1.7. Вопросы для самоконтроля:
1. В чем сущность технологического критерия при выборе рационального способа устранения дефекта детали?
2. В чем сущность технического критерия при выборе рационального способа устранения дефекта детали?
3. В чем сущность технико-экономического критерия при выборе рационального способа устранения дефекта детали?
4. Перечислите основные способы восстановления изношенных поверхностей.
5. Исходя из каких условий производится подбор технологического оборудования?
Самостоятельная работа №2 «Восстановление основных узлов систем охлаждения и смазки»
2.1. Введение.
При работающем двигателе температура воды в рубашке охлаждения головки блока цилиндров должна поддерживаться в пределах 75…85 °С. Отклонения от этого теплового режима приводят к нарушению нормальных условий работы двигателя и значительно увеличивают износ его деталей. Так, работа двигателя при пониженных температурах охлаждающей жидкости сопровождается ухудшением смесеобразования, смазки деталей, смазывающих свойств масел. Повышенные тепловые режимы также вредны двигателю, так как способствуют нагарообразованию, появлению детонации, снижению мощности и ухудшению смазки деталей вследствие ее разжижения, а при сильном перегреве могут привести к заклиниванию деталей и выплавлению вкладышей подшипников. Поэтому исправная работа системы охлаждения является залогом увеличения межремонтных периодов двигателей и снижения расхода горючесмазочных материалов.
Неисправности системы охлаждения чаще всего связаны с ухудшением теплообмена и нарушением циркуляции охлаждающей жидкости, вызываемыми отложениями накипи, загрязнениями рубашки охлаждения, а в отдельных случаях механическими повреждениями её узлов
На основании изложенного, в настоящее время необходимо восстанавливать изношенные детали охлаждения и смазки.
2.2. Методика проведения работы
При проведении самостоятельной работы необходимо изучить способы восстановления: радиаторов системы охлаждения и смазки; насосов охлаждения; валиков насосов охлаждения; масляных насосов; валов масляных насосов.
2.3. Цель работы: Изучение способов восстановления основных деталей систем охлаждения и смазки.
2.4. Задачи работы:
Изучить:
– способы восстановления радиаторов системы охлаждения и смазки;
– основы техники безопасности при восстановлении радиаторов;
– способы восстановления насосов охлаждения;
– способы восстановления валиков насосов охлаждения;
– способы восстановления масляных насосов;
– способы восстановления валов масляных насосов.
2.5. Оборудование, приборы, инструмент:
– методические рекомендации, технологические карты на восстановление деталей тракторов, стенды и плакаты.
2.6. Проведение работы
2.6.1. Восстановление радиаторов системы охлаждения и смазки.
Радиаторы системы охлаждения изготавливают из следующих материалов: верхние и нижние бачки – латунь Л62, трубки – Л90, охлаждающие пластины – медь МЗ и каркас Ст. 3. Бачки масляных радиаторов изготавливают из стали 0,8, охлаждающие трубки из латуни Л90, охлаждающие пластины из латуни Л62.
Основными дефектами радиаторов являются (рис. 2.1):
1 — пробоины, вмятины или трещины на бачках;
2 — повреждения пластин каркаса;
3 — повреждения охлаждающих пластин;
4 — повреждения охлаждающих трубок;
5 — нарушение герметичности в местах пайки.
Рис. 2.1. Основные дефекты радиатора
После снятия с трактора либо грузового автомобиля радиатор поступает на участок ремонта, где его моют снаружи и дефектуют внешним осмотром и проверкой на герметичность сжатым воздухом под давлением 0,15 МПа для радиаторов охлаждения и 0,4 МПа для масляных радиаторов в ванне с водой при температуре 30...50 °С (рис. 2.2.).
Рис.2.2. Ванна с водой для проверки радиаторов
Вмятины бачков устраняют рихтовкой, для чего бачок надевают на деревянную болванку и деревянным молотком выравнивают повреждения. Пробоины устраняют постановкой заплат из листовой латуни с последующей припайкой их. Трещины запаивают. Пайку латунных деталей радиатора ведут припоями ПОССу 20-0,5 или ПОССу 30-0,5.
Повреждения пластин каркаса устраняют газовой сваркой. Помятые пластины радиатора выпрямляют при помощи гребенки.
Поврежденные охлаждающие трубки запаивают (рис.2.3).
Рис.2.3. Общий вид запаянных охлаждающих трубок
В радиаторах допускается запайка не более 5%...10% трубок. Трубки, пайка которых затруднена, заменяют новыми. Удаление старой трубки и установку новой необходимо осуществлять в такой последовательности:
– внутрь дефектной трубки ввести нагретый стержень;
– затем трубку необходимо вынуть плоскогубцами после размягчения припоя вместе со стержнем;
– новую трубку установить в обратном порядке;
– концы установленной трубки развальцевать и припаять к опорным пластинам сердцевины.
