Введение к работе
Актуальность темы. Данная работа выполнена в соответствии с планом НИР и ОКР Целинного филиала ГОСНИТИ и ВНПО "Ремдеталь" на I968-I99I г.г.
Основной машиной в агропромышленном комплексе зоны Северного Казахстана является трактор "Кировец", который выполняет около 6C't всего объема механизированных работ. В структуре ремонта дизельных двигателей этого трактора более половины составляют дизели ЯМЗ-238НБ. Анализ ремонтного фонда этих двигателей показал, что 45...60 из них имеют дефекты кривошипно-шатунного механизма. Поэтому ежегодно, около 40 коленчатых валов подвергаются восстановлению различными способами нанесения металлопокрытий на изношенные поверхности шеек. При этом не удается одновременно обеспечить необходимые триботехнические характеристики и сопротивление усталости вала.
Одним из способов восстановления коленчатых валов, обеспечивающего возможность раздельного управления ресурсоопределятощи-ми факторами, является установка на шейках ремонтных полуколец. Однако этот метод экспериментально апробирован только для восстановления чугунных коленчатых валов карбюраторных двигателей, а механический перенос этой технологии для восстановления стальных коленчатых валов дизелей невозможен из-за ряда особенностей работы и конструкции. Так, максимальное давление на шатунную шейку коленчатого вала дизельного двигателя в 1,5-2 раза выше, чем у карбюраторного. В таком же соотношении находятся и размеры коленчатых валов. Кроме того, дизельные коленчатые валы изготавливаются в основном из высоколегированной стали, а она как известно, очень чувствительна к концентраторам напряжений. Поэтому создание эффективной технологии восстановления стальных коленчатых валов дизельных двигателей установкой полуколец является актуальной задачей.
Цель исследования. Создание технологии восстановления стальных коленчатых валов дизельных двигателей, обеспечивающей повышение его долговечности.
Объект исследования. Процессы изменения прочностных и трибо-технических характеристик полуколец, сварного соединения, а также сопротивления усталости коленчатых валов при их восстановлении.
Предмет исследования. Коленчатый вал дизельного двигателя ЯМ3^38НБ.
Научная новизна. Впервые научно обоснованы технологические и технические параметры метода восстановления коленчатого вала
с использованием полуколец.
Теоретически обоснована и экспериментально доказана возможность восстановления таким методом стальных коленчатых валов дизельных двигателей.
Определены геометрические параметры и форма галтельных переходов, обеспечивающих повышение сопротивления усталости восстановленного коленчатого вала.
Оптимизированы зазор в стыках полуколец, вид и режимы их сварки, позволяющие получить качественное соединение. Предложен способ удаления изношенных или поврежденных полуколец с шейки.
Оптимизирована толщина полуколец по критерию триботехничес-кой работоспособности.
Исследовано влияние текстуры материала колец и сварных швов на триботехнические характеристики.
Новизна технических и технологических решений защищена авторским свидетельством на изобретение № I636I68 и положительными решениями по заявкам Ш 4712835, 4713295, 4933654.
Практическая ценность. Разработаны ремонтный чертеж и технология восстановления коленчатого вала дизельного двигателя ШЗ-238НБ установкой ремонтных полуколец.
Усовершенствован технологический процесс изготовления полуколец. Разработана оригинальная технологическая оснастка.
Реализация результатов исследований. Разработанные технологические процессы, оборудование и оснастка внедрены на Атбасарском ремонтно-механическом заводе Целиноградской области.
На защиту выносятся:
установленные взаимосвязи между основными технологическими факторами и качественными характеристиками восстановленных коленчатых валов;
результаты расчетно-зкспериментальной оценки моментов выносливости восстановленных коленчатых валов с различными способами упрочнения;
технология восстановления коленчатого вала дизельного двигателя ЯМЗ-238НБ установкой полуколец.
Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и получили одобрение на научно-технических конференциях Целиноградского сельскохозяйственного института в 1988-1990 г.г.; Челябинского ордена Трудового Красного Знамени института механизации и электрификации сельского хозяйства в 1989 г.; на Всесоюз-
ном семинаре "Совершенствование технологии и повышение качества ремонта дизельных двигателей" (г.Москва) в 1990 г.; на Всесоюзном научно-техническом семинаре "Работы в области восстановления и упрочнения деталей" (г.Москва) в 1991 г.
Технология восстановления и восстановленный коленчатый вал демонстрировались на ВДНХ СССР г.Москва, 1990 г., где удостоены серебряной медали.
