Восстановление деталей сельско-хозяйственных машин. Страница 2

Восстановление шатунов
Шатун — одна из высоконагруженных деталей двигателя, и его состояние в значительной мере определяет его ресурс. Шатуны изготавливают, как правило, из стали 40Х твердостью НВ 220... 290. Необходимость ремонта шатуна обусловливается износом нижней,
А Б    А-А
верхней головок, а также деформацией стержня, так как все эта приводит к нарушению нормальной работы кривошипно-шатуннога механизма.
В условиях перехода ремонтных предприятий Госкомсельхозтехники на выпуск машин из ремонта с повышенным ресурсом исключительно высокие требования предъявляют к деталям кривошипно-шатунного механизма и особенно шатуну. Например, верхнюю головку шатуна обрабатывают с высокой точностью, что должно обеспечить требуемый ресурс сопряжения втулка — поршневой палец; отверстие нижней головки шатуна также имеет высокую точность и должно обеспечить надежную и длительную работу сопряжения подшипник — коленчатый вал. Технологические операции восстановления шатунов весьма сложны, требуют специального оборудования, многочисленной оснастки.
В настоящей главе обобщены имеющиеся материалы и передовые приемы, позволяющие производить качественный ремонт шатунов. Характеристики шатунов приведены в таблице 33. На рисунке 79 показан ремонтный чертеж шатуна двигателя СМД-60.
Дефекты
Основные дефекты шатунов приведены в таблице 34. Дефекта-цию шатунов производят с помощью универсальных средств измерения и приспособлений. Диаметр отверстий, овальность и конусность верхней и нижней головок шатуна контролируют индикаторным нутромером с ценой деления на шкале 0,01 мм или пневматическим длинномером. Непа-раллельность, неплоскост-ность осей отверстий, расстояние между осями верхней и нижней головок, а также биение торцов нижней головки шатуна двигателя СМД-14 проверяют приспособлением, показанным на рисунке 80.
Приспособление состоит из корпуса 2, в верхней части которого во втулке нахо- Рис. 80. Приспособление индикаторное для контроля шатунов: 1 — рычаг; 2 — корпус; 3, 6, 9 и 14 — индикаторы; 4 — эксцентрик; 5 — рычаг; 7 и 12 — разжимные оправки; 8 — шатун; 10 — кронштейн; И — упор; 13 — ножевые опоры. 0« * « а>£с схя^ x M g « О
CM

Ю

<N
CM
CM
«a £ s -С « s 5. и s 55 Й a d. fc*w
о
о
о
о
CD TF CO CM о о
юю см — o'о* ++ оо со
CM —* ° ° o'о
см —« oo o'o* ++ OO CO
CO 00 о о
ss 0*0 Ч—h 3
CO —ч О О o'О ++ oo 00
о о о о ++ о ю
ю
Ю
++ ++ Ю Ю 'Ф CO
8
EC S * S я . Ю ►-< я ам f- pa св О Я f- n
о о о" о* ++ Tf« г^

о о о о’ + 1 оо
о о о’о + 1
о
О
о о о" о г—( <М О О*4
и 5 о, 2 а» . «Q « я 2 н * о >» Л н а> аз Й я о о р fct
со"
Таблица 33. Характеристики шатунов

't S <; с*
о
CD
о
Dn
U
Коэффициенты повторяемости дефектов Наименование дефектов от общего числа деталей, поступивших на дефектовку от общего числа ремонтопригодных деталей Способы устранения Износ внутренней поверхности верхней головки Растачивание отверстия до ремонтного размера Износ внутренней поверхности нижней головки Хонингование до нормального размера или желез-нение с последующей обработкой до нормального размера Износ внутренней поверхности втулки верхней головки Замена втулки Износ опорных поверхностей крышки под гайки шатунных болтов Зенкерование опорных поверхностей дится разжимная оправка 7, являющаяся базой при установке шатуна 8 для контроля. Оправка может свободно поворачиваться вокруг своей оси. Беззазорную установку шатуна на оправке обеспечивают разжимным устройством, состоящим из эксцентрика 4 с рукояткой, тяги со скосом, сухаря и шарика, расположенных внутри оправки. Резиновые кольца от выпадения удерживает сухарь. При повороте эксцентрика тяга двигается вдоль оси оправки, а шарик по скосу перемещает сухарь, который, прижимаясь к поверхности нижней головки шатуна, выбирает зазор. В верхнюю головку шатуна устанавливают разжимную оправку 12, аналогичную по конструкции оправке 7. При контроле шатуна измерительные поверхности оправки 12 опираются в горизонтальной плоскости на жесткий упор 11 и индикатор 9f закрепленные на кронштейне 10, а в вертикальной плоскости на ножевые опоры 13 рычага 1, шарнирно закрепленного на подвижной призме, поджимаемой вверх пружиной. Перемещение конца рычага относительно призмы определяют индикатором 3, а перемещение призмы относительно корпуса — индикатором 14. Индикатор 9 служит для измерения скручиваемости, индикатор 3 — для измерения изгиба, индикатор 14 — для измерения меж-центрового расстояния. Установку индикаторов «на ноль» производят по эталону. В верхней части приспособления над оправкой закреплены корпус с рычагом 5 и индикатором 6, служащим для контроля биения торцов головки шатуна. Для уменьшения влияния конусности отверстий шатуна необходимо, чтобы плоскости разжима оправок при установке индикаторов 3 и 14 на «ноль» или проверке межцентрового расстояния