Е.В. Агеев, Ю.Г. Алехин

ТЕХНОЛОГИЯ РЕМОНТА МАШИН

Учебное пособие

Курск 2016

УДК

ББК

В

Печатается по решению методического

совета ФГОУ ВО «Курская ГСХА»

Агеев Е.В., Алехин Ю.Г. Технология ремонта машин: учебное пособие

[Текст]/ Агеев Е.В., Алехин Ю.Г.- Курск: Изд-во Курск. гос. с.-х. ак.,

2016. – 118 с.

Учебное пособие подготовлено в соответствии с требованиями ГОС ВПО по направлению35.03.06 Агроинженерия профиль «Технический сервис в АПК». В пособии рассматриваются современные методы ремонта, восстановления и упрочнения деталей машин и агрегатов. Способы и методы поддержания автопарка в технически исправном состоянии.

Для студентов сельскохозяйственной академии, обучающихся по направлению35.03.06 Агроинженерия профиль «Технический сервис в АПК».

Рецензент:

Гадалов В.Н., доктор технических наук, профессор

Колмыков В.И., доктор технических наук, профессор

© ФГОУ ВО «Курская ГСХА», 2016

	СОДЕРЖАНИЕ
	ПРЕДИСЛОВИЕ
	ВВЕДЕНИЕ
1	ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОСТОЯНИЯ ТЕХНИКИ	5
2	ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ ПРОЦЕСС РЕМОНТА МАШИН 2.1 Общие понятия 2.2Подготовка машин к ремонту 2.3 Разборка машин 2.4 Оборудование, приспособления и инструмент для разборочных и сборочных работ 2.5 Подъемно-транспортное оборудование 2.6 Мойка агрегатов, сборочных единиц и деталей 2.7 Охрана труда при моечно-очистительных работах 2.8 Дефектация сопряжений и деталей 2.9 Комплектование деталей,сборочных единиц,агрегатов и их сборка Комплектование деталей, сборочных единиц, агрегатов и их сборка	9 9 12 18 20 21 23 24 25 28
3	СПОСОБЫ УСТРАНЕНИЯ НЕИСПРАВНОСТЕЙ СОПРЯЖЕНИЙ, РЕМОНТА И ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ 3.1 Устранение неисправностей сопряжений 3.2.Способы ремонта и восстановления деталей 3.2.1 Восстановление деталей ручной сваркой и наплавкой 3.2.2 Механизированные способы сварки и наплавки 3.2.3 Электроискровое и электроимпульсное наращивание деталей 3.2.4 Восстановление деталей электролитическими покрытиями 3.2.5 Применение полимерных материалов (пластмасс) 3.2.6 Восстановление размеров, формы и механических свойств деталей с помощью пластической деформации (давлением) 3.2.7 Виды обработки при ремонте и восстановлении деталей 3.2.8 Использование односторонне изношенных деталей 3.2.9 Основы выбора рационального способа восстановления изношенных деталей изношенных деталей Основы выбора рационального способа восстановления изношенных	32 32 33 33 42 50 52 56 60 62 70 70
4	ТЕХНОЛОГИЯ РЕМОНТА АВТОТРАКТОРНЫХ И КОМБАЙНОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ 4.1 Ремонт блоков и цилиндров 4.2 Ремонт коленчатых валов и подшипников 4.3 Ремонт шатунно-поршневого комплекта 4.4 Ремонт механизма газораспределения 4.5 Ремонт топливной аппаратуры дизельных двигателей 4.6 Ремонт системы питания карбюраторных двигателей 4.7 Ремонт сборочных комплектов и деталей системы смазки 4.8 Ремонт сборочных комплектов и деталей системы охлаждения 4.9 Сборка двигателей 4.10 Обкатка и испытание двигателей после ремонта	72 72 76 78 82 88 96 100 104 106 109
5	ТЕХНОЛОГИЯ РЕМОНТА ТРАНСМИССИИ, ХОДОВОЙ ЧАСТИ, ГИДРОСИСТЕМЫ, СБОРКА И ОБКАТКА МАШИН 5.1 Ремонт сцепления и тормозов 5.2 Ремонт трансмиссии тракторов, автомобилей и комбайнов 5.3 Ремонт рам	113 113 115 122
Список использованных источников

1. Основные понятия и определения состояния техники

Каждая новая машина (изделие) имеет определенные показатели надежности и работоспособности, которые характеризуют ее качество.

