menu
person

09:18
Ремонт Коленчатых Валов. Деталей Кривошипно-Шатунного Механизма

Износ коленчатых валов сильно влияет на износ других деталей двигателя. Увеличение зазора между шейками коленчатого вала и подшипниками определяется, главным образом, износом шеек вала, так как они изнашиваются почти в два раза быстрее, чем сопряженные с ними подшипники. Увеличение зазоров в шатунных и коренных подшипниках приводит к снижению давления масла, увеличению ударных нагрузок и износа самих подшипников и шеек, пальцев, втулок верхних головок шатуна, поршня, гильзы.

В некоторых случаях увеличение зазоров между шейками вала и подшипниками приводит к авариям, так как отбиваются тарелки клапанов, разбиваются втулки верхних головок шатунов, обрываются болты и т. д. Увеличенный зазор между коренными шейками и подшипниками вызывает усталостные поломки коленчатых валов. Для уменьшения износа шеек коленчатых валов, а следовательно, и других основных деталей двигателя необходимо тщательно соблюдать правила технического ухода, следить за своевременной сменой и очисткой топливных фильтров, своевременной подтяжкой регулируемых подшипников и заменой вкладышей нерегулируемых подшипников. У коленчатых валов изнашиваются установочные конусные углубления (под центры в торцах вала), шпоночные канавки, посадочные места под шестерни и маховик, коренные и шатунные шейки. Кроме того, у коленчатого вала могут быть трещины, изгиб и скручивание.

Изношенные шпоночные канавки ремонтируют сплошной заваркой или заваркой с применением ложных шпонок из графита или меди. После сплошной заварки шпоночные канавки фрезеруют. При этом нужно особенно тщательно устанавливать вал, чтобы шпоночная канавка не была смещена. У коленчатых валов тракторов изношенные посадочные места под маховик восстанавливают электродуговой наплавкой или электроэрозионным наращиванием. Коленчатые валы, у которых обнаружены трещины, выбраковывают.

Износ коренных и шатунных шеек является наиболее характерным дефектом коленчатого вала. Коренные и шатунные шейки коленчатых валов, смазываемые разбрызгиванием, имеют корсетный или бочкообразный износ. Корсетность шеек возникает при подаче к подшипнику загрязненного абразивными частицами масла. Бочкообразность у шеек образуется при нормальной эксплуатации двигателя в случае смазки шеек маслом, содержащим незначительное количество абразивных частиц.

Шатунные шейки, смазываемые под давлением, в результате износа имеют конусообразную форму (рис. 94). Объясняется это тем, что при вращении вала масло сепарируется и тяжелые абразивные частицы располагаются ближе к поверхности канала, удаленной от оси вращения. По выходе из канала более загрязненное масло попадает на участок шейки, расположенный со стороны щеки, через которую проходит смазочный канал, и шейка с этой стороны больше изнашивается. Конусность шейки приводит к перекосу шатуна на шейке и износу цилиндра в плоскости, перпендикулярной плоскости качания шатуна.

При эксплуатации коленчатых валов с центробежной очисткой масла нужно иметь в виду, что в случае несвоевременной очистки каналов и полостей шеек повышается износ шеек. Объясняется это тем, что при заполнении полости абразивными частицами они в виде комков попадают между шейкой и подшипником. Очищать полости нужно осторожно, чтобы не поломать и не погнуть трубку, установленную внутри полости. При ремонте коленчатых валов с устройствами для центробежной очистки следует проверять развальцовку трубок.

Износ шатунных шеек по окружности неравномерен. Шейка изнашивается больше со стороны, обращенной к оси коленчатого вала (рис. 95). Это можно объяснить следующим образом.

На шатунную шейку действует сила, возникающая в результате давления газов и передаваемая через шатун на шейку, а также центробежная сила инерции от массы шатуна, отнесенной к вращающимся частям. В результате действия этих сил шейка нагружается и изнашивается больше со стороны, обращенной к оси вращения коленчатого вала.

Расположение участков максимального износа шатунных шеек коленчатого вала

Рис. 95. Расположение участков максимального износа шатунных шеек коленчатого вала

Расположение наибольшего износа коренных шеек зависит от конструкции двигателя.

Изношенные шейки исправляют шлифованием на специальных шлифовальных станках, снабженных центросместителями для шлифования шатунных шеек и приспособлениями для уравновешивания смещенного (при шлифовке шатунных шеек) коленчатого вала.

Шлифование коренных шеек не отличается от шлифования обычных цилиндрических деталей. Коренные шейки шлифуют при скорости шлифования 28—32 м/сек, кругом зернистостью 60-100 и твердостью CM2-CTj. Для получения оптимальных микронеровностей (0,69-1,1 микрона) вал вращают со скоростью 15 м/мин при предварительном шлифовании и 8 м/мин при окончательном. Окончательно шейки шлифуют за 3 прохода: два с подачей круга, и один без подачи.

Шейки вала при шлифовании охлаждают эмульсией.

Шатунные шейки шлифуют после установки вала в центросместителях двумя способами:

1)    с сохранением радиуса кривошипа коленчатого вала;

2)    с сохранением материала шейки.

В связи с односторонним износом шатунных шеек при установке вала по первому способу с шейки снимают много металла, и диаметр ее резко уменьшается. Если обозначить через а (рис. 96) разность в износе шейки по наименьшему 

диаметру, через d наименьший диаметр шейки, то максимальный возможный диаметр шейки после шлифования с сохранением радиуса кривошипа R будет:

dt= d— а.

