Дефектовка коленчатого вала двигателя

ДЕФЕКТАЦИЯ КОЛЕНЧАТОГО ВАЛА

2.1 Цель работы: закрепление и развитие знаний, способов, средств и техники дефектации деталей, приобретение практических навыков определения дефектов и их сочетаний коленчатого вала.

Конструктивно-технологическая характеристика детали.Основные конструктивные элементы коленчатого вала — коренные и шатунные шейки, носок вала (посадочные поверхности под шкив и шестерню), шпоночная канавка, резьба под храповик, фланец вала (отверстия под болты крепления маховика и под подшипник ведущего вала коробки передач). Требования к точности размеров: в пределах квалитетов 4—5 (для шеек валов) и квалитетов 6—7 для остальных конструктивных элементов, отклонения форм и расположения не должны выходить за пределы поля допуска 5-го квалитета. Отклонения радиуса кривошипа не должны превышать значения ±0,05 мм. Шероховатость поверхности шеек не грубее Rа = 0,32 мкм). Коленчатые валы должны быть динамически отбалансированы. Установочной базой служат фаски в отверстиях под храповик и под подшипник ведущего вала коробки передач.

Вид и характер дефектов. Способы их устранения.В процессе работы на коленчатый вал воздействуют силы трения, вибрация, знакопеременные нагрузки, среда и др. Это вызывает появление износов (Δизн до 0,1 мм, Δнецил до 0.08 мм), нарушение качества поверхности шеек коленчатого вала (задиры, риски, коррозия), механические повреждения (трещины, дефекты резьб), отклонения расположения. Скрытые дефекты определяются при помощи люминесцентных (ЛДА-3, ЛД-2), магнитных (МДВ, 77МД-1, МЭД-2) и ультразвуковых (УЗД-7Н) дефектоскопов. Возникающие дефекты устраняются обработкой под ремонтные размеры (РР), слесарно-механической обработкой, наплавкой под слоем легирующего флюса. Биение устраняется пластическим деформированием (правкой).

2.2 Оборудование и инструменты: лабораторный стол, прибор для установки деталей в центрах и проверки биения ПБМ-500, лупа 4-кратного увеличения, микрометр рычажный МР-75 (ГОСТ 4381-80), штатив Ш-П-Н (ГОСТ 10197-70), стойка микрометра С-1V, микрометрический глубиномер 0-100 (ГОСТ 4381-80), штангельциркуль ШЦ-1-160-0,1 (ГОСТ 166-80), штангенрейсмус ПР-250-0,05 (ГОСТ 164-80), штангенглубиномер (ГОСТ 162-80), индикатор часового типа (ГОСТ 577-68), микрометры МК 50-75, 75-100, 100-125. Дефектные коленвалы «Катерпиллер», «КамАЗ», «ЗМЗ»

3.3 Порядок выполнения работы:

1.Установить наличие выбраковочных признаков, а при их отсутствии — места расположения и характер отколов, рисок, задиров, выработки и других видимых дефектов.

2. Измерить диаметры шеекмикрометром. Измерения каждой

шейки провести в поясах 1—1, II— II (рис. 2.1) и двух взаимно перпендикулярных плоскостях А—А и Б—Б (А—А для всех коренных шеек берется в плоскости кривошипа первой шатунной шейки). Пояса находятся у концов шейки на расстоянии, равном 1/4 от ее общей длины; первый пояс ближе

к носку вала. Результаты замеров записать в табл.. 2.1 отчета.

3. Выполнить расчеты износов и сделать заключение о годности детали в бланке лабораторной работы.

4. Выполнить организационно-техническое обслуживание рабочего места.

5. Предъявить преподавателю заполненный бланк отчета

Форма отчета по 2 лабораторной работе.

Таблица 2.1 Результаты измерений шеек коленчатого вала.

