Лабораторная работа №1 Исследование характера и величины износа и деформации коленчатых валов двигателей

1.1 Цель работы

1. Изучить технические условия на контроль-сортировку коленчатых валов.

2. Приобрести навыки по дефектовке коленчатых валов.

3. Исследовать характер износа шеек коленчатого вала и его деформации.

1.2 Теоретические сведения

Дефектовка коленчатого вала включает в себя следующие работы:

1. Внешний осмотр коленчатого вала в соответствии с техническими условиями.

2. Измерение общей длины вала, диаметров коренных и шатунных шеек и их длины, определение овальности и конусности шеек.

3. Измерение отверстия под подшипник и отверстия во фланце под болты крепления маховика.

4. Определение биения и стрелы прогиба коленчатого вала по неизношенному участку средней шейки; биение шейки под шестерню коленчатого вала.

5. Измерение биения фланца по торцу и размеры его по наружному диаметру.

6. Измерение радиусов кривошипов.

Подготовка шатунных шеек коленчатого вала для измерений с целью определения характера износа почти не отличается от подготовки гильз. Здесь одна из продольных плоскостей (A-A) совпадает с плоскостью шеек вала (рис. 1.1), т.е. с плоскостью, в которой действует наибольшее давление во время взрыва газов и в начале такта расширения. Вторая плоскость (Б-Б) будет перпендикулярна к первой.

Можно устанавливать плоскости измерения, основываясь и на другом принципе, например одну установить в плоскости наибольшего износа, а другую - в плоскости, ей перпендикулярной. В этом случае положение плоскостей измерения может быть различным для каждой шейки. Для обнаружения конусности шейки ее необходимо измерять в нескольких сечениях, перпендикулярных к продольной оси, причем крайние сечения должны отстоять от торца шейки на таком расстоянии l₁, чтобы не попасть в зону галтелей. Расстояние же между, другими плоскостями может быть везде одинаковым, равным l₂.

Оборудование рабочего места, инструмент и приспособления:

Рис. 1.1. Примерное положение плоскостей и сечений при измерении

Шеек коленчатого вала

Для исследования состояния коленчатых валов необходимы: призмы, поверочная плита, индикаторные нутромеры НИ-18, НИ-50, НИ-100 ГОСТ 868-72; микрометры МК-50,МК-75,МК100 ГОСТ 6507-60; индикаторная головка часового типа ИЧ ГОСТ 577-68 на штативе НКЧ-10; штангенрейсмас ШР-500 ГОСТ 164-73; штангенциркуль ШЦ-2 ГОСТ 166-73; масштабная линейка длиной 300мм; шаблоны для измерения длины коленчатого вала; плоскопараллельные меры; лупа для обнаружения трещин, шаблоны для коренных и шатунных шеек; технические условия на контроль и сортировку; дефектовочные карты и таблицы ремонтных размеров шеек коленчатого вала.

1.3 Порядок выполнения работы

1) Коленчатый вал, а особенно коренные и шатунные шейки тщательно протереть, наружным осмотром определить наличие трещин, забоин, обломов, срыва и забитости резьбы, задиров и подплавления шеек. Результаты осмотра занести в бланки отчетов.

2. Замерить длину коленчатого вала, коренных и шатунных шеек. Длину вала замерить при помощи шаблона и щупа в двух поясах в плоскости, проходящей через ось коренных и перьевой шатунной шеек. Аналогично замерить длину коренных шеек. Длину шатунных шеек замерить в двух поясах плоскости, соответствующих кривошипов шаблоном и щупом.

3. Замерить диаметры коренных и шатунных шеек, определить их износ, овальность и конусность. Каждую шатунную шейку необходимо замерить в двух сечениях I-I и II-II (рис.1.1), отстоящих от галтелей на 8-10 мм. В каждом поясе шейки измеряют в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. А-А и Б-Б. Аналогично измеряют коренные шейки. В каждом поясе проводят: для коренных шеек в плоскости кривошипа первой коренной шейки и перпендикулярно к ней для шатунных шеек в плоскости кривошипа из шейки и перпендикуляра к ней.

Результаты замера шеек записать в бланк отчета, измерить износ, овальность и конусность.

2. Измерить отверстие под подшипник ведущего вала и отверстия во фланце под болты крепления маховика. Путем нескольких измерений нутромером найти наибольший и наименьший диаметры отверстий под подшипник и определить их овальность. Таким же образом измерить отверстия под болты маховика. Эти же отверстия могут быть измерены шаблоном.

3. Измерить биение средней коренной шейки, шейки под шестерню коленчатого вала и торца фланца. Для определения биения средней коренной шейки установить вал коренными шейками (в соответствиями с техническими условиями на ремонт двигателей) на призмы и подвести стержень индикаторной головкой к средней шейке с натягом 2-3 мм и затем повернуть вал на 360 и по показателям стрелки записать общее биение поверхности шейки вала. По замерам биения с ней шейки определить направление прогиба вала. После этого замерить биение шейки под шестерню коленчатого вала.

Для определения торцевого биения фланца, коленчатый вал зафиксировать от продольного смещения, продвинув его по оси коренных шеек до упора бурта первой коренной шейки в торец призмы. Подвести измерительный стержень индикаторной головки к наружному торцу фланца на радиусе осей отверстий. Повернуть вал на 360 и записать биение.

При проворачивании вала следить, чтобы бурт шейки постоянно соприкасался с торцевой поверхностью призмы.

П римечание. Обычно металл вблизи отверстий вспучен, поэтому в зоне 3-5 мм от отверстий замерять биение не рекомендуется.

6) Определить радиусы кривошипов. Не снимая вал с призмы, поставить первую шатунную шейку в верхнее положение; замерить штангенрейсмусом расстояние от плиты до шейки (рис. 1.2) и записать размер. Повернуть коленчатый вал так, чтобы эта шейка заняла нижнее положение, измерить расстояние от плиты до шейки и результат записать.

Радиус кривошипа определяется по формуле:

Аналогично определить радиусы кривошипов всех шеек.