Лабораторна робота №4

ТЕМА: Дефектування шатуна.

МЕТА: Навчитись правильно проводити дефектування шатунів автомобілів, проводити правку згідно технологічних вимог.

Загальні відомості.

У процесі роботи на шатун діють знач­ні навантаження від сили тиску газів у циліндрі і сил інерції рухомих деталей поршневої групи, що викликає напру­женість згину і скручування в умовах підвищеної темпера­тури і контактних циклічних навантажень на поверхні от­ворів.

Основними дефектами шатунів є згин і скручування, спрацювання отворів у нижній головці, у верхній головці під втулку і у втулці верхньої головки, зменшення відстані між осями верхньої й нижньої головок. Згин і скручуван­ня шатуна усувають правленням, спрацювання отворів у нижній головці — залізненням, а також фрезеруванням або шліфуванням площини рознімання шатуна і кришки з на­ступним розточуванням отвору до розміру за робочим кресленням. Втулку верхньої головки шатуна замінюють новою і розточують її, використовуючи як базу отвір у нижній го­ловці. Це забезпечує паралельність осей отворів верхньої й нижньої головок шатуна і необхідну відстань між ося­ми. При механічних пошкодженнях шатун бракують.

Після обробки шатуни промивають у гасі й гарячій во­ді, продувають стисненим повітрям і прочищають бокові отвори, через які на поверхні гільзи циліндрів подається масло.

Для дефектування шату­нів використовують спе­ціальний прилад (рис.1). Налагоджують прилад за еталоном. При цьому шкали індикаторів встановлюють на «О» у такій послідовності: еталон розміщують на площадці, скобу з індикаторними головками відводять у верхнє поло­ження, вимірювальні стержні індикаторів спирають на верх­ню частину еталона, встановлюють шкали на «О» і перемі­щують скобу в горизонтальне положення. Для контролю шатуна в отвір його верхньої головки вставляють оправку (так як і поршневий палець). Закріплюють шатун у разом з оправкою у пристрої..

Для цього нижню головку шатуна одівають на цанговий розтискач до упору, повертаючи ша­тун проти годинникової стрілки. Опускають верхню головку з оправкою на площадки основи (тиск повітря у системі повинен становити 0,4—0,5 МПа) і повертають рукоятку розподільного крана проти годинникової стрілки до упору.

Рисунок 1. Прилад для контролю шатунів:

1 — плита; 2 — основа вимірю­вального вузла; 3 — контрольна площадка; 4 — індикатор; 5 — скоба індикаторів; 6 — еталон; 7 — корпус пневматичного приво­ду цангового розтискача; 8 — цан­говий розтискач; 9 — ручка розподільного крана; 10 — розпо­дільний кран керування розтискачем

Записують покази стрілок індикаторів при горизонтально­му положенні скоби. Визначають різницю показів /г, мм.

Величину згину х_згин розраховують за формулою:

х_згин=100h/L

де L — вимірювальна база (відстань між вимірювальними стержнями індикаторів), мм.

Потім скобу з індикаторними головками встановлюють вертикально (до упору) і визначають різницю показів δ, мм, за якою розраховують величину скрученості х_с стерж­ня шатуна:

х_згин=100 δ /L

Для знімання шатуна з приладу скобу переводять у го­ризонтальне положення, ручку крана повертають до упору за годинниковою стрілкою, знімають шатун і виймають оп­равку з отвору верхньої головки.

Таблиця 1. Результати вимірювань спрацювання верхньої й нижньої головок шатуна, мм

Пояс вимірювать	Діаметри				Оваль-ність		Діаметри			Оваль-ність
	А-А	Б-Б	В-В	Г-Г			Д-Д
Нижня головка І - І II - II Конусність Верхня головка І - І II - II Конусність

Обладнання робочого місця.

Стіл дефектувальника, ша­туни, джерело стисненого до 0,5 МПа повітря, прилад для контролю шатунів, лещата слюсарні, динамометричний ключ, індикаторні нутроміри НИ 18—50 і НИ 50—100, мік­рометри з межами вимірювань 25—50 і 50—75 мм для на­лагоджування індикаторних нутромірів, штангенциркуль, спеціальний важіль із зівом для захвату шатуна, електро­піч муфельна; технічні умови на дефектування шатунів, тех­нологічна інструкція на дефектування і правлення шатунів.