Рис.2.1 Схема замеров диаметров шеек коленчатого вала;

Определить величину общего износа для всех шеек;

Определить величину одностороннего неравномерного износа:

Определить нецилиндричность (овальность) и конусность:

Источник

Дефектация коленчатого вала двигателя

Лабораторная работа № 2

1. Изучить технические условия на дефектацию коленчатых валов,

используя руководство по капитальному ремонту двигателей.

2. Ознакомиться с устройством измерительных приборов, оснастки и методами измерения.

3. Приобрести навыки по дефектовке коленчатых валов.

4. Исследовать характер износа шеек коленчатого вала и его деформации.

1. Подготовить исходные данные для дефектовки деталей.

2. Определить техническое состояние деталей.

3. Произвести сортировку деталей по результатам контроля.

4. Назначить способ ремонта детали.

5. Оформить отчет о результатах работы.

Техническое оборудование: лабораторный стол; прибор для установки

деталей в центрах и измерения биения модели ПБМ-500; штатив Ш-П-Н (ГОСТ 10197-70); лупа четырехкратного увеличения; индикаторные нутромеры НИ 18-50 (ГОСТ 868-82); штангенциркуль ШЦ-1-160-0,1 (ГОСТ 166-89); рычажные микрометры МК 50, МК 75, МК 100 (ГОСТ 4381-87); штангрейсмус ПР 250-0,05 (ГОСТ 164-90); индикатор часового типа НЧ (ГОСТ 577-68) на штативе; шаблоны для измерения длины коленчатого вала; коленчатые валы двигателей; призмы 100×100×65 мм.

Общие сведения

Коленчатые валы автомобильных двигателей изготавливают из углеродистых и легированных сталей или из высокопрочного магниевого чугуна. Коренные и шатунные шейки подвергаются закалке ТВЧ на глубину

1,5-3 мм, твердость шеек HRС 50-62 (табл. 6).

(Dнецил до 0,08 мм); нарушение качества поверхности шеек (задиры, риски,

коррозия); механические повреждения (трещины, дефекты резьб); прогиб

Читайте также:  Замена тнвд двигатель маз

коленчатого вала (Dбиения до 0,150 мм); износ отверстий во фланце под подшипник ведущего вала коробки передач. Прогиб коленчатого вала приводит к нарушению перпендикулярности оси вала к оси цилиндра, вследствие чего условия смазки сопряженных поверхностей ухудшаются, масляная пленка на трущихся поверхностях разрушается, появляется граничное или сухое трение.

Рис. 16. Основные дефекты коленчатого вала на примере двигателя ЗИЛ-130:

Возникающие дефекты устраняют обработкой шеек под ремонтный размер (РР) шлифованием с последующим полированием, различными видами наплавок или плазменным напылением. Ремонтные размеры шеек коленчатых валов даны в табл. 7. Прогиб вала устраняют пластическим деформированием (правкой).

Размер Коренные шейки, мм Шатунные шейки, мм
ВАЗ-2108
Номинальный 50,795-0,02 47,834-0,02
1-й ремонтный 50,541-0,02 47,580-.0,02
2-й ремонтный 50,287-0,02 47,326-0,02
3-й ремонтный 50,033-0,02 47,072-0,02
4-й ремонтный 49,779-0,02 46,818-0,02

