26. Раскройте понятие «упрочнение» деталей. Перечислите способы упрочнения деталей. Укажите виды механического упрочнения деталей. Опишите технологию упрочнения деталей «алмазным выглаживанием».

Одним из наиболее эффективных путей повышения послеремонтного ресурса машин и их сборочных единиц явля­ется упрочнение деталей при восстановлении.

Для увеличения долговечности деталей может применять­ся:

- термическая обработка (отжиг, нормализация, отпуск, закалка ТВЧ),

- механическое упрочнение,

- химико-термическая (цементация, цианирование, азотирование и др.),

- термомеханическая обработка,

- электромехани­ческое упрочнение.

Механическое упрочнение. Ресурс деталей во многом зависит от вида финишной обработки, определяющей каче­ство поверхности (шероховатость, форма микронеровностей, твердость и т.д.). Для упрочнения деталей используют раз­личные виды холодной поверхностной пластической дефор­мации (ППД):

- обкатку и раскатку роликами и шариками,

- дробеструйный наклеп,

- чеканку,

- алмазное выглаживание и др.

Алмазное выглаживание — пластическое деформирова­ние поверхностных слоев детали инструментом, рабочая часть которого изготовлена из искусственного алмаза и выполне­на в виде сферы (радиус 2,5 мм). Выглаживание проводят на токарном станке, в резцедержателе которого закреплен рабочий инструмент. В процессе выглаживания инструмент прижимается к поверхности вращающейся детали с усилием 100 — 200 Н, что позволяет уменьшить шероховатость с Ra 2,5 до Ra 0,63 и повысить износостойкость деталей.

27. Перечислите сборочные единицы и детали трансмиссии наиболее подверженные изнашиванию. Укажите их характерные дефекты. Опишите технологию восстановления подшипников скольжения. Определить количество стандартных ремонтных размеров вала n_в, если номинальный диаметр d_н=80,00 мм, минимально допустимый по условиям прочности диаметр вала d_min=79,00 мм и ремонтный интервал γ=0,25 мм.

К ремонтируемым деталям трансмиссии относятся подшипники скольжения и качения, валы и оси, зубча­тые, цепные, ременные и карданные передачи и различ­ного рода фрикционы.

Износ подшипников сколь­жения заключается главным образом в увеличении их внутреннего диаметра, вследствие чего нарушается ре­жим их смазывания.

Основные дефекты подшипников качения: выкрашивание поверхностей беговых дорожек и тел качения, износ и повреждение сепараторов, увеличение радиального и осевого зазоров вследствие износа дорожек и тел качения, износ посадочных поверхностей колец подшип­ников.

Основные дефекты валов трансмиссии: износ посадоч­ных мест под подшипники, сальники и ступицы, боковых по­верхностей шлицев и шпоночных канавок; изгиб, скручива­ние валов; повреждение резьбы.

Возможные дефекты шестерен: износ зубьев по толщине и длине (у шестерен непостоянного зацепления), излом и выкрашивание зубьев, износ кольцевых канавок под вилки переключения передач, износ шлицев ступицы.

У втулочно-роликовых цепей изнаши­ваются оси и втулки, ослабляется их посадка в пластинах. В результате износа деталей увеличивается шаг цепи, что при­водит к ускоренному износу зубьев звездочек.

Характерные дефекты карданных валов: износы шеек крестовин, игольчатых подшипников, шлицевых сопряжений скользящей вилки и карданного вала, отверстий в вилках, промежуточных опор и их подшипников, изгиб, скручивание и нарушение динамической балансировки карданного вала; повреждения резиновых втулок, уплотнения и т.п.

Ремонт подшипников скольжения заключается в вос­становлении номинальной или получении ремонтной по­садки, обеспечении заданной шероховатости опорной по­верхности и сохранении смазочных канавок.

Разъемные подшипники скольжения Ремонт разъемных подшип­ников с вкладышами, залитыми баббитом, выполняют заменой изношенного вкладыша новым, имеющим номи­нальный или ремонтный размер.

Если нет новых вкладышей, восстанавливают старые вкладыши под заданный размер. Для этого их очищают от грязи, моют и удаляют старый баббит вырубкой или выплавкой в печах, опусканием в тигли с расплавлен­ным баббитом или при помощи нагрева паяльными лам­пами.