изгиба шатуна были перпендикулярны оси симметрии шатуна, а при установке на ноль индикатора 9 или проверке скручиваемости — параллельны. Разработаны аналогичные приспособления для контроля шатунов двигателей Д-50, СМД-60. Технология восстановления шатунов В зависимости от сочетаний дефектов технологический процесс восстановления шатунов целесообразно расчленить на четыре взаимосвязанных маршрута (рис. 81). Маршрут I — основной и на схеме показан сплошной линией. Остальные возможные маршруты показаны пунктирными линиями. ВНПО «Ремдеталь» разработаны процессы восстановления шатунов тракторных двигателей и внедрены на ремонтных предприятиях Госкомсельхозтехники. Схожесть конструкции шатунов, характеризующаяся наличием нижней и верхней головок,, соединенных стержнем, позволила создать унифицированную оснастку для восстановления шатунов различных марок тракторных двигателей. Ниже будут рассмотрены приемы устранения основных дефектов шатунов. Восстановление нижней головки шатуна. В ремонтной практике для восстановления нижней головки шатуна наибольшее распространение получило железнение. Восстановление нижней головки шатуна железнением производят в такой последовательности: предварительная механическая обработка, электрохимическая обработка, нанесение покрытия необходимой толщины, механическая обработка после железнения до нормального размера. При износе отверстия нижней головки шатуна более 0,1 мм предварительную механическую обработку производят шлифованием «как чисто» на внутришлифовальном станке ЗА228 с помощью приспособления. Режим шлифования: частота вращения детали — 70 об/мин, подача— 0,02 мм/дв.х, число проходов—15, глубина обработки — 0,13... 0,15 мм. Нижнюю головку шатуна перед железнением обрабатывают на алмазно-расточном станке 2А78Н в специальном приспособлении при режиме: частота вращения шпинделя станка — 600 об/мин, подача— 0,1 мм/об. С помощью приспособления можно вести обработку шатуна с обеспечением параллельности осей верхней и нижней головок и заданного межцентрового расстояния. При износе менее 0,1 мм целесообразно с помощью трехместного приспособления хонинговать нижнюю головку шатуна специальными головками с алмазными брусками ACM 40/28 на вертикально-хонинго-вальном станке ЗГ-833. Алмазные бруски прирабатываются в сборе с головкой до площади контакта с обрабатываемой поверхностью 60... 70%. При хонинговании шатуны обрабатывают по схеме «жесткий хон — плавающая деталь» и не закрепляют относительно приспособления. Приспособление обеспечивает обработку без перекоса и с выдержкой параллельности осей верхней и нижней головок в допустимых пределах. Режим хонингования: частота Рис. 81. Схема маршрутов технологического процесса восстановления ша* тунов. вращения шпинделя станка—160 об/мин, подача — 0,02 мм, число двойных ходов— 10, глубина обработки — 0,02 мм. После предварительной механической обработки шатуны монтируют на подвеску. Затем шатуны обезжиривают в течение 3...5    мин в растворе, содержащем: углекислого натрия — 25...30, едкого натра — 30 ... 50, тринатрийфосфата — 10... 15, жидкого стекла — 5... 10 г/л при температуре 50...70°С и плотности тока 5...10    А/дм2. После этого их промывают сначала в горячей {70 ... 75 °С), потом в холодной воде. Следующая операция электрохимической обработки шатунов — анодное травление в течение 0,5... 1 мин в растворе, содержащем: серной кислоты — 360 ...400, сернокислого железа — 20 ...30 г/л при температуре 18... 25°С и плотности тока 70...80 А/дм2. После этой операции шатуны тщательно промывают в холодной проточной воде. Далее шатуны подвергают железнению в электролите, содержащем: двухлористого железа — 200 ...250, хлористого марганца — 30 ...50, соляной кислоты—1... 1,5 г/л. Режим железнения: температура электролита — 65...80°С, плотность тока — 15...20 А/дм2. Продолжительность электролиза определяют из расчета скорости осаждения железа (0,1 ...0,2 мм/ч). Загруженные в ванну шатуны прогревают в течение 0,5... 1 мин без электрического тока, затем подают ток из расчета 2... 3 А/дм2 и покрытие осаждается в течение 5... 10 мин. Затем постепенно на протяжении 15...20 мин повышают плотность тока до необходимого значения и осаждают покрытие до требуемой толщины. Шатуны после железнения промывают в горячей воде и пассивируют в растворе, содержащем: азотнокислого натрия — 50, технического уротропина — 30 г/л при температуре 60...70°С в течение 1...2 мин, после чего опять промывают в горячей воде. С целью удаления дендритов на вертикально-сверлильном станке 2А135 в приспособлении шлифовальным кругом производят зачистку торцов, а фрезой — фасок шатуна. Приспособление обеспечивает обработку шатунов двигателей других марок при незначительной переналадке. Шлифование и хонингование отверстия нижней головки шатуна после железнения производят с использованием