Технология восстановления кулачков распределительных валов плазменной наплавкой

• Автор: Шиповалов, Александр Николаевич
• Шифр специальности: 05.20.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 154 с. : ил.

1.1. Условия работы кулачков распределительных валов

1.2. Анализ способов восстановления кулачков распределительных

1.3. Физическая характеристика плазмы и е применение при наплавке изношенных деталей.

1.4. Цель и задачи исследования

Глава 2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПЛАЗМЕННОЙ НАПЛАВКИ КУЛАЧКОВ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ ВАЛОВ.
2.1. Обоснование требований к свойствам наплавленных поверхностей кулачков распределительных валов.
2.2. Обоснование модернизации установки для плазменной наплавки кулачков распределительных валов
2.2.1. Требования к оборудованию для плазменной наплавки кулачков распределительных валов

2.2.2. Обоснование выбора типа порошкового питателя

2.2.3. Обоснование схемы копировального устройства и геометрических

параметров плазмотрона.

Выводы по главе
Глава 3. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.
3.1. Общая методика исследований.
3.2. Исследование износа распределительных валов.
3.3. Экспериментальная установка.
3.4. Методика определения насыпной плотности и угла естественного откоса наплавочных порошков.
3.5. Образцы и материалы для проведения экспериментов
3.6. Измерение тврдости и микротврдости
3.7. Металлографические исследования.
3.8. Рентгеноструктурные исследования
3.9. Исследование элементного состава наплавленного металла
3. Определение остаточных напряжений в наплавленном металле. . .
3 Испытания на изнашивание,.
. Методика испытаний образцов в условиях фения качения
. Методика испытания образцов в условиях трения скольжения.
3 Оптимизация режимов наплавки кулачков методом математического планирования эксперимента
3 Исследование деформации валов после наплавки
3 Проведение эксплуатационных испытаний.
3 Оценка точности экспериментальных данных
Глава 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.
4. Г. Анализ износа распределительных валов
4.2. Исследование расходных характеристик порошкового питателя.
4.3. Выбор схемы наплавки кулачков.
4.4. Исследование егруктуры, тврдости и состава наплавленного металла
4.4.1. Структура, тврдость и состав металлов, наплавленных самофлюсующимися порошковыми сплавами.
4.4.2. Сфуктура, тврдость и состав металла, наплавленного
порошком на основе железа
4.4.3. Структура и тврдость основного металла
в зоне термического влияния
4.5. Оптимизация режимов наплавки кулачков.
4.6. Исследование распределения напряжений в наплавленном металле
4.7. Испытания образцов в условиях трения качения.
4.8. Испытания образцов в условиях трения скольжения
4.9. Результаты исследования деформации валов после наплавки
4Результаты эксплуатационных испытаний.
Выводы по главе.
Глава 5. ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВОССТАНОВЛЕНИЮ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ ВАЛОВ ПЛАЗМЕННОЙ
НАПЛАВКОЙ, ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ТЕХНОЛОГИИ
5.1. Разработка универсального оборудования для плазменной наплавки распределительных валов.
5.1.1. Разработка копировального устройства.
5.1.2. Разработка порошкового питателя
5.1.3. Разработка защитной камеры.
5.2. Технологические рекомендации.
5.3. Техникоэкономическая эффективность восстановления
распределительных валов плазменной наплавкой
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЯ.
ВВЕДЕНИЕ


Клапаны открываются от распределительного вала 1 через роликовые толкатели , трубчатые штанги 4 и коромысла . Рис. Закрываются клапаны пружинами 9 и . В конструкциях двигателей КамАЗ механизм газораспределения рис. Кулачки распределительного вала , работая в условиях тренияскольжения с толкателями , передают через них качательное движение штангам и коромыслам , а они, преодолевая сопротивление пружин 4 и 5, открывают клапаны . Закрываются клапаны под действием пружин. Рис. А тепловой зазор. Действие этих факторов приводит к износу кулачковой пары, и как следствие, к снижению эффективности работы двигателя внутреннего сгорания. Надежная и экономичная работа системы газораспределения двигателя внутреннего сгорания во многом зависит от ресурса распределительного вала, определяемого в первую очередь износостойкостью наиболее нагруженных его рабочих поверхностей кулачков. В настоящее время имеется. Наливкина В. А., Ачкасова К. А., Джанилидзе ШЛИ. Поляченко А. В ,. Некрасова. Плешакова. ВВ1, Бугаева ВН. Дорофеева , Силуянова ВП. Ульмана. ИЕ. Наибольшее распространение в ремонтном производстве получил способ шлифованиякулачков в эквидистантный профиль до выведения следов износа, сопровождающийся снятием слоя металла одинаковой толщины. Этот способ позволяет сохранить исходные фазьк газораспределения и высоту подъма клапана. Недостатком является, неизбежное уменьшение радиуса вершины, кулачка, которое ведт к увеличению контактных напряжений, по сравнениюс напряжениями, возникающими на вершине нового кулачка 5, и,, как следствие, к более интенсивному его изнашиванию. С целью сохранения первоначального радиуса вершины. Наливкиным В. А. 6 предложен специальный ремонтный профиль кулачка. Однако этот способ трудно применить для ремонта распределительных валов форсированных двигателей со значительным, достигающим 1,5. Для получения исходного радиуса вершины у такого кулачка и требуемой высоты подъма толкателя необходимо будет сняты с цилиндрической части почти весь термообработанный слой металла. Недостатком приведнных выше способов шлифования является то, что применение их ограничено допустимым размером кулачков. Распределительные валы, с размером хотя бы одного кулачка меньше допустимого, выбраковываются или ремонтируются с помощью одного из способов восстановления рабочего профиля кулачков. При ремонте распределительных валов получили распространение два способа восстановления кулачков его вершины и всего профиля. При электродуговой наплавке используют . ОЗН0 7, Т0,. Т0, прутки сплава сормайт 8. Ацетиле но кислородную наплавку, кулачков производят прутками сплава. Фирмой СаБЮПпЕШекйк для этой цели разработан сплав ЕЦТЕКВСЖ в виде прутка, который обеспечивает тврдость наплавленного слоя в, пределах НКСэ . При газовой наплавке охлаждают всю наплавленную вершину, после этого делают отпуск при темпсратуре0. С с выдержкойв масле. Оба способа, не нашли, широкого применения, на предприятиях по причине низкой производительности и трудности нанесения тонких слов что ведт к потерям наплавочного материала и увеличивает продолжительность, механической обработки. С целью снижения расхода наплавочного материала на ВАЗе разработан способ восстановления изношенных вершин кулачков, содержащий операции наплавки стальными электродами, термической обработки для снятия напряжений,, правки, упрочняющей. Валики наплавляют на вершину кулачка с учетом величины износа. Недостатком технологии является высокая трудоемкость и энергомкость вследствие наличия двух операций термообработки. Кроме этого, технология предназначена только для распределительных валов, имеющих износ вершин всех кулачков. К способам восстановления вершин кулачков в формирующей оснастке можно отнести способ наплавки порошковой проволокой АН2 по технологии НИИАТ , способ электроконтактпой приварки порошков и способ индукционной наплавки . Сущность этих способов заключается в том, что непосредственно на изношенную, либо предварительно прошлифованную вершину кулачка, наносят слой металла,, при одновременном использовании формирующей вершину оснастки.