Исследование технологии восстановления посадочных втулок цилиндров судовых дизелей

• Автор: Леонтьев, Лев Борисович
• Шифр специальности: 05.08.04, 05.04.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1983
• Место защиты: Владивосток
• Количество страниц: 191 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
Введение .

Глава I. Состояние вопроса и задачи исследования II

1.1. Анализ причин возникновения трещин в верхних опорных буртах втулок цилиндров судовых дизелей II
1.2. Конструктивнотехнологические возможности восстановления зазоров в сопряжении блоквтулка цилиндра .
1.3. Анализ возможности наплавки посадочных поверхностей втулок цилиндров судовых дизелей.

1.4. Задачи исследования

Глава 2. Теоретические предпосылки восстановления изношенных посадочных поверхностей втулок цилиндров плазменной наплавкой.
2.1. Анализ влйшя величины зазора в сопряжении блоквтулка цилиндра на долговечность втулки. .

2.2. Обоснование выбора способа наплавки посадочных поверхностей втулок цилиндров

2.3. Обоснование выбора наплавочных материалов для восстановления посадочных поверхностей втулок цилиндров .
Выводы.
Глава 3. Методика проведения исследований.
3.1. Методика планирования экспериментов
3.2. Методика обработки результатов экспериментальных исследований.
3.3. Методика определения геометрических размеров наплавленного валика.
3.4. Методика металлографических исследований зоны сплавления.
3.5. Методика исследования механических свойств наплавленного металла я соединения при наплавке бронз на чугун
3.5.1. Методика оцределения прочности сцепления наплавленного металла с основным .
3.5.2. Методика оцределения твердости наплавленного металла .
3.5.3. Методика определения микротвердости зоны сплавления .
Глава 4. Исследование процесса и разработка технология
плазменной наплавки посадочных поверхностей втулок цилиндров судовых дизелей .
4.1. Установка для плазменной наплавки втулок цилиндров
4.2. Сравнительные исследования наплавки бронз на переменном и постоянном токе
4.3. Влияние параметров решила наплавки на геометрические размеры валика
4.4. Влияние параметров режима наплавки на глубину проплавления я структурные изменения чугуна в
зоне термического влияния и микротвердость . . .
4.5. Влияние параметров режима наплавки на прочность сцепления наплавленного металла с основным и свойства наплавленного металла .
4.6. Технология плазменной наплавки посадочных поверхностей втулок цилиндров
4.6.1. Разработка режимов наплавки.
4.6.2. Техника наплавки посадочных поверхностей втулок цилиндров судовых дизелей
Глава 5. Расчет экономической эффективности от внедрения плазменной наплавки посадочных поверхностей втулок цилиндров судовых дизелей.
Выводы . .
Список литературы


Таким изменением, предусматривающим значительное увеличение радиуса закругления под опорным буртом, фирма рассчитывала ггродлить срок службы втулок до образования трещин в этом районе. Но данные рекомендации положительных результатов не дали, а привели к уменьшению срока службы втулок ,
Исследования, проведенные фирмой, позволили обнаружить, что напряжения во втулках цилиндров в процессе эксплуатации двигателя увеличиваются. Этому способствует отложение нагара между втулкой и цилиндровой крышкой, которое уменьшает тепловой зазор, имеющийся между этигли двумя деталями. При номинальной нагрузке двигателя крышка цилиндра расширяется больше, чем оставшийся зазор, что приводит к увеличению статических напряжений в верхней части втулки. Исследования привели к новому варианту конструкции верхней части втулки рис. Кроме того, зазор между поясом жесткости под буртом и блоком цилиндров устанавливается такой величины, чтобы он выбирался при работе двигателя на номинальной мощности. Благодаря контакту втулки с блоком статические и динамические напряжения в районе опорного бурта втулки снижаются 2. Фирма рекомендовала увеличить прочность материала втулок. Предложенные мероприятия, вероятно, в какойто степени повысят долговечность втулок, однако они не устраняют цричин образования трещин бэ. Данных о работоспособности новой конструкции втулок еще нет. Ряс. I блок цилиндров 2 опорный бурт втулки цилиндра. Этим было исключено наличие изгибающего момента у бурта втулки от усилий затяжки гаек крепления крышек цилиндров. Такое изменение конструкции сопряжения цилиндровая крышка втулка позволило увеличить время безотказной эксплуатации втулок до 0 ч . Однако образование трещин под поясом жесткости, как показано на рис. Ввиду того, что усилия от затяжки крышки здесь такие же, как в варианте образования трещин в галтелях посадочного бурта рис. Н.Д. Малахов и В. Ф. Шеремет , 4, исследуя возникновение трещин в районе опорного бурта втулок цилиндров на различных типах и марках дизелей, отмечают, что появление данного дефекта не зависит от технологии изготовления, которую применяют различные дизелестроительные фирмы. Образование трещин, по мнению авторов, происходит по следующим причинам завышенный зазор между блоком и втулкой цилиндра в посадочных местах, превышающий тепловой зазор в раза чрезмерное обжатие крышек цилиндров незначительный радиус перехода от поверхности бурта к телу втулки, вследствие чего наблюдается концентрация напряжений. Кроме того, в сопряжениях блоквтулка цилиндра с увеличенными зазорами на блоках и втулках имеется наклеп и значительные трещины. При зазорах, не превышающих монтажные, обеспечивается длительная работоспособность втулок без возникновения данных дефектов. Е.И. Рис. I блок цилиндра 2 втулка 3 крышка. Рис. Во время работы дизеля на поршень действуют значительные боковые усилия, создаваемые нормальными постоянно действующими силами. Эти усилия изменяют свое направление и величину в течение каждого рабочего цикла, заставляя поршень совершать колебательные движения в пределах теплового зазора меаду цилиндром и поршнем. Поршень, ударяясь о стенку втулки цилиндра, вызывает ее вибрацию, а также перемещение на величину зазора в районе посадочных мест верхняя часть втулки жестко закреплена крышкой цилиндра. Перемещение и удары втулки цилиндра о стенку блока достигают своего максимума в период продувки и перехода поршня через мертвую нижнюю точку 7. В.П. Иванов бэ считает, что колебания втулки, возникающие под действием периодических внешних сил, являются главной причиной недостаточной их надежности. Для снижения энергии колебаний предлагается уменьшать зазор между блоком и втулкой до теплового. В этом случае изменяется схема колебаний. Втулка будет представлять более жесткую балку с защемленным концом и одной двумя опорами. Увеличение зазоров между втулками и блоком цилиндров в 2 раза на 0,,3 мм приводит к росту амплитуды колебаний втулки на . Уменьшение этих зазоров до величины тепловых расширений снизило амплитуды вибраций втулки в 5Ю раз. Брикер 9б и А.