оборудования и оснастки, а также режимов, применяемых для предварительной обработки. При наличии износа производят цековку опорных поверхностей крышки шатуна под гайки болтов на вертикально-сверлильном станке 2Н125 с применением приспособления. С помощью приспособления фиксируют крышку и обрабатывают опорную поверхность строго перпендикулярно оси отверстия под шатунный болт. На ряде ремонтных предприятий Госкомсельхозтехники применяют технологию восстановления отверстия нижней головки шатуна путем съема металла с опорных поверхностей разъема крышки и стержня, последующего растачивания до нормального размера с сохранением межцентрового расстояния за счет стенки втулки верхней головки. Однако шатуны, восстановленные по такой технологии, вторично восстановить очень трудно. Восстановление верхней головки шатуна. Верхнюю головку шатуна рекомендуется растачивать до ремонтного размера с последующей запрессовкой втулки, увеличенной по наружному диаметру. Растачивание производят на токарно-винторезном станке ТВ-320П в приспособлении специальной оправкой с двумя резцами из твердого сплава ВКЗМ для предварительной и окончательной обработки. Параметры резца показаны на рисунке 82. Настраивают резец индикаторным приспособлением. При этом в оправке припуск на чистовой резец должен быть 0,07...0,1 мм. Режим резания: частота вращения шпинделя станка — 600 об/мин, подача — 0,1 мм/об, глубина резания — 0,25 мм, число проходов—1. Верхнюю головку шатуна растачивают до диаметров, указанных ниже* Марки двигателей    Д-50    Д-240    СМД-14    СМД-60 Д-37М Диаметр отверстия верх-    48,5+°,027 51,5+°,°з 40,5+°,027 ней головки шатуна, 45+0>027 43+°,027 Диаметр отверстия верхней головки шатуна, мм
ЯМЭ-238НБ ЯМЗ-240Б Д-65 Овальность и конусность отверстия верхней головки шатуна для двигателей Д-50, Д-240, СМД-14, СМД-60, Д-37М, Д-65 после рас-
Рис. 82. Резец: 1.— корпус; 2 — твердосплавная пластинка. тачивания должна быть не более 0,015 мм, а двигателя А-41 — 0,02 мм. Овальность отверстия верхней головки шатуна двигателей ЯМЗ-2Э8НБ и ЯМЗ-240Б должна быть не более 0,015 мм, конусность— не более 0,01 мм на всей длине. Шероховатость поверхности отверстия верхней головки шатуна Ra= 1,25 ... 0,63 мкм. В расточенное отверстие верхней головки запрессовывают втулку с помощью приспособления. Запрессовку и выпрессовку втулки производят на гидравлическом прессе П-6326 с предварительным подогревом головки шатуна до 200 °С. После запрессовки втулку растачивают с использованием оборудования и оснастки, применяемых при растачивании верхней головки шатуна. Растачивание производят с припуском под раскатывание. Режим растачивания втулки: частота вращения шпинделя станка — 1000 об/мин, подача — 0,07 мм/об, глубина резания — 0,35 мм, число проходов— 1. При настройке резцов в оправке припуск на чистовой резец должен быть 0,05... 0,07 мм. Шероховатость поверхности втулки после расточки не более 7?а = 1,25... ...0,63 мкм. Допускается одна спиральная или продольная риска при условии, что ее глубина не превышает 0,1 мм. Продольная риска в нижней трети поверхности втулки не допускается. После растачивания во втулке зенкуют фаски 0,5X45° на вертикально-сверлильном станке 2А135 зенковкой в приспособлении. Затем производят раскатывание втулки на вертикально-сверлильном станке 2А135 раскаткой в приспособлении при режиме: частота вращения шпинделя станка—1000 об/мин, подача — ручная, число проходов— 1, деформация — 0,01 мм. Контроль восстановленных шатунов. Контролируют диаметры отверстий, овальность и конусность нижней и верхней головок шатуна нутромером. Диаметры отверстий нижней и верхней головок шатунов должны соответствовать размерам, приведенным в таблице 33; овальность и конусность нижней головки — в таблице 35. Таблица 35. Технические требования, предъявляемые к шатунам Марки двигателей Овальность и конусность втулки верхней головки шатуна, мм Овальность и конусность отверстия нижней головки шатуна, мм Непараллельность осей отверстия верхней и нижней головок шатуна на длине 100 мм, мм Неплоскостность осей отверстий верхней и нижней головок шатуна на длине 100 мм, мм Торцевое биение нижней головки шатуна, мм ЯМЗ-238НБ ЯМЗ-240Б Непараллельное^ и неплоскостность осей отверстий нижней и верхней головок шатуна, а также межосевое расстояние верхней и нижней головок контролируют приспособлением, показанным на рисунке 80, и должны соответствовать значениям, приведенным в таблицах 33 и 35. Шероховатость поверхностей отверстий верхней и нижней головок шатуна должна соответствовать 7?а = 0,63... ...0,32 мкм. Контролируют образцами шероховатости. После контроля шатуны разбирают и зачищают пазы под усики вкладыша в крышке и шатуне на заточном универсальном станке ЗБ642 в приспособлении. При разборке разукомплектовка шатуна с крышкой не допускается. Затем шатуны собирают и комплектуют по весовым и размерным группам. Разница в весе шатунов в комплекте на один двигатель допускается для двигателей: СМД-14 не более 12, Д-65 — 15, Д-240 —20, А-41 — 17 г. Момент затяжки болтов для шатунов двигателей Д-65, ЯМЗ-238НБ, СМД-60 должен быть 160... 