Продолжение табл. 7

УМЗ-421
Номинальный 64,00-0,013 58,00-0,013
1-й ремонтный 63,75-0,013 57,75-0,013
2-й ремонтный 63,50-0,013 57,50-0,013
3-й ремонтный 63,25-0,013 57,25-0,013
4-й ремонтный 63,00-0,013 57,00-0,013
5-й ремонтный 62,75-0,013 56,75-0,013
6-й ремонтный 62,50-0,013 56,50-0,013
КамАЗ-740
Номинальный 95,00-0,015 80,00-0,013
1-й ремонтный 94,50-0,015 79,50-0,013
2-й ремонтный 94,00-0,015 79,00-0,013
3-й ремонтный 93,50-0,015 78,50-0,013
4-й ремонтный 93,00-0,015 78,00-0,013
ЯМЗ-236
Номинальный 105,00-0,015 85,00-0,015
1-й ремонтный 104,75-0,015 84,75-0,015
2-й ремонтный 104,50-0,015 84,50-0,015
3-й ремонтный 104,25-0,015 84,25-0,015
4-й ремонтный 104,00-0,015 84,00-0,015
5-й ремонтный 103,75-0,015 83,75-0,015
6-й ремонтный 103,50-0,015 83,50-0,015
ЗИЛ-130
Номинальный 74,50-0,013 65,50-0,013
1-й ремонтный 74,25-0,013 65,25-0,013
2-й ремонтный 74,00-0,013 65,00-0,013
3-й ремонтный 73,75-0,013 64,75-0,013
4-й ремонтный 73,50-0,013 64,50-0,013
5-й ремонтный 73,25-0,013 64,25-0,013
6-й ремонтный 73,00-0,013 64,00-0,013

Отремонтированные коленчатые валы должны отвечать техническим условиям:

– овальность и конусность коренных и шатунных шеек не должна превышать по длине шейки 0,02 мм (ЗИЛ-130) и 0,01 мм (КамАЗ-740, ВАЗ);

-биение вала по средней шейке должно быть не более 0,05 мм

(ЗИЛ-130) и 0,03 мм (КамАЗ-740, ВАЗ);

– шероховатость поверхностей шеек должна Ra = 32 мкм (ЗИЛ-130) или

Rа = 0,16 мкм (КамАЗ-740);

– одноименные шейки должны быть прошлифованы под один ремонтный размер;

-радиус кривошипа должен быть в пределах 47,5±0,08 мм

-(ЗИЛ-130) и 60,0±0,05 мм (КамАЗ-740).

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник

Лабораторная работа № 2 Исследование износа коленчатого вала двигателя

Цель работы: закрепление и развитие знаний, способов, средств и техники дефектации коленчатого вала, приобретение практических навыков определения дефектов и их сочетаний, использование средств контроля и руководства по капитальному ремонту автомобилей, уяснение характера дефектовочных работ.

Содержание работы: подготовка исходных данных для дефектации деталей; определение технического состояния деталей; сортировка деталей по результатам контроля; назначение способа ремонта и содержания операций по подефектной технологии; оформление отчета о результатах работы.

Оборудование: коленчатый вал двигателя ЗМЗ-402; прибор ПБМ-500; микрометр типа МК (ГОСТ 11098-64) с пределами измерения 50–100 мм; стойка микрометра (ТУ 2-084-823-68); штатив Ш-П-Н (ГОСТ 10197-70); микрометрический глубиномер; штангенрейсмус ПР-250-005 (ГОСТ 164-80); индикатор часового типа ИЧ (ГОСТ 577-68) – пределы измерений 0–5 мм; твердомер ТК-14-250; дефектовочные карты и таблицы ремонтных размеров.

Конструктивно-технологическая характеристика детали.Коленчатый вал двигателя ЗМЗ-402 отлит из высокопрочного чугуна. Основные конструктивные элементы коленчатого вала – коренные и шатунные шейки, носок вала (посадочные поверхности под шкив и шестерню механизма газораспределения и шкив вентилятора), шпоночная канавка, резьба под храповик, фланец вала (отверстия под болты крепления маховика и под подшипник ведущего вала коробки передач).

Требования к точности размеров: в пределах квалитетов 4-5 (для шеек валов) и квалитетов 6-7 для остальных конструктивных элементов, отклонения форм и расположения не должны выходить за пределы поля допуска 5-ого квалитета. Отклонения радиуса кривошипа не должны превышать значения 0,05 мм. Шероховатость поверхности шеек не грубее . Шейки коленчатых валов подвергаются закалке током высокой частоты НRС 52–62. Коленчатые валы должны быть динамически отбалансированы.

