Содержание к диссертации
Введение
1. Состояние вопроса и задачи исследования 9
1.1 Технические требования к коленчатым валам 9
1.2 Технологические методы восстановления шеек коленчатых валов 10
1.3 Механические свойства сварного соединения 14
1.4 Типичные дефекты сварных швов 17
1.5 Особенности аргонно-дуговой сварки 20
1.6 Основные выводы и задачи исследования 20
2. Теоретические предпосылки к разработке технологического процесса восстановления шее к коленчатого в ала 22
2.1 Показатели качества восстановленного коленчатого вала 22
2.2 Структурная схема технологического процесса 23
2.3 Расчётно-теоретический метод определения минимальной толщины разрезной ремонтной втулки 27
2.4 Анализ условий обеспечения работоспособного состояния сопряжения шейка вала - ремонтная втулка 31
2.5 Методика определения натяга в сопряжении шейка - ремонтная втулка 34
2.6 Расчёт технологических напряжений в приваренной ремонтной втулке к шейке коленчатого вала 36
3. Методика экспериментальных исследований, применяемое оборудование и приборы 40
3.1 Общая методика и структура исследований 40
3.2 Методика оценки технического состояния шеек коленчатых валов 42
3.3 Обработка результатов измерений 45
3.4 Методика экспериментальных исследований по приварке разрезной ре-
монтной втулки 48
3.5 Методика исследования качества восстановленной поверхности 57
3.5.1 Методика металлографического исследования 57
3.5.2 Методика измерения твёрдости 58
3.5.3 Методика определения технологических напряжений в приваренной ремонтной втулке 60
3.6 Методика производственных и эксплуатационных испытаний 62
4. Экспериментальные исследования операционной технологии восстановления шеек коленчатых валов 63
4.1 Оценка технического состояния коленчатых валов, поступивших на восстановление 63
4.2 Определение напряжений в сопряжении шейка вала - ремонтная втулка 71
4.3 Исследование деформаций стенок ремонтной втулки в процессе нагрева двигателя 76
5. Экспериментальные исследования качества восстановленной поверхности 81
5.1 Математическая модель связи технологических напряжений в ремонтной втулке и основных технологических параметров при сварке 81
5.2 Металлографические исследования 88
5.3 Исследование твёрдости приваренной стальной втулки 89
5.4 Результаты износных испытаний 93
5.5 Технико-экономическая эффективность разработанной технологии восстановления шеек коленчатого вала с применением приварки разрезной ремонтной втулки 94
Общие выводы 98
Список литературы
- Технические требования к коленчатым валам
- Показатели качества восстановленного коленчатого вала
- Методика оценки технического состояния шеек коленчатых валов
- Оценка технического состояния коленчатых валов, поступивших на восстановление
Введение к работе
Одной из главных задач экономического и социального развития России является повышение темпов и эффективности развития экономики на базе ускорения научно-технического прогресса, технического перевооружения производства, интенсивного использования созданного производственного потенциала и достижение на этой основе дальнейшего подъёма жизненного уровня народа.
Дальнейший подъём сельского хозяйства - одно из основных направлений экономического и социального развития страны.
Рост технической вооружённости сельского хозяйства вызывает необходимость повышения эффективности использования машин и орудий и в том числе улучшения качества их ремонта и восстановления изношенных деталей.
Повышение качества ремонта автомобилей, тракторов и их агрегатов позволяет сократить расход запасных частей при их эксплуатации. Одним из основных путей повышения качества ремонта тракторов и автомобилей является совершенствование технологий восстановления их базовых деталей.
В развивающейся науке о ремонте машин всё большее значение приобретают задачи повышения их надёжности и долговечности, решение которых позволит повысить качество отремонтированной техники, увеличить производительность труда и более полно и эффективно использовать её ресурс, что обеспечит значительную экономию материальных и трудовых ресурсов в народном хозяйстве.
Известно, что ресурс двигателя в значительной мере определяется состоянием шеек коленчатого вала, износ которых приводит к потере давления масла и выходу двигателя из эксплуатации. Коленчатый вал является наиболее дорогой и ответственной деталью двигателя, поэтому его качественное восстановление имеет огромное значение для снижения затрат при капитальном ремонте автотранспортных и тракторных двигателей.
