарелки клапана).
2. Точность отклонения от соосности деталей клапанной группы, обеспечиваемая при ремонте с учетом применяемых технологий и оборудования. На данном этапе кроме факторов, исследуемых в п. 1 рассматривали фактор погрешности базирования инструмента в зависимости от применяемого способа.
При расчете учитываются следующие геометрические параметры: 1. Размеры деталей и геометрические соотношения между ними. Учитываются коэффициентом приведения С;. 2. Погрешности формы отверстия в ГБЦ под втулку d6, епіфб, t, , a,)G, Кфб. В обозначениях d6, - размер, ет{ и t, - среднее отклонение (математическое ожидание) и допуск (дисперсия) і-го размера; оц и Kj - коэффициенты относительной асимметрии и относительного рассеивания і-го размера. 3. Погрешности расположения оси и формы отверстия втулки dBT, emBT, tB1, "ВТ5 -нтэ ЄГЇЇфвт, 1фвт, Сіфвт, 1Чфвт. 4. Погрешности расположения оси и формы стебля клапана (центрирующего пилота инструмента) с учетом зазора во втулке d КЛ(И) еткл(и), t кл(и)? С1 кл(и)э -К- кл(и)? ЄШ фкл(и)? фкл(и) фкл(и)? - фкл(и) 5. Погрешности расположения оси и формы седла с учетом зазора во втулке d Ci emc, t с, а с, К с, em фС, t фС; а фС, К фС. 6. Погрешности базирования режущего инструмента с учетом зазора во втулке d ир, етир, t ир, а ир, К ир. Расчет проведен согласно этапам, представленным в таблице 3.2.
Параметры отклонения от соосности рассчитывались для каждого сечения (указано ниже). Далее, смещение в каждой плоскости приводится к углу поворота обобщенной расчетной схемы с учетом коэффициентов приведения С; - геометрические размеры деталей и линейные соотношения между ними. Для проведения расчетов определим обобщенную схему и покажем принятые обозначения.
Обобщенная схема характеризует изменение координат математических ожиданий точки контакта клапана с седлом С и коромыслом D при повороте клапана во втулке на угол (р (рис. 3.4). Принятые обозначения: Rc - радиус седла (вылет режущего инструмента); hc - расстояние от седла до ближайшего (нижнего) торца втулки; Ьш - длина втулки.
Клапан поворачивается относительно центра О на угол (р (где (р = рі+ф2 суммарный угол поворота). На рисунке: Oi-O] — ось базовой поверхности втулки (отверстия в ГБЦ под втулку); 02-02 - ось отверстия втулки, смещенная на угол у і в результате погрешностей изготовления втулки, проведения операций ремонта (запрессовки, разворачивания). Оз-03 — ось стебля клапана, смещенная на угол (р2 в результате наличия зазора, погрешностей формы отверстия втулки и погрешностей формы стебля клапана.
Центры поворота осей заданы коэффициентами «/ и соответственно для 02-02 и О3-О3 относительно ОгО]. Направление отсчета координаты центра п — от плоскости А — А. Коэффициент п центра суммарного поворота оси клапана относительно оси базовой поверхности (отверстие в головке под втулку) вычисляется по формуле: п = Z (з.24) где ZemA, ZemB — смещение оси отверстия втулки относительно оси базовой поверхности в сечениях А и В соответственно; ZKIA, КЛВ - смещение оси стебля клапана относительно оси отверстия втулки в сечениях А и В соответственно;
Метод и техническое средство контроля отклонения от соосности отверстия и базовой поверхности направляющей втулки
При ремонте ГБЦ необходимо производить замену направляющих втулок клапана. Особенностями конструкции втулок отечественного производства, поступающих на ремонтные предприятия АПК, являются: - наличие, по нашему мнению, неоправданно больших припусков ( 0,5 мм на диаметр) на последующую обработку отверстия; - несовпадение осей отверстия и посадочного места втулки в ГБЦ; - недостаточный ассортимент втулок ремонтного (увеличенного) размера по их «посадочному» диаметру в ГБЦ.
Направляющие втулки, которые устанавливаются на ГБЦ отечественных дизелей, изготавливаются из металлокерамики по технологии спекания. В большинстве случаев производится механическая обработка только внешней поверхности втулки - бесцентровое шлифование посадочного места втулки в ГБЦ и токарная обработка зоны для установки маслосъемного колпачка.