Надежность — свойство объекта (изделия) выполнять заданные функции, сохраняя во времени значения установленных эксплуата­ционных показателей в заданных пределах, соответствующих задан­ным режимам и условиям использования технического обслуживания, ремонтов, хранения и транспортирования.

Надежность является комплексным свойством, которое в зависимос­ти от назначения объекта (изделия), условий его эксплуатации может включать безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохра­няемость в отдельности или определенное сочетание этих свойств как для объекта (изделия), так и для его частей.

К эксплуатационным показателям относятся производительность, скорость, расход энергии, топлива и т. п. (ГОСТ 13377 — 88).

Ремонт — комплекс операций по восстановлению исправности или работоспособности объекта (изделия) и восстановлению ресурса объек­та или его составных частей (ГОСТ 18322 — 78). Ремонт является эта­пом эксплуатации объекта (изделия).

Работоспособное состояние (работоспособ­ность) — состояние объекта (изделия), при котором он способен выполнять заданные функции, сохраняя значения заданных парамет­ров в пределах, установленных нормативно-технической документа­цией (ГОСТ 13377 — 88).

Такими параметрами могут быть, например, мощность, скорость, производительность, расход топлива и смазки, показатели качества работы (равномерность глубины вспашки, заделки семян, чистота обмо­лота и др.).

Исправность или неисправность — состояние объекта (изделия), при котором он соответствует всем требованиям или не соответствует хотя бы одному из требований, установленных нормативно-техничес­кой документацией (ГОСТ 13377 —88).

Не всякая неисправность связана с потерей работоспособности. Например, у машины повреждена окраска, подтекает сальник водя­ного насоса и т. д. Такая машина неисправна, однако она остается работоспособной.

Неисправность машины является результатом появления неисправ­ностей в ряде ее составных частей. В свою очередь, неисправность составных частей — результат дефектов в сопряжениях и у деталей, входящих в них.

Дефекты сопряжений можно подразделить на следующие:

а) потери жесткости соединений и связей характеризуются ослаблением резьбовых и заклепочных креплений отдельных составных частей и деталей машины. Потери жесткости вы­зывают нарушение герметичности в соединениях (приводят к подтека­нию масла, воды, топлива, пропуску воздуха и газа, попаданию аб­разивов внутрь машины), вызывают динамические нагрузки, приво­дящие к поломке деталей;

б) нарушение посадки характеризуется увеличением зазоров в подвижных соединениях и уменьшением натяга в непод­вижных. При этом увеличение зазоров в подвижных соединениях яв­ляется наиболее распространенным дефектом, охватывающим до 70% всех дефектов сопряжений.

в) изменение взаимоположения деталей и со­ставных частей машины — нарушение их нормального местоположения, потеря соосности, параллельности и перпендикуляр­ности осей деталей относительно друг друга, изменение расстояния между деталями. Например, при деформации стержня шатуна нару­шается параллельность осей отверстий верхней относительно нижней головки. При деформации рамы, стоек и других деталей у культи­ваторов и сеялок нарушается положение рабочих органов — лап или сошников и др. Эти неисправности приводят к возникновению допол­нительных усилий и напряжений в сопрягаемых деталях и их опор­ных поверхностях, к поломкам деталей и потерям эффективных по­казателей;

г) нарушение контакта сопряженных поверхностей характеризуется изменением площади их прилегания (чаще умень­шается). Например, при деформациях сопрягаемых плоскостей блока и головки, при износах клапанов и их гнезд в головке, нарушается герметичность соединений, при износах зубьев шестерен увеличивают­ся напряжения на отдельных участках поверхности, что ведет к ускорению процессов изнашивания или деформации деталей.

К числу дефектов деталей машин относятся износы, отложения или наносы, деформации и разрушения, изменение свойств материала деталей и коррозия свободных поверхностей.

Износы. Основными причинами, порождающими дефекты деталей, является физический или материальный их износ. При работе машины на поверхностях деталей в результате трения происходят непрерыв­ные процессы, которые приводят к изменению физико-механических и химических свойств их материала, формы, размеров, микрогеомет­рии поверхностей, массы детали и других показателей.

Процесс разрушения и удаления материала с поверхности твердого тела и накопление его остаточной деформации при трении, проявля­ющийся в постепенном изменении размеров и форм тела, называется изнашиванием. Результат изнашивания, определяемый в уста­новленных единицах, называется износом.