Наиболее известными способами восстановления изношенных поверхностей валов являются напыление, наплавка и наварка различных металлов. Эти способы имеют ряд существенных недостатков, основные из которых следующие:
сложность и дороговизна специального технологического оборудования;
низкая износостойкость восстановленной шейки или сопрягаемого с ней вкладыша;
высокие технологические напряжения, вносимые в коленчатый вал; сильный нагрев вала и его деформация. Совершенствование технологий восстановления шеек коленчатых валов и поиск новых способов нанесения металлопокрытий на их изношенные поверхности является актуальной задачей ремонтного производства. Целью работы:
Является разработка технологии восстановления шеек автотракторных коленчатых валов путём локальной приварки закалённых разрезных ремонтных втулок в условиях мелкосерийного производства. Объектом исследования:
Являлись коленчатые валы, которые невозможно восстановить шлифованием в очередной ремонтный размер. Предмет исследования:
Технологические операции, связанные с приваркой закаленной ремонтной разрезной втулки к восстанавливаемой шейке вала. Научная новизна работы.
Расчётно-теоретический метод определения минимальной толщины ремонтной втулки, привариваемой на восстанавливаемую поверхность шейки коленчатого вала;
Методика определения натяга и напряжений в приваренной ремонтной втулке;
3. Технологические факторы, определяющие технологические напряжения в приваренной ремонтной втулке и условия ее надёжной работы при знакопеременной нагрузке. Практическая значимость:
Предложен технологический процесс восстановления шеек коленчатых валов локальной приваркой закалённой ремонтной разрезной втулки для условий мелкосерийного ремонтного производства.
Этот процесс позволяет обеспечить применение минимально необходимой толщины стальной ленты, минимально необходимые припуски на обработку шеек вала шлифованием, высокое качество восстановленной поверхности шеек (выполнение требований чертежа по твёрдости, шероховатости, отклонениям формы и размерам), восстановить не только аварийные шейки в необходимый размер, но и восстановить шатунные и коренные шейки коленчатого вала в номинальный размер при их предельном износе, сохранить усталостную прочность восстановленного вала на прежнем уровне.
Разработана специальная технологическая оснастка, позволяющая реализовать разработанный технологический процесс.
Реализация результатов работы:
Разработанный технологический процесс восстановления шеек коленчатых валов автотракторных двигателей с применением локальной приварки закалённой разрезной ремонтной втулки прошёл опытную проверку и внедрён в научно-производственной лаборатории кафедры ТКМ СПГАУ. По этой технологии восстановлены более сотни коленчатых валов.
Апробация работы:
Основные положения диссертационной работы доложены и одобрены на
ежегодных научно-технических конференциях профессорско-
преподавательского состава СПГАУ в 2000- 2005 годах.
Публикации:
По результатам исследования опубликованы 4 статьи и получен патент на способ восстановления шеек коленчатых валов.
Структура и объём работы:
Диссертация состоит из введения, 5 основных разделов, общих выводов, списка использованной литературы из 65 наименований и приложений. Объём работы составляет 107 страниц машинописного текста, включая 27 рисунков и 21 таблицы.
На защиту выносятся следующие положения и основные результаты исследований:
технологический процесс восстановления шеек коленчатых валов локальной приваркой разрезной ремонтной втулки
результаты расчета минимально необходимой толщины разрезной ремонтной втулки.
результаты определения натяга и технологических напряжений в приваренной ремонтной втулке.
физико - механические параметры сварных швов, полученных ручной плазменной сваркой в среде аргона
прогрев двигателя внутреннего сгорания должен сопровождаться одинаковым нагревом приваренной ремонтной втулки и коленчатого вала.
результаты эксплуатационных испытаний коленчатых валов автотракторных двигателей, восстановленных по разработанной технологии с диаметром шеек до 70...80 мм.
Диссертационная работа выполнена на кафедре «Технология конструкционных материалов» ФГОУ ВПО «Санкт- Петербургский государственный аграрный университет».
Технические требования к коленчатым валам
Наиболее известными методами восстановления изношенных поверхностей шеек валов являются напыление, наплавка и наварка различных металлов. При плазменном напылении происходит перенос металла (специального порошка) от анода к детали через ускоряющий катод. Электрическая дуга между анодом и катодом нагревает и превращает рабочее тело установки (аргон) в плазму с температурой в несколько тысяч градусов. Выходя из сопла установки с большой скоростью, плазма захватывает подаваемые в зону действия плазменной дуги частицы порошка, которые приобретают в струе большую скорость и температуру. При попадании на поверхность шейки расплавившиеся в струе частицы порошка сцепляются с нагретой поверхностью, застывают и образуют покрытие [8,51,53].