Установочной базой служат фаски в отверстиях под храповик и под подшипник ведущего вала коробки передач.

Основные положения

В процессе эксплуатации на коленчатый вал действуют силы трения, вибрация, знакопеременные нагрузки, действие агрессивной среды и другие факторы. Это вызывает появление износов ( до 0,1 мм, до 0,08 мм), нарушение качества поверхности шеек коленчатого вала (задиры, риски, коррозия), механические повреждения (трещины, дефекты резьб), отклонения расположения ( до 0,150 мм). Скрытые дефекты определяются при помощи люминесцентных (ЛДА-3, ЛД-2), магнитных (МДВ, 77МД-1, МЭД-2) и ультразвуковых (УЗД-7Н) дефектоскопов.

Читайте также:  Маркировка масла дизельных двигателей

Возникающие дефекты устраняются обработкой под ремонтный размер (РР), слесарно-механической обработкой, наплавкой под слоем легирующего флюса. Биение устраняется пластическим деформированием (правкой).

Порядок выполнения работы

1. Ознакомиться с организацией рабочего места и проверить его комплектность.

2. Усвоить особенности конструкции коленчатого вала, условия работы и характер возможных повреждений, технические требования на дефектацию детали.

3. Ознакомиться с правилами пользования инструментами и пра­вилами техники безопасности.

4. Определить состояние коленчатого вала.

4.1. Произвести наружный осмотр его поверхностей. Установить наличие обломов или трещин любого характера и расположения, наличие рисок и задиров на коренных и шатунных шейках, наличие других видимых дефектов. Осмотр провести в соответствии с дефектовочной ведомостью (таблица 3.1).

Деталь Вал коленчатый
№ детали
Материал Чугун высокопрочный
Твердость
№ де­фекта по эс­кизу Возможные дефекты Способ установления дефекта и контрольный инструмент Размер, мм Заключение
по рабочему чертежу допусти­мый без ремонта
Обломы или трещи­ны любого характера и расположения Визуально, лупа 10-и крат­ная, ЛИ-3-10 ГОСТ 8309-75, дефектоскоп Браковать
Окончание таблицы 3.1
Риски, задиры или износ передней коренной шейки по длине Визуально, лупа 10-и кратная, ЛИ-3-10 ГОСТ 8309-75, штангенцир­куль ШЦ-11-250-0,05 ГОСТ 166-80 38-0.05 При размере более 38,00 мм – поста­вить упорную шайбу ремонтного размера, а при длине более 38,34 мм – браковать
Износ шатунных шеек по диаметру Микрометр МРИ-75 ГОСТ 4381-80 58-0,013 57,95 При размере ме­нее 57.95 мм – шли­фовать под ре­монт­ный размер
I ремонтный размер 57,75-0,013
II рем. размер 57,50-0,013
III рем. размер 57,25-0,013
IV рем. размер 57,00-0,013
V рем. размер 56,75-0,013
VI рем. размер 56,50-0,013
Износ коренных шеек Микрометр МРИ-75 ГОСТ 4381-80 64-0,013 63,95 При размере ме­нее 63,95 мм – шли­фовать под ре­монтный размер
I ремонтный размер 63,75-0,013
II рем. размер 63,50-0,013
III рем. размер 63,25-0,013
IV рем. размер 63,00-0,013
V рем. размер 62,75-0,013
VI рем. размер 62,50-0,013
Износ отвер­стий во фланце под болты крепления маховика Нутромер НИ 10-18-1 ГОСТ 868-82 12 +0,027 12,03 При размере бо­лее 12,03 мм раз­вертывают до ре­монтного размера 12,25 +0,027 мм.
Износ отверстия под подшипник первичного вала коробки передач Нутромер НИ 18-50-1 ГОСТ 868-82 40 40,00 При размере более 40,00 мм поставить втулку
Износ шейки под ступицу шкива Микрометр МР-50 ГОСТ 4381-80 38 37,98 При размере менее 37,98 шейку хромировать или осталивать
Износ шеек под шестерню колен­чатого вала или упорную шайбу Микрометр МР-50 ГОСТ 4381-80 40 39,99 При размере менее 39,99 хромировать или осталивать
Погнутость коленчатого вала Призмы поверочные 3-2-1 ГОСТ 5641-66, индикатор часового типа ИЧ-02 Радиальное биение средних коренных шеек относительно крайних При биении более 0,10 мм вал править
ГОСТ 577-68, стой­ка и штатив 0,06 0,10 с учетом износа

