Совершенствование технологии восстановления шеек коленчатых валов локальной приваркой разрезной ремонтной втулки

• Автор: Федорищев, Алексей Александрович
• Шифр специальности: 05.20.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Санкт-Петербург, Пушкин
• Количество страниц: 107 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Технические требования к коленчатым валам

1.2 Технологические методы восстановления шеек коленчатых валов

1.3 Механические свойства сварного соединения

1.4 Типичные дефекты сварных швов.

1.5 Особенности аргоннодуговой сварки.

1.6 Основные выводы и задачи исследования

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ К РАЗРАБОТКЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ВОССТАНОВЛЕНИЯ ШЕЕК КОЛЕНЧАТОГО ВАЛА.

2.1 Показатели качества восстановленного коленчатого вала.

2.2 Структурная схема технологического процесса.
2.3 Расчтнотеоретический метод определения минимальной толщины раз
резной ремонтной втулки.
2.4 Анализ условий обеспечения работоспособного состояния сопряжения
шейка вала ремонтная втулка.
2.5 Методика определения натяга в сопряжении шейка ремонтная втул
2.6 Расчт технологических напряжений в приваренной ремонтной втулке к
шейке коленчатого вала
3. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ, ПРИМЕНЯЕМОЕ ОБОРУДОВАНИЕ И ПРИБОРЫ
3.1 Общая методика и структура исследований
3.2 Методика оценки технического состояния шеек коленчатых валов.
3.3 Обработка результатов измерений
3.4 Методика экспериментальных исследований по приварке разрезной ре
монтной втулки.
3.5 Методика исследования качества восстановленной поверхности.
3.5.1 Методика металлографического исследования
3.5.2 Методика измерения тврдости.
3.5.3 Методика определения технологических напряжений в приваренной ремонтной втулке.
3.6 Методика производственных и эксплуатационных испытаний.
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ОПЕРАЦИОННОЙ ТЕХНОЛОГИИ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ШЕЕК КОЛЕНЧАТЫХ ВАЛОВ.
4.1 Оценка технического состояния коленчатых валов, поступивших на вос
становление.
4.2 Определение напряжений в сопряжении шейка вала ремонтная втул
4.3 Исследование деформаций стенок ремонтной втулки в процессе нагрева
двигателя.
5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ КАЧЕСТВА ВОССТАНОВЛЕННОЙ ПОВЕРХНОСТИ
5.1 Математическая модель связи технологических напряжений в ремонтной втулке и основных технологических параметров при сварке.
5.2 Металлографические исследования
5.3 Исследование тврдости приваренной стальной втулки.
5.4 Результаты износных испытаний
5.5 Техникоэкономическая эффективность разработанной технологии восстановления шеек коленчатого вала с применением приварки разрезной ремонтной втулки.
Общие выводы.
Список литературы


Одной из главных задач экономического и социального развития России является повышение темпов и эффективности развития экономики на базе ускорения научно-технического прогресса, технического перевооружения производства, интенсивного использования созданного производственного потенциала и достижение на этой основе дальнейшего подъёма жизненного уровня народа. Дальнейший подъём сельского хозяйства - одно из основных направлений экономического и социального развития страны. Рост технической вооружённости сельского хозяйства вызывает необходимость повышения эффективности использования машин и орудий и в том числе улучшения качества их ремонта и восстановления изношенных деталей. Повышение качества ремонта автомобилей, тракторов и их агрегатов позволяет сократить расход запасных частей при их эксплуатации. Одним из основных путей повышения качества ремонта тракторов и автомобилей является совершенствование технологий восстановления их базовых деталей. В развивающейся науке о ремонте машин всё большее значение приобретают задачи повышения их надёжности и долговечности, решение которых позволит повысить качество отремонтированной техники, увеличить производительность труда и более полно и эффективно использовать её ресурс, что обеспечит значительную экономию материальных и трудовых ресурсов в народном хозяйстве. Известно, что ресурс двигателя в значительной мере определяется состоянием шеек коленчатого вала, износ которых приводит к потере давления масла и выходу двигателя из эксплуатации. Коленчатый вал является наиболее дорогой и ответственной деталью двигателя, поэтому его качественное восстановление имеет огромное значение для снижения затрат при капитальном ремонте автотранспортных и тракторных двигателей. Наиболее известными способами восстановления изношенных поверхностей валов являются напыление, наплавка и наварка различных металлов. Совершенствование технологий восстановления шеек коленчатых валов и поиск новых способов нанесения металлопокрытий на их изношенные поверхности является актуальной задачей ремонтного производства. Является разработка технологии восстановления шеек автотракторных коленчатых валов путём локальной приварки закалённых разрезных ремонтных втулок в условиях мелкосерийного производства. Являлись коленчатые валы, которые невозможно восстановить шлифованием в очередной ремонтный размер. Технологические операции, связанные с приваркой закаленной ремонтной разрезной втулки к восстанавливаемой шейке вала. Научная новизна работы. Технологические факторы, определяющие технологические напряжения в приваренной ремонтной втулке и условия ее надёжной работы при знакопеременной нагрузке. Предложен технологический процесс восстановления шеек коленчатых валов локальной приваркой закалённой ремонтной разрезной втулки для условий мелкосерийного рехмонтного производства. Этот процесс позволяет обеспечить применение минимально необходимой толщины стальной ленты, минимально необходимые припуски на обработку шеек вала шлифованием, высокое качество восстановленной поверхности шеек (выполнение требований чертежа по твёрдости, шероховатости, отклонениям формы и размерам), восстановить не только аварийные шейки в необходимый размер, но и восстановить шатунные и коренные шейки коленчатого вала в номинальный размер при их предельном износе, сохранить усталостную прочность восстановленного вала на прежнем уровне. Разработана специальная технологическая оснастка, позволяющая реализовать разработанный технологический процесс. Разработанный технологический процесс восстановления шеек коленчатых валов автотракторных двигателей с применением локальной приварки закалённой разрезной ремонтной втулки прошёл опытную проверку и внедрён в научно-производственной лаборатории кафедры ТКМ СПГАУ. По этой технологии восстановлены более сотни коленчатых валов. СПГАУ в - годах. По результатам исследования опубликованы 4 статьи и получен патент на способ восстановления шеек коленчатых валов. Диссертация состоит из введения, 5 основных разделов, общих выводов, списка использованной литературы из наименований и приложений. Объём работы составляет 7 страниц машинописного текста, включая рисунков и таблицы. Диссертационная работа выполнена на кафедре «Технология конструкционных материалов» ФГОУ ВПО «Санкт- Петербургский государственный аграрный университет».