В процессе нанесения покрытия деталь нагревается тем сильнее, чем больше толщина покрытия. Местный нагрев шейки приводит к деформации всего вала. Другим серьёзным недостатком плазменного напыления является существенная разница между напылённым металлом (никель, титан и др.) и основным металлом вала (сталь, чугун).
Более того, напылённые металлы плохо шлифуются, быстро засаливая абразивные круги, в результате чего снижается качество обработанной поверхности и увеличивается частота правки круга. Повторное же восстановление затруднено, поскольку необходимо в этом случае снимать весь напылённый слой до основного металла.
Нагрев порошка может производиться и в струе пламени ацетиленокисло-родной горелки. Данный способ прост, но обладает всеми недостатками предыдущего. Кроме того, ему присуща низкая прочность сцепления с основным металлом.
Различные способы напыления обладают следующими недостатками: - дают местный перегрев и деформацию вала; - требуют тщательной предварительной подготовки восстанавливаемых поверхностей; - не удаётся получить высокую прочность сцепления покрытия с деталью; - материал покрытия существенно отличается от основного металла (твёрдость, пористость, износостойкость и т.п.); - вызывают повышенный износ сопрягаемой детали (вкладыша).
Исключить некоторые недостатки напыления, связанные с материалом покрытия и прочностью его сцепления с валом, позволяют различные способы наплавки.
На Алтайском моторостроительном производственном объединении [25] разработан метод, сущность которого заключается в том, что на предварительно подготовленные и нагретые ТВЧ до 250С шейки коленвалов наплавляют проволоку Нп-ЗОХГСА под слоем флюса АН-348А. После наплавки шейки подвергают высокотемпературному отпуску (600...650С), а затем вал правят. Затем наплавленные шейки обрабатывают на токарном станке и предварительно шлифуют. Далее токами высокой частоты (ТВЧ) шейки закаливают до HRC 44...48, правят методом чеканки и подвергают низкотемпературному отпуску (200...250С) в течение 2,5 часов. После чистового шлифования шейки подвер гают магнитной дефектоскопии, а далее их полируют. По завершении обработки резанием коленчатые валы балансируют.
По методу фирмы "Реге" [25] восстановление шеек коленчатого вала ведут наплавкой под слоем флюса проволочным электродом диаметром 1,2 мм. Дуга горит под слоем флюса, что исключает доступ кислорода и азота из атмосферы. Металл, покрытый шлаком, охлаждается сравнительно медленно, что создаёт предпосылки для выхода газовых пузырьков из сплава и снижает образование трещин в наплавленном слое. Твёрдость наплавленного слоя HRC 45...55.
По предлагаемой этой фирмой технологии последовательность восстановления шеек вала следующая. Выявляют трещины и разделывают их либо шлифовальной машинкой, либо вручную. Шейки с задирами и другими дефектами шлифуют. Отверстия масляных каналов заделывают специальным цементом. Вал устанавливают на станок, наплавляемую шейку нагревают до температуры 250С и наплавляют мягким электродом с низким содержанием углерода, а затем - легированным электродом. Наплавку ведут в два и более слоев в зависимости от степени износа поверхности шейки. Припуск на обработку резанием шейки устанавливают не менее 3 мм. Аналогично поступают с другими шейками.
Сразу после наплавки коленчатый вал устанавливают в рихтовальный станок и правят до состояния, при котором биение вала не превышает 0,1 мм. Если восстанавливали все шейки, то вал для снятия остаточных напряжений подают в термическую печь, а если восстанавливали несколько шеек, то вал помещают в энергетическую установку на 15 минут и подвергают колебаниям для снятия напряжений. Затем вал охлаждают до 100С, и наплавленные шейки шлифуют предварительно, после чего на этом же станке переносной горелкой закаливают обработанные шейки. С помощью специальной фрезы вскрывают масляные каналы и шлифуют на их кромках фаски.
Показатели качества восстановленного коленчатого вала
На основе анализа современных технологий восстановления шеек коленчатых валов автотракторных двигателей был предложен и исследован усовершенствованный технологический процесс, содержащий в своей основе приварку закалённой разрезной ремонтной втулки на восстанавливаемую шейку. Рассматриваемый технологический процесс связан с устранением только износов шатунных и коренных шеек коленчатых валов. Маршрут содержит технологические операции, которые должны выполняться в строго определённой последовательности.