Освобожденный от баббита вкладыш обезжиривают в течение 2...10 мин в 10%-ном растворе каустической соды, или в 15%-ном растворе серной, или в 50%-ном растворе соляной кислоты и промывают сначала в нагретой до 80...90°С воде, а потом в холодной. Затем вкладыш травят для снятия с его поверхности твердых окисных пленок, смазывая его 30 %-ным раствором хло­ристого цинка или погружая в этот раствор на 20...30 с.

Незаливаемые участки вкладыша покрывают изоли­рующей смесью (40 % мела, 40 % жидкого стекла и 20 % воды) и сушат при 130...150°С. Вкладыш нагрева­ют до 250...260°С, покрывают флюсом (нашатырем), лу­дят оловом или припоями (ПОС-40, ГЮС-30) и немед­ленно заливают баббитом, нагретым до 260...460°С. Если температура баббита менее 260 °С, то снижается его текучесть и уменьшается его способность заполнять форму и соединяться с полудой. При температуре баб­бита более 460°С выгорают легкие элементы и увеличи­вается усадка.

Запрещается смешивать баббиты разных марок и подмешивать старый баббит в количестве более 30%.

Незначительно изношенные вкладыши ремонтиру­ют опиловкой бархатным напильником, шабрением, за­пайкой и заливкой дефектных мест баббитом.

Подшипники с неразъемным корпусом. Подшипники этого типа ремонтируют, запрессовывая в них втулки номинального или ремонтного размера.

Для изготовления ремонтных втулок применяют ан­тифрикционные (чугун, бронза, пластмасса) и биметал­лические материалы. Хорошие результаты дает ремонт изношенных под­шипников скольжения металлизацией и наплавкой.

Задача: количество стандартных ремонтных размеров вала n_в определяем по формуле:

28. Перечислите детали и сборочные единицы ходового части гусеничных и колесных машин наиболее подверженные изнашиванию. Укажите их основные дефекты. Перечислите, в каких случаях детали и сборочные единицы выбраковывают. Опишите технологию ремонта резиновых камер.

Детали и сборочные единицы ходового части гусеничных машин наиболее подверженные изнашиванию:

- Опорные катки, поддерживающие ролики и натяжные колеса;

- Ведущие колеса;

- Детали гусеничной цепи.

Детали и сборочные единицы ходового части колесных машин наиболее подверженные изнашиванию:

- передние оси тракторов;

- рессоры и амортизаторы;

- резиновые камеры и покрышки и т.д.

Основные дефекты опорные катков, поддерживающих роликов и натяжных колес: износ рабочих поверх­ностей, трещины обода и спиц, износ поверхности посадочных мест под наружные кольца подшипников.

У звена гусеничной цепи из­нашиваются отверстия проушин, беговые дорожки, почвозацепы, цевки в местах соприкосновения с зубьями ведущего колеса.

Основные дефекты передних осей тракторов: износ оси качения и втулки под ось в балке; износ штырей, штифтов и отверстий под них; износ поворотных цапф и их втулок, по­садочных мест под подшипники качения и подшипников.

Основные дефекты рес­сор: изменение радиуса кривизны, сдвиг листов (при разрыве центрального болта), поломка, трещины, износ листов по тол­щине, износ втулок пальцев серег, поломка стяжных хомутов.

Характерными дефектами телескопического амортизато­ра являются: потеря герметичности клапана отдачи, перепус­кного клапана поршня и клапана сжатия, износ уплотнения, износ поверхности штока.

Основные дефекты резиновых камер и покрышек: проколы, раз­рывы, повреждения вентиля и износ протектора.

Опорные катки и направляющие колеса выбраковывают при изломе более двух спиц и одновременном износе обода до тол­щины менее 10 мм, а также при наличии двух трещин на ободе.

Рессорные листы с трещина­ми или с местным износом, превышающим допустимое зна­чение, выбраковывают. Подкоренные и коренные листы с обломанными концами переделывают на короткие. Изношенные рессорные втулки, центральные болты и стре­мянки заменяют новыми.

Камеры с явными признаками старения резины (затвердевшая или трескающаяся при из­гибе), имеющие повреждения от воздействия нефтепродуктов, кольцевые порезы, выбраковывают.