180; Д-240, СМД-14 — 140...160; ЯМЗ-240Б, А-41 — 200...220; Д-37М—100...120 Н-м. Донецким филиалом ЦОПКТБ «Ремдеталь» разработана поточно-механизированная линия для восстановления шатунов двигателей СМД-14 и Д-50, схема которой приведена на рисунке 83 (см. форзац). Из склада ремфонда шатуны на тележке 44 доставляют на участок дефектации. Перед дефектацией на прессе 4 выпрессовы-вают втулку верхней головки шатуна. Затем на магнитном дефектоскопе 5 шатуны проверяют на наличие трещин, после чего промывают в моечной машине 8 и контролируют по всем параметрам на контрольном столе 9. Контроль также включает в себя проверку отверстий нижней и верхней головок шатуна, плоскостей разъема, отверстий под болты, опорных поверхностей под гайки и головки шатунных болтов, наличие скручивания, изгиба, вмятин и за-диров. Далее шатун по транспортному устройству 15 доставляют в отделение подготовки к железнению, где производят цековку опорных поверхностей под гайки шатунных болтов на вертикальносверлильном станке 12, сборку на технологические болты. Для восстановления геометрии перед железнением на алмазно-расточном станке 14 растачивают отверстия нижней головки шатуна. После предварительной механической обработки шатуны поступают в отделение железнения, где их монтируют на подвески и подвергают железнению нижнюю головку в соответствии с технологическим процессом, описанным ранее. Отделение железнения состоит из комплекта ванн 19...25, оснастки к ваннам, источников питания, шкафов управления, автооператоров, вентиляции, водоснабжения. На участке железнения, согласно технологическому процессу, детали загружают в ванны и выгружают из них с помощью двух автооператоров 46. Собранные на подвеске шатуны перемещают от ванны к ванне автоматически по циклограмме. После железнения отверстия нижней головки шатуны поступают на механическую обработку. На хонинговальном станке 38 производят обработку нижней головки шатуна хоном с абразивными брусками при помощи специального приспособления. Затем производят растачивание верхней головки шатуна на алмазно-расточном станке 14. На вертикально-сверлильном станке 12 зенкуют, а с помощью приспособления 40 — полируют фаски верхней головки. После обработки верхнюю головку шатуна нагревают в нагревательной установке 39 до температуры 200 °С и на гидравлическом прессе 4 запрессовывают втулку в отверстие шатуна. Далее сверлят смазочные отверстия во втулке верхней головки при помощи приспособления на вертикально-сверлильном станке 12. На алмазно-расточном станке 14 растачивают втулку верхней головки шатуна, а на вертикально-сверлильном станке 12 зенкером обрабатывают фаски втулки. После этого втулку шатуна раскатывают на вертикально-сверлильном станке 41 с помощью импульсной раскатки. Обработанные отверстия нижней и верхней головок шатуна на столе 9 контролируют на соответствие техническим требованиям по размеру, овальности, конусности. Затем на специальном приспособлении проверяют межосевое расстояние, непараллельность и перекос осей отверстий верхней и нижней головок шатуна. После контроля удаляют технологические болты, собирают шатун на рабочих болтах, размагничивают на установке 42 и комплектуют по весовым и размерным группам на столе 6 и 9. Восстановленные шатуны маркируют, консервируют в ванне 43, упаковывают на столе 6 и направляют на склад готовой продукции. Годовая производственная программа линии—100 тыс. шатунов (при двухсменной работе). Применяемое в линии оборудование промышленной поставки, разработанное нестандартное оборудование и оснастка позволяют восстанавливать шатуны с повышенным ресурсом. Восстановление поршневых пальцев    j Поршневые пальцы тракторных двигателей изготавливают из цементируемой стали марки 12ХНЗА. Они относятся к деталям, оказывающим большое влияние на работоспособность и долговечность двигателя. Поэтому уровень предъявляемых к ним требований очень высок. Микроструктура наружного цементированного слоя пальца представляет собой мартенсит игольчатого строения, сердцевины— малоуглеродистый мартенсит с отдельными включениями феррита. Глубина цементированного слоя находится в пределах 1,1... 1,8 мм, твердость наружной поверхности HRC 56... 63, шероховатость рабочей поверхности = 0,16... 0,08 мкм. В процессе эксплуатации поршневые пальцы работают в условиях действия высоких механических и тепловых нагрузок. Поэтому их изготавливают с трех — пятикратным запасом прочности. Марки двигателей Наружный диаметр пальца D, мм Размерные группы, мм Ремонтный размер за-вода-изгото-вителя, мм Диаметр отверстий,. кдм-юо ЯМЭ-236; ЯМЭ-238НБ; ЯМЗ-240Б; А-01М, А-41 СМД-60; 62; 64 60-0,008 50-0,008 4 г—0,05 0,015 59.996...60.000; 59.992...59.996 Колебание размера для одного пальца—0,0025 мм де—0,005. 