Результаты осмотра записать в отчет (таблицу 3.2)

4.2. Замерить микрометром диаметр I-й коренной шейки. Согласно рисунку 3.1 измерения проводить в двух поясах I-I и II-II и в двух взаимно перпендикулярных плоскостях А-А и Б-Б. Сечение А-А брать для коренной шейки в плоскости кривошипа первой шатунной шейки. Результаты измерений записать в таблицу 3.3 отчета.

4.3. Рассчитать величину износа первой коренной шейки:

, (3.1)

где dн – диаметр коренной шейки по рабочему чертежу, мм;

dкmin– мини­мальный диаметр этой шейки, полученный в результате измерений, мм.

Записать результат в таблицу 3.4 отчета.

Таблица 3.2 – Карта осмотра коленчатого вала

Конструктив­ные элементы детали Требования ра­бочего чертежа Действи­тель­ное со­стоя­ние эле­мен­та детали Способ установ­ления дефекта Заклю­чение
1. Обломы или тре­щины любого харак­тера и расположения Трещины не допускаются
2. Риски, задиры, при­жоги любого харак­тера и расположения Не допус­каются
3. Другие дефекты

4.4. Рассчитать овальность коренной шейки:

. (3.2)

Расчет произвести для двух поясов и наибольшие значения овальности записать в таблицу 3.4 отчета.

4.5. Рассчитать конусность коренной шейки:

, (3.3)

Расчет произвести для двух плоскостей и наибольшее значение конусности записать в таблицу 3.4 отчета.

4.6. Замерить микрометром диаметр I-й коренной шейки, согласно рисунку 3.1. Плоскость А-А берется параллельной плоскости кривошипа, плоскость Б-Б – перпендикулярно к ней.

4.8. Рассчитать величину овальности шатунной шейки Dшов ана­логично п. 4.4.

4.9. Рассчитать величину конусности шатунной шейки Dшкон аналогично п. 4.5. Величины Uш, Dшов, Dшкон записать в таблицу 3.2. отчета.

Читайте также:  2112 шум холодного двигателя

4.10. Замерить длину I-й коренной шейки lк при помощи микро­метрического глубиномера. Результат записать в таблицу 3.4 отчета.

4.11. Замерить длину I-й шатунной шейки lш результат записать в таблицу 3.4 отчета.

4.12. Измерить биение торца фланца А при помощи индикатора часового типа. Результат записать в таблицу 3.4 отчета.

4.13. Измерить радиальное биение L и прогиб L/2. Для этого уста­новить наконечник измерительного стержня индикатора в середину сред­ней коренной шейки коленчатого вала. Медленно проворачивая коленча­тый вал, определить наименьшее отклонение большой стрелки индикато­ра. Принять это за нулевую точку отсчета, подведя под него нуль шкалы. При дальнейшем вращении коленчатого вала зафиксировать максималь­ное отклонение большой стрелки индикатора, которое будет соответство­вать биению L. Прогиб коленчатого вала равен половине его биения. Значения биения и прогиба коленчатого вала записать в таблицу 3.4 отчета.

4.14. Определить величину радиуса кривошипа R, для чего установишь первую шатунную шейку в верхнее положение, и замерить штангенрейсмусом ее высоту над отчетной плоскостью. Затем повернуть коленчатый вал на 180 0 и снова замерить это значение (рисунок 3.2). Величина радиуса кривошипа подсчитывается по формуле:

, (3.4)

где R – радиус кривошипа, мм;

а1 высота шейки в верхнем положении, мм;

а2 высота шейки в нижнем положении, мм.