Порядок виконання роботи.

1. Ознайомитися з органі­зацією робочого місця і перевірити його комплектність.

2. Вивчити конструктивно-технологічну характеристику шатунів, умови роботи й можливі дефекти.

3. Вивчити технічні умови на дефектування шатунів, об­ладнання та оснащення, яке застосовується.

4. Підготувати таблиці для запису результатів вимірю­вань (табл. 1 і 2).

5. Визначити стан шатуна зовнішнім оглядом, звернув­ши увагу на наявність видимих дефектів: згину і скручу­вання стержня шатуна, спрацювання отворів втулки верх­ньої головки, отворів під втулку і вкладиш, пошкодження площини рознімання нижньої головки й торцевих повер­хонь.

Таблиця 2. Результати вимірювань прогину і скручування шатуна

Положення індикатора	Показники індикаторів				Вид дефор-мації		хзгин			хс
	1	2…		n
Вертикальне
Горизонтальне

Рисунок 2. Схема вимірювання діаметрів отворів нижньої (а) і верхньої (б) головок шатуна

6. Визначити стан нижньої головки шатуна, для чого затягнути гайки болтів кришки динамометричним ключем. При цьому момент затягання для двигуна ЗМЗ-24 і ЗМЗ-53 повинен становити 66,7—73,6 Н·м, для ЗИЛ-130— 68,7— 78,5, для ЯМЗ-236— 157—176 Н·м. Налагодити індикатор­ний нутромір і виміряти ним діаметр отвору у поясах І—І і II—II (рис.2), які знаходяться на відстані l₁ =1/4 і l₂=3/4 ширини головки і в площинах А—А (перпендику­лярно площині рознімання), Б—Б і В—В (під кутом 45° від площини А—А в обидва боки). Результати вимірів за­писати в табл.1.

7. Визначити овальність О, мм і конусність К, мм, от­вору у кожному поясі й площини вимірювання:

8. Визначити величину спрацювання I, мм:

I = D _max – D _н

де D _max - найбільший діаметр отвору, визначений при за­мірюваннях, мм;

D_н-діаметр отвору до початку експлуа­тації (найбільший граничний розмір за робочим креслен­ням).

9. Налагодити індикаторний нутромір і визначити діа­метр отвору верхньої головки шатуна в поясах І—І і II—II і площинах Г—Г і Д—Д, зображених на рис.1, б. Результа­ти вимірювань записати в табл.1.

10. Визначити овальність і конусність отвору у кожно­му поясі й площині вимірювання за формулами пункту 7.

11. Визначити величину спрацювання за формулою пункту 8

12. Визначити відстань L мм, між осями верхньої й нижньої головок шатуна (рис.3):

Рисунок 3. Схема вимірювання від­стані між осями отворів і нижньою головкою шатуна

L=L₁+0.5(D + d)

де L₁ — відстань між верхньою й нижньою головками ша­туна, мм;

D—діаметр отвору нижньої головки, мм;

d— діаметр отвору верхньої головки, мм.

13. Визначити величину згину й скрученості шатуна на приладі для контролю шатуна за методикою, наведеною вище, і записати одержані результати в табл. 2.

14. При деформації шатуна понад допустимі межі (на­приклад, для двигуна ЗМЗ-24 непаралельність осей отворів верхньої й нижньої головок шатуна повинна бути не біль­ше 0,03 мм на довжині 100 мм) зняти шатун з пристрою, закріпити в лещатах і виправити спеціальним важелем із зівом для захвачування шатуна з незначним перегином його в протилежний бік і наступним випрямленням до нор­мального положення.

15. Повторити контроль згину й скрученості.

16. Після правлення піддати шатун термічній стабіліза­ції—нагріванню до температури 400—450 °С і витримці при цій температурі 1,5 год.

Контрольні питання:

1. Які основні причини деформації шатунів?

2. Способи визначення основних несправностей шатунів?

3. Яким інструментом проводять вимірювання і дефектацію?

4. Основні операції під час проведення правки?