Совершенствование технологии восстановления шеек коленчатых валов путем использования полуавтоматической дуговой приварки ремонтной разрезной втулки

• Автор: Арсентьев, Алексей Владимирович
• Шифр специальности: 05.20.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Санкт-Петербург, Пушкин
• Количество страниц: 113 с. : ил.

Содержание
ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Технологические требования к коленчатым валам.

1.2 Технологические способы восстановления шеек коленчатых валов наплавкой.

1.3 Технологические способы восстановления шеек коленчатых валов напылением

1.4 Технологические способы восстановления шеек коленчатых валов методами наварки различных металлов.

1.5 Основные выводы и задачи исследования

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ К РАЗРАБОТКЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ВОССТАНОВЛЕНИЯ КОЛЕНЧАТОГО ВАЛА

2.1 Структурная схема технологического процесса

2.2 Методика расчета минимальной остаточной толщины ленты

2.3 Методика теплового расчета.
3. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ, ПРИМЕНЯЕМОЕ ОБОРУДОВАНИЕ И ПРИБОРЫ
3.1 Общая методика и структура исследований
3.2 Методика экспериментальных исследований по приварке свертной закаленной втулки.
3.3 Методика определения температуры
3.4 Методика определения напряжений в закаленной втулке.
3.5 Методика измерения твердости и микротвердости.
3.6 Методика металлографического исследования.
3.7 Обработка результатов измерений.
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ОПЕРАЦИОННОЙ ТЕХНОЛОГИИ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ШЕЕК КОЛЕНЧАТЫХ ВАЛОВ
4.1 Математическая модель процесса приварки разрезной втулки
кольцевыми швами к шейке вала
4.2 Исследования твердости приваренной ленты
4.3 Исследования теплопередачи сопряжения ленташейка вала
4.4 Металлографические исследования.
4.5 Исследования по определению остаточных напряжений в приваренной
втулке.
4.6 Усовершенствованный технологический процесс восстановления шеек
коленчатых валов.
4.7 Техникоэкономическая эффективность разработанной технологии
восстановления шеек коленчатых валов.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Успешное ее решение должно основываться на данных об экономически оправданных объемах изношенных деталей, которые могут повторно использоваться в процессе производственной деятельности ремонтных предприятий. Выдвигающиеся требования полного обеспечения народного хозяйства новыми запасными частями часто не учитывают потенциальные возможности покрытия потребности в запчастях за счет восстановления и вторичного использования изношенных деталей. К сожалению, к изношенным деталям долгое время относились как к металлолому, хотя одним из важных резервов, направленных на удовлетворение потребности в запчастях, является массовое восстановление их на индустриальной основе [9]. Задача восстановления коленчатых валов является сравнительно сложной и до настоящего времени окончательно не решена. В связи с этим применяется множество вариантов технологических процессов восстановления коленчатых валов. Наиболее известными способами восстановления изношенных поверхностей шеек валов являются напыление, наплавка и наварка различных металлов. В связи с этим, проведенное на кафедре ТКМ СПГАУ в . НИЛ кафедры СПГАУ и создания специализированного участка по восстановлению автотракторных коленчатых валов в технопарке «Царское село». По теме диссертации опубликованы 4 работы. На рассмотрении ФИПС находится заявка на изобретение — на способ восстановления коленчатого вала. Диссертационная работа состоит из введения, 4 разделов, общих выводов, списка литературы и приложений. Приведенный список литературы включает наименования, из них 1 на иностранном языке. Работа изложена на 3 страницах, содержит рисунков, таблиц, 9 страниц приложений. Состояние вопроса и задачи исследования 1,1 Основные особенности изготовления коленчатых валов. Согласно многолетнему опыту по эксплуатации автомобилей и тракторов, и многочисленным исследовательским работам, поверхность шеек любых стальных коленчатых валов (новых, отремонтированных, путем шлифования под ремонтные размеры или восстановление каким-либо способом после износа должна обладать следующими основными свойствами: высокой и равномерной твердостью, однородной структурой, преимущественно мелкоигольчатого мартенситного строения, отсутствием пор, раковин, трещин и других дефектов. При этих условиях обеспечивается хорошая износостойкость шеек коленчатых валов и вкладышей подшипников. Коленчатый вал автомобильного двигателя имеет шейки, обработанные с допуском 0,5мм при отклопепии формы 0,5мм и с шероховатостью И. ОДбмкм. Для тракторных двигателей эти требования менее жестки. Так, при допуске на размер 0,мм отклонение формы составляет 0,5мм, а шероховатость Ка 0,мкм. Радиальное биение средней коренной шейки относительно крайних, для автомобильных и тракторных валов, соответственно равно 0,5мм и 0,мм. Коленчатые валы автотракторных двигателей имеют от трех до семи коренных шеек и от двух до шести шатунных шеек. Диаметр коренных шеек от до 5мм при длине от до мм, диаметр шатунных шеек от до мм при длине от до мм. Радиус кривошипа обычно составляет' . Длина коленчатых валов находится в пределах 0. Валы изготавливают штамповкой из сталей марок: , Х, Г2, Г, ХНМА, X1 ГОА и др. НВ 0. Иногда шейки стальных валов азотируют. Обработку центровых отверстий проводят на фрезерно-центровальных автоматах. Токарную обработку коренных шеек выполняют с установкой заготовки в центрах на специальных токарных многорезцовых полуавтоматах или на гидрокопировальных токарных полуавтоматах. Шатунные шейки точат попарно вокруг их общей оси с использованием центросместителей. Технологическими базами служат коренные шейки и пластинки на щеках для угловой ориентации шатунных шеек. После завершения токарной обработки шлифуют одновременно коренные шейки на многокамневых шлифовальных полуавтоматах в центрах с использованием люнетов. Шатунные шейки шлифуют со смещением оси коренных шеек на размер радиуса кривошипа. Чистовое шлифование коренных и шатунных шеек выполняют после их поверхностной закалки токами высокой частоты (ТВЧ). В качестве отделочных операций применяют суперфиниширование или полирование шеек. Эти методы обработки позволяют получить поверхность Яа 0,2.