Восстанавливаемый коленчатый вал рассматривали как "заготовку" на всех стадиях технологического процесса. На каждой выполняемой операции в определённой последовательности изменялись установленные входные параметры, характеризующие определённые свойства заготовки. При завершении технологического маршрута все рассматриваемые параметры качества восстановленного коленчатого вала должны соответствовать заводским параметрам
Рассмотрим структурную схему предлагаемого технологического процесса восстановления шеек коленчатого вала, приведённую на рис. 2.1. На операции 1 выполняют дефектацию валов, поступивших на восстановление. В процессе дефектации определяют основные входные параметры качества заготовки вала, которые выражены величинами Х\\ X]2, Х\3, ХД Х\5. Затем заготовка последовательно проходит через все технологические операции 2,3,4,5,6,7,8,9,10 и 12 маршрута, в результате выполнения которых меняются величины качества, появляется ряд новых операционных показателей качества и, в конечном итоге, на последней операции 12 в результате контроля устанав ливают все значения показателей качества, которые должны находиться в установленных заводом-изготовителем пределах.
Каждая технологическая операция характеризуется величинами параметров режимов резания, температурами нагрева, условиями её выполнения и т.п., которые на структурной схеме обозначены через Zb Z2.. .Z12.
Через указанные переменные факторы осуществлялось воздействие при каждой операции на объект исследования.
Анализ структурной схемы технологического процесса позволяет решать многочисленные технологические задачи: - оценивать погрешности отдельных операций; - изучать технологическую наследственность; - законы трансформации погрешностей от операции к операции; - разрабатывать статистический анализ точности на любой операции; - назначать операционные и общие допуски и припуски; - составлять модели технологических операций и всего маршрута; - определять корреляционные зависимости между входными и выходными параметрами качества восстанавливаемых деталей; - определять статистические характеристики распределения входов и выхо дов.
При разработке технологического процесса восстановления шеек коленчатого вала для выполнения жёстких технических требований чертежа по точности геометрических параметров шеек, по качеству их поверхности, точности расположения и радиального биения важное значение имеет определение минимально необходимых как межоперационных припусков и допусков на всех стадиях технологического маршрута восстановления, так и общий припуск и допуск наносимого металлопокрытия. Установленная величина общего припуска обоснует минимально необходимую толщину стальной ленты, используемой для изготовления разрезной ремонтной втулки, сократит трудоёмкость восстановления, расход материалов и электроэнергии.
В технологии машиностроения глубоко разработана методика расчёта технологических припусков на технологические операции по обработке материалов резанием. Профессором А.А.Зуевым предложены понятия ремонт-но-технологического припуска и ремонтного припуска, которые учитывают специфику восстановления изношенных деталей.
Рассмотрим маршрут обработки резанием восстанавливаемых шеек коленчатого вала двигателя, имеющих после последнего ремонтного размера эксплуатационные износы Дизн. Маршрут содержит следующие технологические операции (по содержанию): -шлифовальную (предварительное шлифование шеек в расчётный размер); - сварочную (приварка закалённых разрезных ремонтных втулок); - шлифовальную (окончательное шлифование шеек в номинальный, - установленный размер); - полировальную (полирование шеек).
На рисунке 2.2 приведена схема расположения полей припусков и допусков на обработку резанием восстанавливаемых шеек коленчатого вала в номинальный размер нового (заводского вала) d\. В схеме принята система отсчёта припусков и допусков от номинального значения диаметра D\— 0-0. Основными параметрами в схеме являются номинальный диаметр D\, номинальный диаметр восстановленной шейки D4= Dj и номинальный размер на-рощенной шейки D3, относительно которых минимальный припуск на предварительное шлифование шеек равен
Методика оценки технического состояния шеек коленчатых валов
В качестве объектов исследования приняты коленчатые валы автотракторных дизельных двигателей (Д-65, Д-240, СМД-60(62,64), А-41, ЯМЗ-238НБ, ЯМЗ-240, КАМАЗ-740...).
Анализ износов шеек коленчатых валов широко освещен в трудах Кривенко П.М., Поляченко А.В., Кряжкова В.М., Ульмана И.Е., Левитского И.С., Казарцева и т.п. Поэтому в настоящей работе этот вопрос не освещен. Основное внимание уделено оценке технического состояния шеек на отдельных операциях технологического маршрута восстановления шеек и окончательной оценке по его завершению. Кроме того, следует отметить, что в настоящей работе подвергались исследованию коленчатые валы с аварийным износом отдельных шеек, либо валы с предельным износом шеек, не допускающих обработку шлифованием в ремонтный размер. Геометрические параметры шеек вала (размер, овальность, конусообразность, биение коренных шеек относительно крайних) измеряли универсальными измерительными средствами.