Ремонт резиновых камер. Для обнаружения невидимых дефектов камеру наполня­ют воздухом и погружают в ванну с водой. Место прокола определяют по пузырькам выходящего воздуха. Проколы и разрывы устраняют наложением заплат. При подготовке ка­меры к ремонту края разрыва закругляют ножницами. Если камера повреждена в месте установки вентиля, этот участок вырезают для постановки заплаты, а для вентиля пробивают отверстие в другом месте.

На расстоянии 20-30 мм от границ разрыва по всему пе­риметру вырезки проводят шероховку поверхности камеры шлифовальным кругом для улучшения сцепления поверхно­сти с ремонтным материалом. Место для установки вентиля шерохуют вокруг пробитого отверстия. Место проколов шерохуют на участке диаметром 15-20 мм.

Поверхность приклеиваемой заплаты также шерохуют, а по краю оборотной стороны абразивным кругом снимают фаску шириной 6—10 мм.

При проколах и мелких разрывах (до 30 мм) в качестве починочного материала используют сырую резину. Разрывы больших размеров заделывают заплатами, изготовленными из годных частей утильных камер. Контур заплаты должен пе­рекрывать границы разрыва (вырезки) на 20 — 25 мм и не достигать границ шероховки на 2 — 3 мм.

Подготовленные поверхности камеры и заплаты покры­вают дважды резиновым клеем и просушивают после каждо­го нанесения в течение 20 мин. Поверхность сырой резины покрывают клеем один раз.

Перед наложением заплаты по периметру стыка или от­верстия накладывают полоски сырой прослоенной резины толщиной 0,9 мм и шириной 10 мм. Затем накладывают зап­лату и прикатывают роликом. Место вулканизации припуд­ривают тальком или наносят мыльный раствор. Вулканиза­цию камер проводят на плите вулканизационного аппарата. Камеру накладывают заплатой на плиту так, чтобы центр заплаты был совмещен с центром прижимного винта. Затем на участок камеры накладывают резиновую прокладку и прижимную плитку, которая должна перекрывать заплату на 10-15 мм, не зажимая краев сложенной вдвое камеры. Мел­кие заплаты вулканизируют в течение 10 мин, более крупные — 15 мин. Температура вулканизации 143— 145°С. Вентиль устанавливают в подготовленном новом месте и приклеива­ют его резиновую пятку. Отремонтированную камеру прове­ряют на герметичность.

29. Перечислите основные дефекты блоков и гильз цилиндров. Укажите, в каких случаях блоки цилиндров выбраковывают. Укажите, где происходит наибольший износ гильз цилиндров и как определяют их овальность и конусность, а также кратко опишите технологию восстановления гильз цилиндров. Определите диаметр третьего ремонтного размера отверстия d_3р, если диаметр первого ремонтного размера d_1р=64,25 мм, а номинальный диаметр d_н=64,00 мм.

Наиболее часто встречающимися дефектами блоков яв­ляются: трещины и пробоины в стенках рубашки охлажде­ния; износ гнезд под вкладыши коренных подшипников, на­рушение соосности гнезд; износ отверстий во втулках и от­верстий под втулки распределительного вала или нарушение их соосности; износ посадочных мест под гильзы, резьбовых отверстий и отверстий под толкатели; коробление поверхно­стей; трещины на перемычках между посадочными местами под гильзы цилиндров и др.

Основными дефектами гильз цилиндров являются следу­ющие: износ внутренней рабочей поверхности, риски и зади­ры; износ нижней опорной поверхности установочного бур­та и посадочных поясков; кавитационные разрушения наруж­ной поверхности.

Блок выбраковывают при трещинах или обломах в гнез­дах под вкладыши коренных подшипников, в отверстиях под втулки распределительного вала, в масляных каналах и в местах, недоступных для их устранения, а также в случаях, когда обнаружено более двух трещин в перемычках между посадочными местами под гильзы или клапанными гнездами, более четырех трещин в рубашке охлаждения или более двух трещин, выходящих на обработанные поверхности.

Наибольший износ гильз блоков наблюдается на рассто­янии 20 — 25 мм от верхней кромки в зоне остановки верхне­го компрессионного кольца в в.м.т. Интенсивнее гильзы из­нашиваются в плоскости качания шатуна.