4с—0,010 ^°-0,010’ —0,015 42+0,001. —0,004’ ио—0,004 * — 0,009 оо—0,004 °°—0,008 оо—0,004 —0,008 38,3_ооо4 оо о—0,004 130 0,008 Д-65М; Д-65Н о о—0,004 00—0,012 оо—0,004. 0,008’ оо—0,008 0,012 Д-48; Д-40 38,5_0)008 Д-37М; Д-21 35-о, оо4^ ос—0,008 0,012 ос—0,004. 0,008’ Продолжение Марки двигателей Длина пальца, мм Допуск на отклонение наружной поверхности от цилиндрической формы, мм Допускаемая разностен-ность, мм Допускаемое биение торцов относительно оси наружной поверхности, мм Масса пальца, кдм-юо 120+0,20 —0,46 0,25 на длине 60 мм ЯМЭ-236; ЯМЗ-238НБ; ЯМЗ-240Б; А-0ДМ; А-41 СМД-60; 62; 64 92-о, зз Д-65М; Д-65Н 92-о,зз Д-48; Д-40 87-о,зз Д-37М; Д-21 СО t''. <NO Основные размеры пальцев и другие сведения приведены в таблице 36. Ремонтный чертеж пальца двигателя СМД-14 приведен «а рисунке 84. «Дефекты Основной дефект поршневых пальцев — износ по наружной поверхности на участках контакта с втулкой верхней головки шатуна и отверстиями в поршне. В процессе анализа измерений установлено, что поршневые пальцы тракторных двигателей имеют примерно одинаковый характер износа рабочей поверхности. Средний износ составляет 0,02 мм, максимальный износ пальцев достигает 0,08 мм. Наибольший износ пальцев наблюдается в сопряжении с втулкой верхней головки шатуна, постепенно уменьшающийся к нерабочим участкам. В зазорах между торцевыми поверхностями бобышек и втулки имеются нерабочие участки пальцев с незначительными износами или полным отсутствием их. Анализ ремонтного фонда показал, что 90% поршневых пальцев ремонтопригодны. Из числа поступивших на дефектацию 10% пальцев, имеющих трещины, сколы, глубокие риски и забоины, подлежат выбраковке. Дефектация поршневых пальцев производится микрокатором 0,5-ИГП и скобами. Способ устранения дефекта зависит от износа. Если размер изношенного пальца находится в пределах нормального допуска, то его перешлифовывают в низшую размерную группу. При больших износах поршневой палец подвергают раздаче и шлифуют до нормального размера. Технология восстановления поршневых пальцев На рисунке 85 изображена схема технологического процесса восстановления поршневых пальцев тракторных двигателей. В зависимости от сочетаний дефектов технологический процесс расчленен на два взаимосвязанных маршрута. Маршрут I предусматривает выполнение всех операций при восстановлении пальцев. Маршрут II предусматривает шлифование и полирование пальцев до низшей размерной группы. Мойка. В моечную машину ОМ-6083 загружают четыре корзины, в каждую из которых укладывают по 100 пальцев. Рекомендуется для мойки пальцев применять 15... 20%-ный раствор «Лабомида-101», нагретый до 75... 85 °С. Моют пальцы в течение 30 минут. Способы восстановления. Восстановление наружного диаметра изношенных поршневых пальцев осуществляют различными способами, наиболее распространенные из которых: хромирование, же-лезнение; раздача пуансоном; раскатка в горячем состоянии; гидротермическая раздача. Недостаток способа восстановления деталей гальванопокрытиями— высокая трудоемкость, вызванная необходимостью выполне- Рис. 85. Схема технологического процесса восстановления пальцев поршневых раздачей. ния большого объема предварительной подготовки восстанавливав-мых поверхностей и последующей механической обработки. Наличие повышенной вредности гальванических процессов требует создания изолированных помещений и очистных сооружений. При раздаче пуансоном на наружной поверхности палъцев возникают трещины, которые приводят к выбраковке пальцев. Один из основных недостатков способа раскатки — высокая неравномерность припуска на обработку. При этом способе затруднительно обеспечить структуру цементированного слоя в соответ* ствии с требованиями ГОСТ. Способ гидротермической раздачи позволяет избежать отмеченных ранее недостатков. Это наиболее приемлемый способ для восстановления поршневых пальцев. Сущность этого способа заключается в том, что палец нагревают выше точки Ас3 и производят охлаждение пальца потоком жидкости. При таком охлаждении создается разность скоростей охлаждения внутренних и наружных слоев и обеспечивается увеличение наружного диаметра пальца за счет фиксации объемного расширения металла, полученного при нагреве. Во время раздачи одновременно производят термическую обработку пальцев — закалку и низкий отпуск. Гидротермическую раздачу производят в такой последовательности. Поршневой палец устанавливают в индуктор и нагревают токами высокой частоты на закалочной установке ЛПЗ-107 или машинном генераторе до температуры 780... 830°С в течение 20... 25 с. После достижения требуемой температуры палец зажимают в установке для раздачи и пропускают через внутреннюю полость пальца охлаждающую жидкость под давлением 0,4 ...0,5 МПа в течение 14... 