Восстановление отверстий коренных опор чугунных блоков цилиндров двигателей комбинированным способом : На примере блока цилиндров двигателя КамАЗ-740

• Автор: Грузинцев, Алексей Петрович
• Шифр специальности: 05.20.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Саранск
• Количество страниц: 161 с.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Характерные износы и дефекты блоков цилиндров двигателей внутреннего сгорания

1.2. Анализ технологических методов восстановления отверстий коренных опор блоков цилиндров.
1.3. Существующие подходы к обоснованию свойств полимерных материалов для восстановления изношенных деталей и их соединений.

1.4. Цель и задачи исследования.

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1. Структурный анализ и определение размерных погрешностей поверхностей деталей, восстановленных полимерными покрытиями.
2.2. Обеспечение точности поверхностей деталей, восстановленных комбинированием электроискрового

и полимерного покрытия

2.3. Разработка математической модели деформационного поведения полимерных материалов в восстановленном подшипниковом соединении блока цилиндров
3. МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
3.1. Программа исследования.
3.2. Методика микрометражных исследований.
3.3. Методика исследования физикомеханических и реологических свойств полимерных композиционных материалов.
3.4. Методика определения линейной усадки композиции
при ее полимеризации
3.5 Методика выбора режимов нанесения электроискровых
покрытий.
3.6. Методика эксплуатационных испытаний.
4. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
4.1. Результаты исследования технического состояния отверстий коренных опор блоков цилиндров, поступающих
в ремонт
4.2. Реологические характеристики разнонаполненных полимерных композиций.
4.3. Результаты исследования режимов нанесения электроискровых покрытий
4.4. Результаты математического моделирования процесса деформирования полимерного покрытия в восстановленном подшипниковом соединении блока цилиндров.
5. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ВОССТАНОВЛЕНИЯ ОТВЕРСТИЙ КОРЕННЫХ ОПОР БЛОКОВ ЦИЛИНДРОВ ДВИГАТЕЛЕЙ КАМАЗ КОМБИНИРОВАННЫМ СПОСОБОМ
5.1. Обоснование составов полимерных композиций и размеров калибрующих оправок для восстановления изношенных поверхностей отверстий.
5.2. Технологический процесс восстановления посадочных отверстий коренных опор блока цилиндров комбинированным способом.
5.3. Результаты эксплуатационных испытаний отремонтированных двигателей.
5.4. Расчет экономической эффективности внедрения разработанного технологического процесса в производство
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ
ЛИТЕРАТУРА


Ряд исследователей утверждает, что изменение геометрической формы, размеров и взаимного расположения несущих поверхностей блока цилиндров является одной из главных причин значительного снижения долговечности механизмов и систем, а соответственно и ресурса двигателей в целом , . Так увеличение диаметра посадочных отверстий и отклонение их общей оси относительно оси гильз цилиндров по утверждению ряда авторов , , , , вызывает перекос поршня и является основной причиной увеличения овальности зеркала гильзы, повышенного износа поршневых колец и всей цилиндропоршневой группы в целом, что ведет к сгоранию масляной пленки на стенках цилиндров, снижению мощности двигателя, повышенному расходу топливосмазочных материалов и т. Увеличение зазора в соединении вкладыш коренной опоры коренная опора коленчатого вала приводит к снижению давления в смазочной системе, и как следствие, к повышенному износу сопряженных деталей, увеличению зазоров в соединениях с полной потерей их работоспособности и выходом двигателя из строя. В работах , , , , отмечено, что нарушение допустимой соосности отверстий коренных опор наблюдается более чем у блоков цилиндров, поступивших в ремонт. Причем эта величина составляет от 0, до 0, мм , а по техническим требованиям заводовизготовителей не должна превышать в среднем 0, мм. Деформация гнезд коренных опор и искривление их общей оси в процессе эксплуатации двигателя не может не отразиться на ресурсе коленчатого вала. В работах , , показано, что при отклонении от соосности гнезд коренных опор, равном 0,1. Академик В. И. Селиванов , указывал, что отклонение от соосности является одной из основных причин усталостного разрушения коленчатого вала и пришел к выводу, что смещение гнезд коренных опор приводит к существенным перераспределениям внутренних напряжений в коленчатых валах двигателей. При деформации гнезд коренных опор блоков цилиндров существенно увеличивается и износ вкладышей. По данным Ф. Я. Страдымова при отклонении от соосности равной 0, 0, 0, и 0, мм износ коренных вкладышей соответственно увеличивался в 3 4 7,2 и раз. Причиной нарушения пространственногеометрической точности корпусных деталей является не только их длительная эксплуатация. В исследованиях показано, что и новые блоки цилиндров при длительном хранении в результате естественного старения и релаксации остаточных напряжений, претерпевают деформацию, нарушающую соосность гнезд коренных опор. При этом общая ось посадочных отверстий прогибается в направлении к верхней привалочной плоскости блока цилиндров. Следует также отметить, что у отремонтированных двигателей величина микрогеометрических отклонения посадочных поверхностей и точность их расположения в базовых деталях особенно гнезд коренных опор блоков цилиндров превышает допуск в 6. Также исследованию технического состояния гнезд коренных опор блоков цилиндров и влиянию на ресурс отремонтированного двигателя погрешностей геометрических параметров гнезд коренных опор посвящены работы Е. С. Билова, И. Б. Гуревича, А. Г. Калашникова, Б. А. Лангерта, В. П. Шалабанова, А. Г. Кахидзе и др. Таким образом, обеспечение заданной размерной, геометрической и пространственной точности отверстий коренных опор блоков цилиндров как на стадии их изготовления, так и при ремонте является одним из определяющих моментов в проблеме повышения долговечности работы всего двигателя. В настоящее время для восстановления изношенных поверхностей блоков цилиндров разработано значительное количество способов, чаще всего основанных на сварочнонаплавочных мероприятиях, на нанесении гальванических покрытий и полимерных материалов, установке дополнительных деталей рис. Основная трудность реализации способов восстановления связана с механической обработкой поверхностей деталей. Согласно ремонтнотехнологической документации допуски на размеры, шероховатость поверхности, геометрические и пространственные отклонения параметров восстановленной корпусной детали в основном должны строго соответствовать аналогичным параметрам новых деталей. Рис.