4.15. Измерить при помощи твердомера ТК-14-250 твердость I-й коренной шейки. Измерения повторить 3 раза. Результаты записать в таблицу 3.4 отчета.

5. Привести в порядок рабочее место и сдать его лаборанту.

6. Оформить отчет о работе.

Содержание отчета

Отчет должен содержать:

1. Анализ условий работы и характерных дефектов коленчатого вала двигателя ЗМЗ-402.

2. Таблицы с результатами измерений и расчетов.

4. Вывод о пригодности коленчатого вала к дальнейшей эксплуатации.

3.4 Контрольные вопросы

1. Перечислите конструкторские элементы коленчатого вала двигателя ЗМЗ-402.

2. Охарактеризуйте условия работы и факторы, влияющие на работоспособность коленчатого вала.

3. Перечислите характерные дефекты коленчатого вала.

4. Как настроить микрометр?

5. Назовите величины допустимых износов коренных и шатунных шеек коленчатого вала, величины биения, овальности и конусности его шеек.

6. Перечислите дефекты коленчатого вала, при которых он не подлежит восстановлению.

7. Укажите преимущества и недостатки коленчатых валов, изго­товленных из чугуна по сравнению со стальными.

8. Как определить радиус кривошипа коленчатого вала?

9. Перечислите способы восстановления коленчатых валов.

Образец титульного листа по лабораторной работе

Министерство образования и науки РФ

ФГБОУ высшего профессионального образования

“Новгородский государственный университет имени Ярослава Мудрого”

Кафедра Автомобильный транспорт

ИССЛЕДОВАНИЕ ИЗНОСА КОЛЕНЧАТОГО ВАЛА ДВИГАТЕЛЯ

Лабораторная работа по учебной дисциплине

«Основы технологии производства и ремонта автомобилей»

по специальности 190601.65 – автомобили и автомобильное хозяйство.

Преподаватель ______________________ С.Г. Крылов “______” ______________ 201 ___
Студент группы _______ ______________________ А. К. Петров “______” ______________ 201 ___

Анализ условий работы детали: ____________________________________

Дефекты коленчатого вала, выявленные внешним осмотром (таблица 3.2): ____________________________________________________________________

Наиме­- ­нование параметра Значения параметра по ТУ Мери­- ­тельный инструмент Результаты измерений, мм Среднее значение, мм
I–I II–II
А-А Б-Б А-А Б-Б
Диаметр I-й коренной шейки 64-0,013 Скоба
Диаметр I-й шатунной шейки, мм 58-0,013 Скоба
Наимено­вание кон­тролируе­мого пара­метра Обозна­чение Значение по ТУ или чертежу Меритель­ный ин­струмент Результат измерения (расчета) Заключение о соответствии контролируе­мого пара­метра ТУ
Диаметр I-й ко­ренной шейки, мм dкmin 64-0.013
Износ I-й корен­ной шейки, мм Uк
Овальность I-й ко­ренной шейки, мм Dков не более 0,01
Конусность коренной шейки Dккон не более 0,01
Диаметр I-й ша­тунной шейки, мм dшmin 58-0.013
Износ I-й шатун­ной шейки, мм Uш
Окончание таблицы 3.4
Овальность I-й ша­тунной шейки, мм Dшов не более 0,01
Конусность I-й шатунной шейки, мм Dшкон не более 0,01
Длина I-й корен­ной шейки, мм lк
Длина I-й шатун­ной шейки, мм lш
Биение торца фланца, мм А не более 0,15
Радиальное бие­ние средней ко­ренной шейки, мм L не более 0,06
Прогиб вала, мм L/2
Радиус кривошипа, мм R
Твердость I-й коренной шейки HRS 52–62

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.

Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰).

Источник

Ответы на популярные вопросы