16 с, а затем палец охлаждают целиком. В качестве охлаждающей жидкости может быть использована •обычная водопроводная вода. Необходимо отметить, что понижение давления воды приводит к резкому снижению скорости охлаждения внутреннего слоя и наружный диаметр пальца увеличивается незначительно. Соблюдая изложенные требования, при гидротермической раздаче наружный диаметр пальца увеличивается до 0,2 мм. В тех случаях, когда увеличение наружного диаметра не доходит до 0,15 мм, производят повторную раздачу. Контроль температуры нагрева пальцев на закалочной установке производится не менее одного раза в смену с помощью потенциометра КСПЧ и термопары хромель — алюмель. Черновое шлифование. После раздачи пальцы подвергают черновому шлифованию последовательно на трех бесцентрово-шлифовальных станках ЗШ-184 до размеров согласно таблице 37. Таблица 37. Размеры пальцев после чернового шлифования Диаметр поршневых пальцев, мм Вид обработки СМД-60, 62, 64 Д-50, Д-240, Д-65М, Д-65Н, Д-40, Д-48 1-е черновое шлифование :2-е черновое шлифование 3-е черновое шлифование 45,12_003 45,07_0>02 45,035_0>017 42,12_0>03 42,07_ОО2 42,035_0017 38,12_003 38, O7_0jO2 38,035_0j017 Режим шлифования: частота вращения круга—1300 об/мин, окружная скорость круга — 24,2 м/мин, подача—1,7 мм/об; число проходов—1; глубина резания (/): при первом черновом шлифовании— 0,035 мм, при втором — 0,025 мм, при третьем — 0,0175 мм. При черновом шлифовании используют шлифовальные круги ПП500Х 150Х3051А5-К63-40С1-СМ1; ПП500Х200Х305Х 1А5-К63-40С1-СМ1; круги ведущие ПП350Х150Х2031А5-В12-16СТ-Т; ПП350Х 200Х 203 X 1А5-В12-16СТ-Т. Шлифование торца. При гидротермической раздаче увеличивается как диаметр пальца, так и его длина. Поэтому необходимо шлифовать торцы пальца до нормального размера по длине. Шлифуют торцы на плоскошлифовальном станке ЗБ-722 в специальном приспособлении (рис. 86). Приспособление состоит из двух стенок 1 с направляющими, соединенными между собой стойками 2 и 3. По направляющим перемещаются пять призм 4. Призмы образуют ячейки для установки пальцев и базирования их по наружной цилиндрической поверхности. При вращении нажимного болта 5 прижим 6 перемещается, зажимая установленные в ячейках пальцы. Приспособление обеспечивает требуемую перпендикулярность торца пальца относительно наружной цилиндрической поверхности. Сначала шлифуют верхние торцы, затем переворачивают пальцы на 180° и шлифуют нижние торцы, выдерживая размеры в соответствии с таблицей 36. Габариты приспособления—80 X Х230Х660 мм, масса — Рис. 86. Приспособление для шлифования торцов пальцев: / — стенка; 2 и 3 — стойки; 4— призма; 5 — болт; 5 — прижим.
Режим шлифования: частота вращения круга — 1460 об/мин, глубина резания— 0,06 мм, число проходов — 2. При шлифовании торца используют шлифовальный круг ПП450Х63Х2Х31А5-В50С1-СМ1. Контролируют длину пальцев скобами, биение торцов проверяют на приспособлении для контроля биения торцов пальцев (рис. 87). Это приспособление состоит из основания У, призмы 2, стойки 3, к которой винтом 4 крепится индикатор 5. Измерение производят, устанавливая палец на наклонной призме так, чтобы его торец упирался в измерительный наконечник индикатора. При измерении палец вращают вручную с поджимом в сторону наконечника индикатора. Габариты — 215X85X105 мм, масса — 5,5 кг. Обработка фасок. Наружную фаску 0,5x45° снимают с двух сторон пальца на обдирочно-шлифовальном станке ТШН-400 с приспособлением для шлифования. При обработке наружной фаски используют шлифовальный круг ПП400Х32Х2031А5-Ю40МЗ-М1. Частота вращения круга—1440 об/мин, подача ручная. Внутреннюю фаску 0,5X45° снимают с двух сторон пальца зенкером на специальном приспособлении (рис. 88). Приспособление состоит из: сварного стола 1; электродвигателя 2 с закрепленным на его/ валу твердосплавным зенкером 3\ защитного кожуха 4\ призмы 5, служащей дл‘я правильного центрирования пальца при обработке. Поршневой палец устанавливают в прижим 6 и с помощью рукоятки 7 прижимают к вращающемуся зенкеру. Частота вращения зенкера 1440 об/мин. Габариты приспособления — 550X850 мм, масса — 400 кг. Рис. 87. Приспособление для контроля биения торцов пальцев: t основание; 2 — призма; 3 — стойка; 4 — винт; Ь — индикатор.
внутренних фасок пальцев: / — стол; 2 — электродвигатель; 3 — зенкер; 4 — защитный кожух; 5 — призма; 6 — прижим; 7 — рукоятка. Полируют наружную фаску алмазным кругом на специальном приспособлении (рис. 89). Оно состоит из: сварного стола 1\ электродвигателя 2; алмазного шлифовального круга 3\ защитного ко-* жуха 4\ центрирующей втулки 5. Габариты приспособления — 610X1220 мм, масса — 64 кг. 1 — стол; 2 — электродвигатель; 3 — алмазный шлифовальный' круг; 4 — защитный кожух; 5 — втулка; 6 — винт.