Известно, что при рассверливании отверстия сверлом, зенкером или разверткой ось отверстия будет сохранена. Поэтому, оценка геометрических параметров втулки при входном контроле качества будет производиться по определению разнотолщинности стенки втулки с помощью микрометрических головок и соответствующих номограмм.
Зачастую, поступающие в запасные части направляющие втулки имеют низкое качество. Так, в результате измерения 260 шт. новых направляющих втулок Д-245, 23% имеют разнотолщинность от 0,14 до 0,25 мм, 27% - от 0,05 до 0,14 мм, 50% - от 0 до 0,05 мм (рис. 4.1). Распределение разнотолщинности Распределение разнотолщинности направляющих втулок по результатам измерения 260 шт. поступающих в запасные части деталей
Нарушение технологии замены втулок в сочетании с недостаточно качественными запасными частями обуславливают повышенный съем металла с седел, а, следовательно, уменьшение степени сжатия в цилиндрах дизеля. Ремонтные втулки из-за наличия несоосности ее отверстия с базовой поверхностью обуславливают не только повышенные трудозатраты при последующей обработке седла, но и возможную замену седла.
Нередко, на втулке посадочное место в ГБЦ имеет заниженный размер на 0,02...0,03 мм, что приводит к ослабленной посадке втулки в ГБЦ. Направляющие втулки, применяемые на дизелях, например, ЯМЗ и ММЗ, не имеют ограничителя осевых перемещений, поэтому вышеуказанный дефект запасных частей может привести к выходу из строя двигателя из-за смещения втулки.
Для повышения производительности труда и качества ремонта отечественных ГБЦ на ремонтных заводах и мастерских МТС необходимо усилить входной контроль направляющих втулок поступающих как запчасти. Для решения этой проблемы разработано технологическое средство, которое позволит оперативно оценить геометрические параметры втулки - прибор для контроля отклонения от соосности отверстия и базовой поверхности направляющей втулки КИ-28198-ГОСНИТИ (рис. 4.2). Прибор состоит из опоры, к которой жестко крепятся стержень для базирования втулки по внутреннему отверстию и индикаторная головка часового типа, имеющая возможность продольного (вдоль втулки) перемещения. Техническая характеристика прибора КИ-28198-ГОСНИТИ показана в табл. 4.1.
При входном контроле прибор КИ-28198 обеспечивает определение следующих дефектов втулки: эксцентриситет (параллельное смещение осей); угловое смещение осей; соосность расположения посадочного места под маслосъемный колпачок с осью отверстия.
Для проведения качественного измерения вышеперечисленных дефектов втулка должна базироваться на приборе по отверстию с ограничением площади контактной поверхности. При конструировании рассматривались два варианта:
базирование по линии, т.е. когда цилиндрический стержень идеальной формы, на который устанавливается втулка, имеет диаметр существенно меньше диаметра ее отверстия;
базирование по точкам, т.е. когда втулка контактирует не по всей длине стержня, а только с двумя «выступами» на опорном стержне.
Отверстие во втулке подвергается черновой обработке или без таковой, поскольку после установки в ГБЦ в дальнейшем обязательно ее разворачивание. Поэтому, несмотря на то, что второй вариант базирования позволяет производить измерения геометрических параметров втулки более точно, он будет менее пригоден только из-за невысокого качества поверхности отверстия (наличие задиров, заусенцев не позволит корректно провести измерения).
Определение погрешности измерения прибора. Суммарная погрешность измерений направляющей втулки прибором определяется по уравнению: Av= Лх2 + Лі2 + Аа2 + Лу2 + Ли2 + Ad2 + М2 (4.1) где, Ах - погрешность измерения из-за контакта отверстия направляющей втулки с цилиндрическим стержнем на разном уровне, т.е. отклонение оси втулки от горизонтали; Ai - погрешность измерения, связанная с дефектами торцевой поверхности направляющей втулки; Аа - погрешность измерения связанная с недостаточной жёсткостью опоры втулки; Ау — погрешность измерения связанная с недостаточной жёсткостью крепления индикаторной головки; Аи — погрешность измерения индикаторной головки; Ad- погрешность измерения от величины диаметра отверстия втулки; д/ - погрешность измерения связанная с расстоянием от упора до точки измерения.