Выбор измерительного средства проводили в следующей последовательности. Значение допускаемой погрешности измерительного средства согласно ГОСТ 8 051-81 для 5-7 квалитета (шейки валов) принимали: "изм.доп. — "j-J-Э IQj где Td - допуск на диаметр шейки. Погрешность выбранного измерительного средства должна быть равна "изм.ср — изм.доп
Этому неравенству соответствуют микрометры гладкие - МК-75, МК-100, МК- 125 с ценой деления 0,01 и 1 класса точности. Их погрешность составляла + 0,002...+ 0,0025 мм. Для измерения биения шеек коленчатых валов индикаторная головка ИЧ-10 ТУ 2.034.0221071.027-90 с ценой деления 0,01.
Коленчатый вал в работающем двигателе подвергается значительным циклическим нагрузкам, которые в процессе эксплуатации повышают в нём внутренние напряжения.
Циклические нагрузки на коленчатый вал приводят к снижению его усталостной прочности. Превышение внутренними напряжениями усталостной прочности приводит к появлению усталостных трещин и впоследствии к его быстрому разрушению. Уровень внутренних напряжений в коленчатом вале с определённой вероятностью оценивает его остаточный ресурс.
С другой стороны, известно, что перераспределение внутренних напряжений в детали приводит к её пластической деформации.
Можно высказать предположение, что чем выше пластическая деформация детали после снятия внутренних напряжений, тем большее значение они принимали в детали.
Поэтому, если в восстанавливаемом коленчатом вале в результате термической обработки (нагрева в печи) устранить внутренние напряжения или их существенно снизить, то вал в результате этой операции должен подвергнуться пластической деформации (изгибу), по величине которой можно судить о его внутренних напряжениях, накопленных в процессе эксплуатации. Печь для нагрева коленчатых валов приведена на рисунке 3.2. Она выложена из огнеупорного кирпича, имеет размеры внутреннего объёма 2,0 х 0,4х 0,6м с верхней загрузкой коленчатых валов.
Крышка с теплоизолирующим материалом сверху закрывает внутреннее пространство печи. По внутренним стенкам выложены ниши, в которых установлены спирали из нихрома. Для измерения температуры в печи были использованы термоэлектрические пирометры. Термоэлектрические пирометры, основанные на использовании свойств термоэлектродвижущей силы (т.э.д.с.) реагировать на изменение температуры, состоят из двух приборов: термопары и гальванометра, соединённых в одну систему - термоэлектрический пирометр. Принцип действия пирометра заключается в следующем. С повышением температуры в печи в термопаре растёт т.э.д.с, которая переда
ётся гальванометру, взаимодействуя с постоянным магнитом гальванометра, т.э.д.с. отклоняет стрелку, связанную с рамкой, показывающей температуру.
В исследованиях применяли хромель-копелевую термопару (ХК), измеряющую температуру до 600С с максимальной т.э.д.с. В качестве гальванометра был использован милливольтметр МНБ-48, класс точности 2,5. Термоэлектрические пирометры устанавливали на разных уровнях и сечениях внутреннего пространства печи.
Методику статистической обработки результатов измерений в основном использовали для оценки технического состояния шеек коленчатых валов (диаметров, овальности, конусообразности, биения и т.п.).
Точность отсчёта принималась равной половине цены деления шкалы (микрометра, индикаторной головки).
Шейки измеряли в одном и том же сечении, соблюдая постоянство условий измерения.
Расположив полученные действительные размеры шеек валов dj в порядке возрастания их значения, получили ряд случайных дискретных величин. Разность между наибольшим и наименьшим размерами шеек определит величину размаха R (после рассеивания).
Разность между Dmax и Dmin разбивают на п интервалов. Подсчитаем її И У1 число шеек в каждом интервале П], п2 .. .пк и частости —; —;... — Частость события А равна W(A)= — При большом числе испытаний N частость события А становится устойчивой, и значение W(A) будет колебаться около некоторого постоянного числа. Это число меньше единицы и называется вероятностью Р (А) появления события А. По мере увеличения N частость с большим приближением выражает вероятность. Соответствующая этому интервалу заданная вероятность называется доверительной вероятностью р.
Оценка технического состояния коленчатых валов, поступивших на восстановление
Дефекты коленчатых валов автотракторных двигателей широко проанализированы в отечественной литературе. Однако во всех случаях анализу подвергались валы от общего их числа, поступивших на дефектацию на ремонтном предприятии.