Величину износа, овальность, конусообразность определя­ют с помощью индикаторного нутромера. При износе гильз цилиндров и увеличении зазора в сопряжении цилиндр — поршень выше допустимого значения их растачивают и хонин­гуют на следующий ремонтный размер, после чего комплекту­ют с поршнями соответствующего диаметра.

Все цилиндры или гильзы одного блока обрабатывают под один ремонтный размер.

Растачивают цилиндры и гильзы на вертикально-расточ­ных станках. Блок для расточки цилиндров устанавлива­ют на стол станка, а гильзы крепятся в специальных при­способлениях.

После растачивания с целью получения требуемой шеро­ховатости цилиндры и гильзы хонингуют абразивными или алмазными брусками, закрепленными в специальной голов­ке. При хонинговании головка совершает вращательное и возвратно-поступательное дви­жение. В качестве охлаждающей жидкости применяют смесь керосина (80-90%) и машинного масла. Ход хонинговальной головки устанавливают таким, чтобы бруски выходили за верхний и нижний края цилиндра на 0,2 — 0,3 их длины.

Обычно хонингование ведут в два приема: предваритель­ное (черновое) и окончательное (чистовое).

После окончательной механической обработки овальность и конусообразность цилиндров не должна превышать 0,02 мм.

Кавитационные разрушения наружных поверхностей гильз устраняют заделкой составами на основе эпоксидных смол.

Изношенные посадочные пояса гильз восстанавливают железнением или контактной приваркой ленты с последую­щей механической обработкой до номинального размера.

Задача:

Определим ремонтный интервал

γ = d_1р - d_н = 64,25 – 64 = 0,25 мм

Определим диаметр третьего ремонтного размера отверстия

d_3р = d_н + 3γ = 64 + 3*0,25 = 64,75 мм

30. Перечислите основные дефекты головки блока цилиндров и клапанов. Укажите, в каких случаях головки цилиндров выбраковывают. Опишите технологию притирки клапанов к клапанным гнездам. Раскройте способы проверки герметичности прилегания клапана к гнезду головки цилиндров.

Основ­ные дефекты головок цилиндров: коробление привалочной плоскости, износ клапанных гнезд, направляющих втулок клапанов и отверстий под втулки, трещины и пробоины, из­нос или повреждения резьбовых отверстий.

Основные дефекты клапанов: изгиб стержня и биение рабочей фаски, износ и подгорание рабочей фаски, износ торца, стержня, выточки под сухарики и поверхности стержня.

Головки цилин­дров выбраковывают при трещинах, проходящих через отвер­стие шпильки крепления головки или через отверстия под направляющие втулки, при износе головки цилиндров по высоте до значения, выходящего за пределы допустимого.

Притирка клапанов. После обработки клапанных гнезд головки цилиндров и тарелок клапанов добиваются герметич­ности соединения клапана с гнездом. Предварительно под­бирают клапаны к гнездам с таким расчетом, чтобы фаска гнезда была расположена посредине рабочей фаски клапана, а утопание тарелки клапана в гнезде не превышало допус­тимого значения. Кроме того, клапаны подбирают к головке цилиндров по зазору в сопряжении стержень клапана — от­верстие направляющей втулки. Правильно подобранный кла­пан, слегка смазанный моторным маслом, должен без зависа­ния медленно опускаться под действием собственной массы. Подобранные по гнездам клапаны метят на торцах тарелок. Притирают все клапаны к гнездам одновременно на спе­циальных станках ОПР-1841А или ОР-6687М. Если восста­навливают герметичность прилегания одного-двух клапанов, то их притирают при помощи специального пневматическо­го приспособления 2213, дрели с ручным приводом или ко­ловоротом. На фаски клапанов или на фаски гнезд наносят пасту одного из следующих составов: карбид бора М40 — 10% и микрокорунд М20 — 90%; электрокорунд зеленый М14 — 87% и парафин — 13%. Для получения пасты в состав добавляют моторное масло. Качество и производительность процесса притирки повышаются, если в приготовленную па­сту ввести поверхностно-активное вещество — олеиновую или стеариновую кислоту. Применяют также алмазные пасты АП20 и АП10, которые повышают произво­дительность и качество притирки.

После нанесения пасты на притираемую поверхность стержни клапанов смазывают моторным маслом, надевают на них технологические пружины и устанавливают в направ­ляющие втулки.