Фаску полируют, вращая палец во втулке и одновременно при-жимая к шлифовальному кругу. Износ круга можно компенсировать, подавая втулку 5 винтовым устройством 6 по направлению к шлифовальному кругу. Частота вращения круга— 1440 об/мин. После обработка фасок производят стопроцентный контроль твердости наружной рабочей поверхности пальцев. Твердость пальца проверяют на приборе ТК-2М в трех поясах и двух плоскостях. Пальцы с твердостью ниже HRC 56 направляют на повторную раздачу и последующую обработку. Чистовое шлифование. Доводка. Чистовому шлифованию пальцы подвергаются последовательно на двух бесцентрово-шлифовальных станках ЗА-184 до размеров согласно таблице 38. Размеры пальцев контролируют микрокатором 0,5-ИГП со стойкой С-1-28-100X40 и призмой. Режим шлифования: частота Таблица 38. Размеры пальцев после чистового шлифования Диаметр поршневых пальцев, мм Вид обработки СМД-60, 62, 64 Д-50, д-240, Д-65М, Д-65Н, Д-40, Д-48 1-е чистовое шлифование 45,02_0)01 38,02_0)01 2:е чистовое шлифование 45,01_0>01 42,01_0)01 38,01_0)01 вращения круга — 1337 об/мин; подача— 1,035 мм/об; число проходов— 1; глубина резания (t): при первом чистовом шлифовании— 0,0075 мм, при втором — 0,0055 мм. При чистовом шлифовании применяют шлифовальные круги ПН500Х150X3051A5-K40-25C1-M3, ведущие круги ПВД300Х X150Х 127-1А5-В6-12СТ-Т. Овальность, огранка, конусо-бочко-сед-лообразность и изогнутость наружной цилиндрической поверхности для пальцев СМД-14 после чистового шлифования не должна превышать 0,003 мм, для других пальцев, указанных в таблице 36, — 0,004 мм. Доводку наружной поверхности пальцев производят на бесцентровом доводочном станке ЗШ-184Д по размерным группам (белой — 50% и желтой — 50%) до размеров согласно таблице 39. Таблица 39. Размеры пальцев после доводки Диаметр поршневых пальцев, мм Размерные группы Д-50, Д-240 Белая оо о о — о о о о о 38-о ,004 оо—0,004 0,008 Желтая о ю о о о о ЛО—0,004 оо--0,004 0,008 о о—0,008 0,012 Режим доводки пальцев: частота вращения круга—1920 об/мин; подача — 0,2 мм/об; число проходов—1. При доводке пальцев применяют шлифовальные круги ПП500Х 150x305 1А5-К6-8С1-СМ, ведущие круги ПВД300Х 150Х 1227 1А5-ВЗ-6СТ-Т. Охлаждающая жидкость при черновом и чистовом шлифованиях и доводке — 1,5% -ный раствор кальцинированной соды. Как было отмечено ранее, до 20% ремфонда поршневых пальцев имеют наружный диаметр в пределах допуска нового. Такие пальцы перешлифовывают без раздачи в низшую размерную группу до диаметра согласно таблице 36. При этом пальцы подвергают только чистовому шлифованию и доводке на оборудовании и режимах, рассмотренных ранее. Контроль восстановленных пальцев и сортировка по группам. Поршневые пальцы сортируют на размерные группы по наибольшему диаметру согласно таблице 36. Сортирование пальцев производят с помощью микрокатора 0,5-ИГП со стойкой С-1-28-100X40 и призмой длинномера пневматического ДП-0,001. Обозначение размерной группы наносят на внутреннюю поверхность пальца масляной краской (белой или желтой в зависимости от размера наружного диаметра). Площадь окраски должна быть не менее 2 см2. На торец пальца наносят товарный знак завода-изготовите-ля штемпельной черной краской. Кроме размерных групп, пальцы сортируют на группы по массе согласно таблице 40. Соответствующую группу, обозначенную цифрами, наносят на упаковочную коробку. Пальцы, рассортированные по всем группам, размещают в специальной таре. Контроль микроструктуры зака- Группы Масса пальца в группе, г Д-50, Д-240, Д-65 ЯМЗ-238НБ, ЯМЗ-240Б, А-01М, А-41 ленного цементированного слоя сердцевины и глубины цементации производят не менее чем на трех пальцах в смену с помощью микроскопа металлографического МИМ-7. Микроструктура закаленного цементированного слоя должна состоять из мартенсита мелкоигольчатого строения, сердцевины — из малоуглеродистого мартенсита с отдельными включениями феррита. Глубина цементации наружной поверхности пальца должна быть не менее 0,7 мм. Шероховатость наружной поверхности проверяют профилографом-профилометром БПЗ не менее чем у 5% пальцев. Шероховатость должна соответствовать /?а=0,16... 0,08 мкм. Качество обработки наружной поверхности проверяют осмотром. Риски, черновины, волосовины, забоины, трещины не допускаются. Овальность, конусность, бочкообразность, изогнутость наружной поверхности пальца контролируется пневматическим длинномером ДП-0,001 и допускается для пальцев Д-50, Д-240, Д-65 не более 0,004 мм, для пальцев СМД-14 не более 0,003 мм. Биение торцов относительно оси наружной поверхности пальца допускается для пальцев Д-50, Д-240, Д-65 не более 0,25 мм, для пальцев СМД-14 — не более 0,14 мм. Контролируется биение торцов с помощью приспособления для контроля (рис. 87). Наличие внутренних и наружных фасок проверяют осмотром. Разностенность пальцев не должна превышать 0,5 мм. Твердость наружной поверхности пальцев должна быть в пределах HRC 56...    