В нашем случае статистическому анализу подвергнуты коленчатые валы, которые по своему состоянию не могут быть восстановлены в ремонтные размеры или использованы в дальнейшей эксплуатации, поскольку имеют недопустимые без ремонта нормы на геометрические параметры, разработанные ГОСНИТИ.
Перед дефектацией коленчатые валы подвергались тщательной мойке в выварочной ванне с последующей струйной очисткой. На первом этапе де-фектации коленчатых валов осуществляли поиск и обнаружение трещин. При оценке трещин принимали во внимание, что, в зависимости от причин возникновения, трещины могут быть технологического и эксплуатационного происхождения. К технологическим относятся трещины, возникающие в процессе изготовления и ремонта коленчатого вала, его термической обработки и обработки резанием. Эти трещины в виде "волосовин" преимущественно направлены вдоль оси вала и проявляются чрезвычайно редко.
К эксплуатационным относятся трещины усталостного происхождения, а также термические, возникающие при перегреве шеек. Усталостные трещины обычно возникают в местах концентрации напряжений (у галтелей, смазочных отверстий).
Наиболее опасные - трещины усталостного происхождения на галтелях, в местах перехода в щеки.
В настоящей работе не подлежали восстановлению коленчатые валы при следующих дефектах: трещины на галтелях, трещины длиной более 5мм и расположенные под углом большим 30 к их оси, трещины, начинающиеся ближе 6мм от щеки. На рисунке 4.1 [27]приведено характерное расположение безопасных трещин, подлежащих обработке при восстановлении коленчатого вала.
Поиск и обнаружение трещин в коленчатых валах производили в следующей последовательности. Вначале выполняли тщательный визуальный контроль с применением увеличительных луп 5-й 10- увеличения. Затем валы простукивали металлическим предметом и по характеру издаваемого при этом звука и длительности его затухания устанавливали участки с возможными трещинами. После этого на шейках таких валов трещины находили с помощью цветных люминесцентных красок. Термические трещины легко обнаруживались визуальным наблюдением. Они представляли из себя обычно сетку мелких произвольно расположенных на поверхности шейки трещин. Их глубина залегания не превышала 0,05...0,3 мм. После шлифования в расчётный для восстановления шейки размер, что составляло 0,5...1,0 мм, трещины исчезали. В том случае, если оставались отдельные трещины, не опасные для вала, их разделывали по всей длине глубиной 0,3± и мм и радиусом 1,5...2,0 мм рисунок 4.2 [27]. Разделанные трещины упрочняли вручную чеканкой, острые кромки притупляли и полировали. Для анализа были использованы коленчатые валы дизельных двигателей, которые поступали в лабораторию кафедры ТКМ в течение 6 лет (1998...2003 годы). В общей сложности их набралось 52 штуки. Наибольшую долю (34%) составили коленчатые валы с аварийным износом, как правило, одной шейки, - шатунной или коренной. В этой группе доля коленчатых валов с аварийным износом двух и более шеек была в пределах 15...20%.
Валы с трещинами на шейках составили 8%, причём с усталостными и термическими трещинами в равных долях. Чаще (20%) наблюдались на шейках валов прижоги, которые характеризовались явно выраженными цветами побежалости на поверхности отдельных шеек. Встречались коленчатые валы (12%), шейки которых находились в допустимых без шлифования размерах, но их прогиб (биение средней шейки относительно крайних) превышал допустимый и составлял 0,05...0,1 мм. Обработка результатов анализа состояния шеек коленчатых валов дизельных автотракторных двигателей, поступивших на восстановление в НИЛ кафедры ТКМ СПГАУ, дала картину, представленную на диаграмме (рисунок 4.3).
Коленчатые валы, которые по шатунным или коренным шейкам выработали ресурс и их размеры не позволяли шлифовать в очередной ремонтный размер, составили 16%. Такие валы требовали восстановления всех шатунных или коренных шеек.
Многие валы, поступившие на восстановление, имели прогиб, превышающий допустимые пределы. На рисунке 4.4 представлено эмпирическое распределение максимального прогиба коленчатых валов, поступивших на восстановление. На графике эмпирического распределения можно выделить два центра группирования прогибов валов. В первом случае прогиб составил 0,04...0,15 мм, а во втором - 0,40...0,85 мм. Небольшой прогиб характерен для коленчатых валов предельных размеров, с термическими трещинами, прижогами, наматыванием антифрикционного слоя вкладыша на шейку вала. Максимальный прогиб наблюдался у валов с аварийным износом шеек, с усталостными трещинами.