Значение износа может выражаться в единицах длины, объема, массы и др.

Изнашивание деталей определяется различными видами трения. В машинах и механизмах различают два вида трения: по наличию и характеру движения и по наличию смазочного материала.

По наличию и характеру движения трение подразделяется на трение покоя и трение движения, которое имеет следующие разновидности: трение качения и трение скольжения.

По наличию смазки различают трение без смазочного материала и трение со смазочным материалом.

Все эти виды трения в той или иной степени сопровождают рабо­ту деталей и их сопряжений и вызывают изнашивание.

Различают изнашивание механическое и коррозионно-механическое.

Механическое изнашивание происходит в резуль­тате механических воздействий.

Коррозионно-механическое изнашивание происходит в результате механического воздействия, сопровождаемого химическим или электрическим взаимодействием материала со средой.

Наиболее распространенным является механическое изнашива­ние, которое имеет следующие разновидности:

а) абразивное — в результате режущего или царапающего дейст­вия твердых частиц, находящихся в свободном или закрепленном состоянии;

б) гидроабразивное (газоабразивное) — в результате действия твердых частиц, взвешенных в жидкости (газе) и перемещающихся относительно изнашивающегося тела потоком жидкости (газа);

в) эрозионное — в результате воздействия потока жидкости или газа;

г) усталостное механическое изнашивание — в результате усталостного разрушения при повторном деформировании микрообъемов ма­териала поверхностного слоя. Усталостное изнашивание может проис­ходить как при трении качения, так и при трении скольжения;

д) кавитационное изнашивание — гидроэрозионное изнашива­ние при движении твердого тела относительно жидкости.

Разновидностями коррозионно-механического изнашивания явля­ются: окислительное, при котором основное влияние на изнашивание имеет химическая реакция материала с кислородом или окисляющей окружающей средой; изнашивание при фреттинг-коррозии — из­нашивание соприкасающихся тел при малых колебательных отно­сительных перемещениях.

Различают еще изнашивание при заедании в результате схватыва­ния, глубинного вырывания материала, переноса его с одной поверх­ности трения на другую и воздействия возникающих неровностей на сопряженную поверхность.

Наносы. У многих деталей возникают и развиваются неисправности из-за отложений, появляющихся на их поверхностях. Это связано, во-первых, с наличием абразивов в воздухе, масле и топливе, посте­пенным накоплением частиц в масле и, во-вторых, с разложением материалов и продуктов, участвующих в работе машин (нагар, накипь, кокс, смола и др.). Наносы вызывают изменение режимов теплообмена, формы и размеров деталей, что приводит к ухудшению работоспособ­ности сборочных единиц или машины.

Деформации и разрушения. В процессе работы многие детали испытывают длительные воздействия крутящих моментов, динамических нагрузок и высоких температур, которые могут привести к пластичес­кой деформации и даже поломке деталей. Эти деформации могут проявляться в виде коробления поверхностей головок блока и блоков, изгиба и скручивания (шатуны, рамы, валы), усадки по длине или высоте (пружины, рессоры).

Изменение свойств материала деталей. По мере работы машин под действием переменных температур, нагрузки и других факторов изме­няются механические, физические и химические свойства материалов деталей. Например, упругие детали (сальники, прокладки, манжеты) теряют эластичность и упругость, а намагниченные — магнитные свойства, у пластин аккумуляторов происходит сульфатация или выпадение активной массы, изменяется твердость поверхностей (ша­тунные и коренные шейки коленчатых валов) и т. д.

Основные мероприятия по предупреждению неисправностей:

1. Во время ремонта следует максимально использовать приработан­ные пары в подвижных и неподвижных сопряжениях деталей (не распаровывать детали, бывшие в эксплуатации), тщательно проверять и производить центрирование осей взаимосвязанных агрегатов и ком­плектных групп (при ремонте), проверять и регулировать зазоры в подвижных регулируемых сопряжениях, многократно проводить очистку и мойку деталей и комплектных групп, применять приремонтное диагностирование и др.

2. После ремонта необходимо правильно обкатывать отремонтированную машину, постепенно увеличивая нагрузку, тщательно проверять и при необходимости подтягивать крепления.