Пайка замененных трубок может осуществляться паяльником или погружением сердцевины в припой. В этом случае радиатор сначала протравливают в ванне с соляной кислотой в течение 3...5 мин (глубина погружения трубок 10...15 мм), затем погружают в раствор хлористого цинка на 0,5...1,0 мин и опускают в расплавленный припой так, чтобы в нем оказалась опорная пластина и концы трубок на 5...8 мм. После этого сердцевину вынимают и встряхивают для удаления излишнего припоя. Сердцевину проверяют на герметичность.
После припайки бачков (рис. 2.4) и установки радиатора в каркас его проверяют на перекос (разность размеров а и б см. рис. 2.1), который не должен превышать 3,0 мм.
Рис. 2.4. Процесс припайки бачков радиатора
2.6.2. Основы техники безопасности при восстановлении радиаторов.
Вышеперечисленные работы выполняются с применением оловянно-свинцовых сплавов, хлористого цинка и нашатыря. При пайке с использованием этих материалов выделяются вредные пары и газы, поэтому эти работы необходимо выполнять в отдельных, хорошо проветриваемых помещениях с обязательной общей и местной вентиляцией.
Перед приемом пищи, а также после смены необходимо тщательно мыть руки теплой водой с мылом и щеткой, регулярно полоскать носоглотку, так как свинцовая пыль и пары свинца, обладая способностью накапливаться в организме человека при несоблюдении им мер личной безопасности и гигиены, вызывают хроническое отравление. Ногти рабочего во избежание попадания под них свинца следует коротко стричь и регулярно чистить. Для профилактики перед началом работы руки надо смазывать вазелином.
Флюсы для пайки и кислота должны храниться раздельно в специально отведенных и регулярно очищаемых местах. В аптечке должна быть мазь от ожогов.
Нагретые паяльники необходимо класть на специальные подставки. Желательно применять низковольтные паяльники (42 В), включаемые через понижающий трансформатор.
Используемые для ремонта паяльные лампы взрыво- и пожароопасны. Нельзя работать с неисправной (коптящей, самопроизвольно гаснущей) лампой с поврежденным корпусом, вентилем, заправлять их бензином более чем на 75% вместимости резервуара, заправлять или разбирать лампу вблизи открытого огня или электронагревательных приборов. Запрещена заправка паяльных ламп авиационным и этилированным бензином.
2.6.3. Восстановление насосов охлаждения.
Корпуса насоса охлаждения изготавливают у ЗИЛ-130 из алюминиевого сплава АЛ4, корпус подшипников — из серого чугуна; у ЗМЗ-53 — из СЧ 18-36, у ЯМЗ КамАЗ — из СЧ 15-32.
Основными дефектами корпуса подшипников являются (рис. 2.5):
1 — износ торцевой поверхности под упорную шайбу;
2 — обломы торца гнезда под задний подшипник;
3 — износ отверстия под задний подшипник;
4 — износ отверстия под передний подшипник.
Рис. 2.5. Основные дефекты корпуса подшипников водяного насоса двигателя
Облом торца гнезда под задний подшипник устраняют постановкой ДРД (при обломках длиной более 24 мм по оси деталь выбраковывается). Для этого корпус подшипников устанавливают в приспособление на шпиндель токарного станка, отрезают дефектную часть, растачивают отверстие в корпусе и запрессовывают в него ремонтную втулку. Затем ее приваривают, и отверстие под подшипник растачивают под размер рабочего чертежа.
Трещины на корпусе заваривают или заделывают синтетическими материалами.
Износ торцевой поверхности под упорную шайбу крыльчатки насоса устраняют цековкой торцевой поверхности, если размер а не менее 114,5 мм, а при меньшем размере — наплавкой с последующей цековкой до получения размера «а» по рабочему чертежу или постановкой ДРД по следующей технологии:
– после установки корпуса подшипников в приспособление на шпинделе токарного станка необходимо подрезать торец и расточить отверстие под втулку;
– затем запрессовать втулку, подрезать ее торец до размера «а» и расточить отверстие в ней;
– торец втулки обработать чугунным притиром, установленным в пиноле задней бабки станка.
Изношенные отверстия под задний подшипник до 0 более 62,03 мм и под передний подшипник до 0 более 47,03 мм восстанавливают постановкой ДРД по следующей технологии:
– корпус подшипников устанавливают в приспособление, закрепленное на шпинделе токарного станка;
– растачивают отверстия;
– запрессовывают ДРД и растачивают их под размер рабочего чертежа.
Эти дефекты можно устранить также при помощи эпоксидных паст.