Клапаны притираются возвратно-вращательным движени­ем шпинделей станка на 1/3 оборота в одну сторону и на 1/2 оборота в обратную. При перемене направления враще­ния шпиндели приподнимаются, а вместе с ними под действием установленных технологических пружин приподнимаются и клапаны. В процессе притирки клапаны совершают полный оборот, что улучшает качество притирки.

Притертые фаски клапанов и гнезд должны иметь по всей окружности матовую полоску шириной не менее 1,5 мм. По­лоска должна располагаться примерно посредине фаски, но не ближе 1 мм к верхнему краю. После притирки головку и клапаны промывают до полного удаления пасты и продува­ют сжатым воздухом.

Герметичность прилегания каждого клапана к гнезду го­ловки можно проверить пневматическим приспособлением. Для проверки устанавливают в направляющие втулки клапаны с пружинами. На тарелку клапана налива­ют дизельное топливо и подают сжатый воздух (давление 0,3 — 0,5 МПа). Появление пузырьков воздуха из-под тарелки или падение давления в течение 30 с указывает на плохое качество притирки. При отсутствии приспособления герме­тичность притертых клапанов проверяют заливкой керосина во впускные и выпускные каналы. Если в течение 2 мин ке­росин не протекает между гнездом и клапаном, то качество притирки нормальное. Притирку клапанов повторяют, если наблюдается просачивание керосина.

31. Перечислите сборочные единицы системы питания двигателей внутреннего сгорания наиболее подверженные изнашиванию. Укажите их характерные дефекты. Опишите технологию ремонта карбюраторов. Раскройте технологию определения гидравлической плотности плунжерных пар на приборе КП – 1640А.

В системах питания двигателей наиболее подверже­ны изнашиванию топливные насосы, форсунки, карбю­раторы, топливные баки, фильтры и трубопроводы.

Основные дефекты топливного насоса высокого давления: износ плунжерных пар, нагнетательных клапанов и их гнезд.

Основные дефекты форсунок: потеря герметичности, износ поверхностей иглы и поверхностей корпуса распылителя.

Основные дефекты карбюраторов: износ запорного игольчатого клапана, потеря герметичности поплавка, изменение пропускной способности жиклеров и упругости пружинных элементов (пластин диффузора, пру­жин), износ осей и резьбовых отверстий.

Топливоп­роводы име­ют следующие дефекты: износ поверхностей в местах соеди­нения со штуцерами и гайками, трещины, переломы, вмятины и перетирания.

Основные дефекты топливных баков следующие: трещи­ны на стенках, в местах крепления штуцеров, отстойников и кранов, вмятины.

Технология ремонта карбюраторов. Карбюратор, подлежащий ремонту, погружают в ванну с керосином на 25 — 30 мин и затем очищают волосяной щет­кой. Жиклеры, распылители, детали привода ускорительно­го насоса и экономайзера для удаления смолистых отложе­ний промывают ацетоном или скипидаром. После промывки и сушки все каналы, жиклеры и распылители продувают сжа­тым воздухом. При очистке жиклеров и распылителей не допускается применять проволоку и ветошь.

Игольчатый клапан шлифуют или полируют до выведе­ния следов износа. Гнездо под клапан зенкуют, а клапан при­тирают к гнезду пастой ГОИ. Герметичность клапана проверяют на специальном приборе НИИАТ-528М.

Дефекты поплавка обнаруживают при погружении его в подогретую до температуры 70 — 80°С воду. Если в течение 30 с не появятся пузырьки воздуха, поплавок считается год­ным. Обнаруженные отверстия или трещины расширяют шилом, сливают из поплавка бензин, просушивают поплавок, запаивают отверстие мягким припоем и снова проверяют на герметичность. Место пайки тщательно зачищают, чтобы не увеличить массу поплавка более чем на 5%. Пластмассовые поплавки проверяют так же, как латунные. Трещины на них заклеивают клеем БФ-2.

Пропускная способность жиклеров проверяется проливом воды при напоре 10 кПа и температуре 20°С на приборе НИИАТ-528М за 1 мин. При уменьшенных показателях жик­лер еще раз прочищают, а при увеличенных — заменяют.

Изношенные отверстия осей в корпусах дроссельной и воздушной заслонок рассверливают под оси увеличенного размера.