При шлифовании шейки по второму способу вал устанавливают так, чтобы линия центров станка делила наименьший диаметр шейки d пополам. При этом максимально возможный после шлифования диаметр шейки будет:

dt = d.

При такой установке вала диаметр шейки после шлифования будет на величину неравномерного износа а больше, чем при установке вала по первому способу. Следует помнить, что в этом случае радиус кривошипа станет больше на величину, равную половине величины неравномерности износа, т. е.

Rt=R+a/2.

При шлифовании коленчатых валов дизельных тракторов вал устанавливают с расчетом сохранения радиуса кривошипа, так как при небольшом расстоянии от днища поршня до клапанов в верхней мертвой точке увеличение радиуса кривошипа приводит к авариям.

Изменение радиуса кривошипа и диаметра шейки при шлифовке коленчатого вала

Рис. 96. Изменение радиуса кривошипа и диаметра шейки при шлифовке коленчатого вала:

1 — ось коренных шеек

Коленчатые валы карбюраторных двигателей шлифуют с сохранением материала шейки. Для шлифования шеек с целью сохранения материала вал устанавливают с помощью центросместителя так, чтобы отклонения индикатора в плоскости колена вала и в перпендикулярной плоскости были попарно одинаковыми (рис. 97), т. е.:

Установка шатунной шейки коленчатого вала при шлифовке

Рис. 97. Установка шатунной шейки коленчатого вала при шлифовке

Для установки коленчатых валов дизельных двигателей, если известен радиус кривошипа, центросместители станка смещают (по имеющейся для этого шкале) на величину радиуса кривошипа. Более точные результаты можно получить, если установку вести по новому валу. Центросместители при этом смещают так, чтобы при вращении шатунной шейки нового вала, установленного в центросместителе, индикатор не показывал заметных отклонений. Если радиус кривошипа вала неизвестен, то его можно определить при помощи специального штангенрейсмуса и микрометра (рис. 98). При этом микрометром измеряют диаметры шатунной и коренной шеек, а штангенрейсмусом определяют расстояние I от поверхности коренной шейки до поверхности шатунной.

Шлифование шатунных шеек отличается от шлифования коренных тем, что число оборотов вала подбирают в зависимости от его длины и веса. Это вызывается тем, что при вращении коленчатый вал, смещенный от оси вращения на расстояние, равное радиусу кривошипа, прогибается (рис. 99)

Изгиб коленчатого вала при шлифовке шатунных шеек

Изгиб коленчатого вала при шлифовке шатунных шеек

Рис. 99. Изгиб коленчатого вала при шлифовке шатунных шеек:

1 — ось станка, 2 — центросместители, 3 — коленчатый вал

Практически допустимое число оборотов вала для шлифования шатунных шеек может быть определено следующим образом. Новый вал, или вал с шлифованными шейками, устанавливают на станок так, чтобы индикатор, подведенный к одной из средних шатунных шеек, при вращении вала вручную не давал заметных отклонений. Включив станок и постепенно увеличивая скорость вращения вала, определяют число оборотов, при котором биение вала, показываемое индикатором, будет находиться в пределах допуска на обработку (0,01—0,02 мм).

При шлифовании шеек коленчатого вала необходимо строго следить за сохранением радиусов галтелей. Для получения заданного радиуса галтелей углы шлифовального круга закругляют алмазом или его заменителем.

Изгиб коленчатых валов устраняют холодной правкой при помощи пресса или местным наклепом щек с помощью пневматических молотков. При этом нужно иметь в виду, что выправленные в холодном состоянии валы опять изгибаются. Поэтому правки валов следует по возможности избегать.

Валы надо править только в случае, когда размеры шеек вследствие прогиба вала выходят за пределы ремонтных размеров.

Скручивание валов — явление редкое и носит аварийный характер. Скрученные валы не правят.

При ремонте коленчатых валов, имеющих противовесы, необходимо проверять их крепление. Прочность крепления проверяют остукиванием противовесов легким молотком.

В случае ослабления подтягивают болты (или гайки шпилек), крепящие противовесы.

К отремонтированным коленчатым валам предъявляют следующие требования:

1)    шатунные и коренные шейки должны иметь гладкую поверхность и искажения геометрической формы их не должны превышать 0,01 мм для валов двигателей КДМ-46, П-46 и Д-54 и 0,02 мм для валов двигателей «Универсал», 1 МА и Д-35;

2)    шейки коленчатых валов должны быть прошлифованы под один размер; допускаемая разность между размерами шеек не должна превышать 0,05 мм;

3)    радиусы галтелей должны быть в пределах 5—6 мм для валов тракторных двигателей и 2—3 мм для валов автомобильных двигателей и двигателя П-46;

4)    кромки масляных каналов должны быть затуплены; каналы должны быть чистыми;

5)    противовесы не должны обезличиваться;

6)    разница в величине радиуса кривошипа не должна превышать 0,5 мм; увеличение радиуса кривошипа для дизельных двигателей не допускается;

7)    валы, шейки которых после шлифования имеют диаметр меньше допустимых величин, необходимо выбраковывать.

Категория: Ремонт и Восстановление Узлов, Агрегатов, Приборов и Деталей | Просмотров: 46 | Добавил: autodromcar | Теги: Шлифование, вал, Коренная, шатунный, радиус, Подшипник, шейка, коленчатый, износ | Рейтинг: 0.0/0

Похожие материалы

Всего комментариев: 0
avatar