3. Во время эксплуатации не допускать перегрузок машины, обеспечивать чистоту при заправках топливом и смазкой, использовать мягкую воду для охлаждения, обеспечивать нормальную очистку воздуха, не допускать перегревов, обеспечивая нормальные режимы охлаждения масла и воды и др.

4. Своевременно проводить техническое обслуживание и ставить на хранение машины, обращая особое внимание на своевременную очистку полостей картеров двигателя, трансмиссии, блоков и поддо­нов агрегатов от абразивных частиц и продуктов износа. Обеспечи­вать защиту неокрашенных поверхностей при хранении смазками с использованием ингибиторов или применяя летучие ингибиторы кор­розии в закрытых полостях картеров, поддонов, полостей цилиндров и др.

Кроме физического, различают еще моральный износ, под которым понимают потерю средствами труда стоимости вследствие роста производительности труда и технического прогресса в машинострое­нии.

Отказ — событие, заключающееся в нарушении работоспособно­сти изделия.

Наработка — продолжительность или объем работы объекта (изделия). Наработка может исчисляться в часах, моточасах, условных эталонных га, кВт∙ч электроэнергии и т. д.

Срок службы — календарная продолжительность эксплуатации объекта (изделия) от момента его ввода до окончания эксплуатации.

Ресурс (технический ресурс) — наработка изделия от начала эксплуатации или ее возобновления после капитального ремонта до нас­тупления предельного состояния.

Безотказность — свойство объекта (изделия) непрерывно сохра­нять работоспособность в течение некоторого времени или некоторой наработки.

Долговечность — свойство объекта (изделия) сохранять работоспособность до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонта. Количественно оцени­вается наработкой.

Ремонтопригодность — свойство объекта (изделия), заключающее­ся в приспособленности к предупреждению и обнаружению причин возникновения его отказов, повреждений и устранению их последст­вий путем проведения технических обслуживаний и ремонтов. Ко­личественно оценивается затратами труда и средств на восстановление работоспособности.

Сохраняемость — свойство объекта (изделия) непрерывно сохра­нять исправное и работоспособное состояние.

Для установления состояния деталей и сопряжений в машине при техническом обслуживании, перед ремонтом и в процессе его, опреде­ления необходимого объема регулировочных и ремонтных работ, а так­же качества регулировок составных частей, применяют безразборные методы диагностирования.

В зависимости от назначения проверки применяют следующие виды диагностирования:

1. Определение работоспособности машины или агрегата. При этом виде диагностирования определяют (снимают) технико-экономические показатели функционирования машины (мощность двигателя, удель­ный расход топлива и смазки, величину компрессии и др.).

2. Определение неисправности машины. При этом диагностирова­нии определяют работоспособность отдельных комплектов групп, агрегатов и машины (зазор между бойком коромысла и стержнем клапа­на, натяжение ремней и гусеничного полотна, работу термостата, правильность установки рабочих органов у плугов, сеялок, культи­ваторов и других машин).

3. Определение ресурса машины. При этом выявляют остаточ­ный ресурс машины, агрегатов и отдельных комплектных групп для определения возможности их дальнейшей эксплуатации без ремонта или необходимости его проведения. Например, в процессе разборки двигателя определяют состояние цилиндропоршневой и кривошипно-шатунной группы и при остаточном ресурсе, равном межремонтно­му интервалу, такой комплект не ремонтируют; определяют ресурс двигателя, топливного и масляного насоса, пускового двигателя, коробки передач и др.

Эти виды диагностирования могут быть использованы и при опреде­лении качества ремонтных работ.

Контрольные вопросы и задания

1. Что такое работоспособность, исправность машин? 2. Что понимают под неисправностью, отказом? 3. Дайте характеристику понятий «надежность», «изна­шивание», «ресурс». 4. Какие виды неисправностей наблюдаются в сопряжениях и какие у деталей? 5. Какие различают виды трения? 6. Какие бывают виды изна­шивания деталей? Сущность процессов, происходящих при этом. 7. Приведите при­меры деталей, где преобладают те или иные характерные виды изнашивания. 8. Что такое моральный износ машины? 9. Что такое наносы, какие они бывают? 10. Оха­рактеризуйте группы неисправностей: деформации и разрушения, изменения свойств материалов. 11. Какие бывают виды диагностирования в зависимости от назначения? 12. Каковы мероприятия по предупреждению неисправностей машин?