После восстановления корпус насоса охлаждения должен отвечать следующим техническим требованиям:
– торцевое биение поверхности корпуса подшипников под упорную шайбу крыльчатки относительно оси отверстий под подшипники не более 0,050 мм;
– биение торцевой поверхности бурта корпуса подшипников под корпус насоса относительно оси отверстий под подшипники не более 0,15 мм;
– шероховатость поверхности корпуса подшипников под упорную шайбу крыльчатки не более Ra = 0,80 мкм, поверхностей отверстий под подшипники не более Ra= 1,25 мкм.
2.6.4. Восстановление валиков насосов охлаждения.
Валики насосов охлаждения изготавливают у ЯМЗ — из стали 35, НВ 241.. .286; у КамАЗ — из стали 45Х, HRC 24…30.
Основными дефектами валика водяного насоса являются (рис. 2.6):
1 — износы поверхности под подшипники;
2 — износ шейки под крыльчатку;
3 — износ паза;
4 — повреждение резьбы.
Рис. 2.6. Основные дефекты валика водяного насоса
Износы поверхности под подшипник до 0 менее 16,99 мм и шейки под крыльчатку до 0 менее 17,02 мм устраняют хромированием или железнением с последующим шлифованием на бесцентрово-шлифовальном станке до размера по рабочему чертежу.
Износ шпоночного паза более 4,08 мм устраняют заваркой с последующим фрезерованием под размер рабочего чертежа.
После восстановления шероховатость цилиндрической поверхности вала должна быть не более Ra = 1,25.
Собранный насос охлаждения должен быть испытан на стенде при частоте вращения 3000 мин-1 в течение 5...10 мин. Испытания производят на горячей воде сначала при открытом, затем при закрытом нагнетательном патрубке. Течь воды через сальник и из-под крышки не допускается.
2.6.5. Восстановление масляных насосов.
Долговечность масляных насосов больше, чем долговечность двигателей, а поэтому многие из них поступают в КР с неиспользованным ресурсом. При поступлении в ремонт масляный насос подвергают очистке и затем испытывают на стенде. Если его параметры отвечают требованиям ТУ, то насос направляют на участок сборки двигателей; если же не отвечают, то его разбирают и восстанавливают.
Корпус изготавливают из серого чугуна СЧ 15-32, СЧ 18-36 для ЯМЗ, а у КамАЗ — из серого чугуна СЧ 22-44; шестерни из стали 35.
Основными дефектами корпуса насоса являются (рис. 2.7):
1 — износ гнезд под шестерни;
2 — ослабление посадки оси ведомой шестерни;
3 — износ оси по диаметру;
4 — износ отверстия под вал насоса;
5 —износ посадочной шейки;
6 — износ гнезд по высоте.
Рис. 2.7. Основные дефекты корпуса масляного насоса
Износ гнезд по диаметру под шестерни до размера более 42,40 (43,10) мм, износ отверстия под вал насоса, а также обломы и трещины, проходящие через масляные каналы, являются выбраковочными признаками для корпуса масляного насоса.
Ослабление посадки оси ведомой шестерни и износ ее до 15,07 мм устраняют заменой.
Износ отверстия под ось ведомой шестерни до более 15,06 мм устраняют обработкой его с последующей постановкой ступенчатой оси.
Износ посадочной шейки до 0 менее 34,92 мм устраняют железнением или гальваническим натиранием с последующим шлифованием до размера рабочего чертежа.
Износ гнезд под шестерни насоса по высоте до размера более 38,10 мм устраняют обработкой привалочной поверхности корпуса и крышки и поверхности под торцы шестерен с сохранением их взаимного расположения по рабочему чертежу. При уменьшении общей высоты прилива под шестерни до размера менее 52,3 мм корпус насоса бракуется.
2.6.6. Восстановление валов масляных насосов.
Вал масляного насоса изготавливают у ЯМЗ из стали 45 с последующей закалкой ТВЧ поверхности под корпус верхней секции до HRC 52.. .62; у КамАЗ — из стали 15ХФ с последующим азотированием до HRC 52.. .63.
Основным дефектом является износ паза под вал привода.
Износ вала до 0 менее 14,98 мм у насоса ЗИЛ-130 устраняют железнением или хромированием. Износ шеек под ведомую шестерню привода до 0 менее 15,98 мм, под ведущую шестерню, нагнетательной секции 16,01 мм, под ведущую шестерню радиаторной секции — 15,98 мм и под втулку валика устраняют хромированием с последующим шлифованием до размера по рабочему чертежу.
После сборки масляный насос проверяют на работоспособность и надежность работы редукционного и перепускного клапанов.
2.6.7. Порядок выполнения работы. Составить отчёт, в котором должны быть приведены способы, оборудование и материалы для восстановления:
– радиаторов системы охлаждения и смазки;
– насосов охлаждения;
– валиков насосов охлаждения;
– масляных насосов;
– валов масляных насосов.