63. Разность показаний твердости на одном пальце не долж^-на превышать 5 единиц. Консервация и упаковка. Пальцы одной размерной и весовой группы устанавливают в кассету. Электрической талью кассету с пальцами опускают в раствор «Лабомида-201», нагретого до 95...    100 °С для промывки. Концентрация раствора — 25 ...30 г «Лабомида-201» на 1 литр воды. Затем кассету вынимают из ванны и дают стечь раствору. После этого кассету с пальцами опускают в раствор нитрита натрия, нагретого до 70±5°С. Концентрация раствора — 200 г нитрита натрия на 1 литр воды. После двукратного встряхивания кассету вынимают из ванны, дают стечь раствору и опускают в раствор нитрита натрия той же концентрации, но цеховой температуры, и встряхивают два-три раза. Далее Рис. 90. Поточно-механизированная линия восстановления поршневых пальцев: / — рольганг; 2 — моечная машина ОМ-6088; 3 — стол для контроля; 4а и 46 — питатели; 5 и 15— электроталь; 6—установка ТВЧ ЛПЗ-107; 7—установка гидротермической раздачи пальцев; 8 — стол с приборами для проверки твердости; 9 — транспортер цепной;. 10—бесцентровошлифовальный станок ЗШ-184; 11 — склиз; 12 — тара; 13 — плоскошлифовальный станок ЗБ-722; 14 — обдирочно-шлифовальный станок ТШН-400; 16 — приспособление для снятия внутренних фасок; 17—приспособление для полировки наружных' фасок; 18 — бесцентровошлифовальный станок ЗА-184; 19—бесцентровошлифовальный станок ЗШ-184Д; 20—-стол для накопления пальцев; 21 — стол для контроля; 22 — ванна» с подогревом; 23 — ванна для раствора; 24 — стол для стока раствора; 25 — стол для упаковки пальцев. кассету вынимают из ванны и кладут на стол для стока раствора. Пальцы упаковывают в оберточную бумагу, пропитанную 20%-ным раствором нитрита натрия, и в парафинированную бумагу БП-6. Восстановление поршневых пальцев на поточно-механизированной линии Как описано ранее, технология восстановления пальцев требует наличия специального дорогостоящего высокоточного станочного оборудования и оборудования для термической обработки. Значительные затраты средств, связанные с приобретением оборудования, оснастки, производством монтажных, пусконаладочных работ и освоением сложных процессов восстановления пальцев, быстро окупаются при больших программах производства. Исходя из этого, для обеспечения качественного восстановления пальцев поршня тракторных двигателей при невысокой себестоимости необходимо создавать крупные специализированные производства по типу промышленных, оснащенные набором специального оборудования. Такие производства дают возможность нормально загрузить оборудование, не допускать частой перестройки технологического процесса. С учетом этих требований на Кировоградском ремонтном заводе создана поточно-механизированная линия восстановления поршневых пальцев тракторных двигателей ОР-5491 с годовой программой 600 тыс. пальцев. На рисунке 90 приведена схема линии. На складе ремонтного фонда поршневые пальцы, подлежащие восста- Рис. 91. Питатель: / — основание; 2 — башмак; 3— бункер; 4 — вертикальный элеватор; 5 — горизонтальный транспортер; 6 — регулировочный винт; 7 — маховик; 8 — трак; 9 — цепь элеватора; 10 — рукоятка переключения. новлению, укладывают в специальную тару и погрузчиком или электрокарой подают в цех. Поступающую тару с пальцами кран-балкой устанавливают на рольганг 1 и загружают в моечную машину 2. Используемая для мойки пальцев про/ходная моечная машина ОМ-6083 оснащена входным и выходным рольгангами. Тара с пальцами перемещается в камере моечной машины цепным транспортером с шаговой подачей. После мойки пальцы подают на стол контроля 3, оснащенного микрометрическим инструментом, специальными скобами, и сортируют на две группы: 1—подлежащие перешлифовке в низшую размерную группу; 2— подлежащие раздаче с последующей механической обработкой. Пальцы, подлежащие перешлифовке, с помощью кран-балки подают к питателю 46 на чистовое шлифование и укладку, а подлежащие раздаче — электроталью 5 на установку т. в. ч. 6. Раздачу производят на установке гидротермической раздачи 7. Палец, нагретый в индукторе установки т. в. ч. до температуры 780... 830 °С, зажимают по торцам на приспособлении гидротермической раздачи и быстро охлаждают потоком воды, пропускаемым через внутреннюю полость пальца. При этом наружный диаметр пальца возрастает на величину, достаточную для компенсации износа и создания припуска на обработку, и одновременно подвер-; гается закалке наружная цементированная поверхность. По достижении температуры отпуска пальцы сбрасывают в термос. После раздачи пальцы загружают в бункер питателя 4а, откуда верти-' кальным элеватором доставляют на транспортер 9, который подает их на бесцентрово-шлифовальные станки 10 на первое, второе и ‘ третье черновое шлифование.
<<< Предыдущая страница   1  2     Следующая страница >>>


1 A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z 
А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я