авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Pages:     | 1 || 3 |

Совершенствование технологии ремонта деталей и сопряжений клапанной группы двигателей сельскохозяйственной и дорожно-строительной техники

-- [ Страница 2 ] --

В полном объеме расчетные формулы математической модели параметров точности деталей и сопряжений клапанной группы приведены в диссертации.

Формирование точности при обработке режущим инструментом представляет собой процесс, зависящий от множества случайных факторов, широко изменяющихся в каждом конкретном случае. Суммарная погрешность при обработке фаски седла:

(3)

где е - погрешность смещения оси фаски седла относительно оси направляющей втулки; б – погрешность базирования режущего инструмента; р – погрешность, зависящая от режимов резания; j – погрешность, возникающая при обработке за счет отжатия инструмента; и – погрешность, учитывающая биение инструментального блока в шпинделе станка; д – погрешность, появляющаяся в результате копирования поверхности при обработке.

Все многообразие оборудования для ремонта фасок седел клапанов сводится к двум типам в зависимости от способа базирования режущего инструмента относительно оси втулки клапана. Первый тип - базирование по вращающемуся во втулке направляющему пилоту. Ко второму типу базирования относятся технологии с неподвижным пилотом, жестко установленным во втулке и вращающимся на нем режущим инструментом.

Проведен метрологический расчет параметров образования погрешностей по двум типам базирования. Получены зависимости, характеризующие точность восстановления седла клапана по критерию биения рабочей фаски. Установлено, что большей точностью обладает второй тип базирования.

Результаты расчета величины съема металла при обработке фаски выпускного седла Д-245 в зависимости от смещения оси направляющей втулки для двух типов базирования режущего инструмента приведены на рис. 2.

 езультаты расчета величины съема-7

Рис.2 Результаты расчета величины съема металла при обработке фаски выпускного седла Д-245 в зависимости от величины смещения оси направляющей втулки. 1 – обработка на оборудовании по I типу базирования; 2 – обработка на оборудовании по II типу базирования.

es - верхняя граница поля допуска размера, em - математическое ожидание, ei – нижняя граница поля допуска

В соответствии с изложенным сформулированы основные направления совершенствования технологии ремонта деталей клапанной группы:

- повышение параметров точности базирования направляющей втулки за счет входного контроля ее геометрических параметров и технологических мер, снижающих образование погрешностей базирования при замене;

- повышение параметров точности обработки фаски седла за счет применения технологических мер, снижающих образование погрешностей при обработке;

- улучшение условий контактирования клапана с коромыслом за счет повышения качества обработки торца клапана.

В четвертой главе приведены результаты разработки комплекса средств контроля деталей и сопряжений клапанной группы, приведены результаты исследований параметров геометрии и герметичности деталей клапанной группы поступающих в ремонт головок блока. Исследованы величины и формы износа рабочих поверхностей деталей в процессе работы дизеля, установлены взаимные связи геометрических параметров изношенных деталей с герметичностью сопряжения клапан – седло. Выборка составила 140 сопряжений головок блока Д-245 и Mielec SW-680 с наработкой 6…10 тыс. мото-ч.



В результате исследований установлено:

С увеличением наработки направляющие втулки выпускных сопряжений изнашиваются со смещением оси образующих поверхностей отверстия. Характерного значительного смещения осей втулок впускных сопряжений не обнаружено, т.к. их износ по диаметру отверстия в 1,5…3 раза меньше износа выпускных втулок, значения смещения осей находятся в пределах погрешности средства измерения. Характер смещения осей направляющей втулки и седла выпускных сопряжений двигателя Д-245 показан на рис. 3.

Направление смещения оси втулки в продольной плоскости сечения – поворот нижней части втулки в сторону оси коромысел. В поперечной – 180о…225о в сторону оси коромысел. Максимальная величина смещения – 0,20 мм для Д-245 и 0,30 мм для SW-680.

Характер искажения формы фаски седла наследует основное направление смещения оси и формы искажения направляющей втулки при износе. Наиболее частые отклонения относительного смещения приходятся не в плоскости качания коромысла, а под углом к ней и направлены к центру камеры сгорания. В отличие от втулок, в относительном смещении осей седел впускных сопряжений наблюдается та же закономерность. Причем средняя величина овальности больше таковой у выпускных седел - максимальные значения биения впускных седел составляют 0,34 мм, выпускных – 0,22 мм.

Выявленное характерное направление изнашивания седел можно объяснить следующим.

Седла клапанов впускных и выпускных сопряжений находятся в разных тепловых условиях – разница температур седел в диаметрально противоположных точках от центра камеры сгорания к периферии составляет до 30о для впускных и до 80о для выпускных седел. Следовательно, направленность износа выпускных седел может определяться увеличением интенсивности пластической деформации из-за неравномерного распределения температур. Однако, большая величина овальности впускных клапанов указывает на преобладание динамических факторов над тепловыми. Этому не противоречит значительная разница в износе направляющих втулок, т.к. по результатам расчета, с учетом зазоров при тепловом расширении деталей, тарелки клапанов во втулках могут колебаться в поперечном направлении с амплитудой до 0,142 мм (впуск) и 0,098 мм (выпуск).

а). б).

Рис. 3 Направленный износ деталей клапанной группы двигателя Д-245: а – смещение оси выпускных направляющих втулок (черный маркер – смещение в верхнем поясе, белый – в нижнем); б – биение выпускных седел

Определены средние скорости изменения параметров деталей клапанной группы по наработке. Для выпускных сопряжений деталей клапанной группы дизеля Д-245:

Износ отверстия направляющей втулки: iвт=0,052 мм/тыс. мото-ч. Закон изменения параметра: U(t)=0,003t2+0,02 t +11,00

Смещение оси направляющей втулки: iо=0,026 мм/тыс. мото-ч, U(t)= 0,026 t +0,026

Биение седла: iс=0,039 мм/тыс. мото-ч, U(t)=0,0013t2+0,026t+0,02

Изменение герметичности клапанных пар: iв= - 6,35кПа/тыс. мото-ч; Ux(t)= -0,903t2 - 0,03t + 77,3

Перекосы клапана в продольной оси двигателя способствуют более раннему снижению герметичности клапанных пар. Перераспределение материала торца клапана с образованием волнистой концентрической поверхности, форма пятна контакта на бойке коромысла и соответствующее направление износа фаски седла наблюдалось у 43% исследуемых сопряжений (рис. 4).

а) б) в)

Рис. 4 Характерные дефекты деталей клапанной группы при отклонении от соосности в результате неравномерного распределения действующих сил: а - форма пятна контакта на бойке коромысла, б - перераспределение материала торца клапана с образованием волнистой концентрической поверхности; в - направленный износ фаски седла

В пятой главе представлены результаты исследования в виде технологических средств и методов, обеспечивающих повышение качества ремонта, средств измерений для точного исследования параметров деталей и сопряжений клапанной группы. Представлены результаты лабораторных и эксплуатационных испытаний.

Прибор для контроля отклонения от соосности отверстия и базовой поверхности направляющей втулки КИ-28198-ГОСНИТИ (рис. 5а). При производстве втулок в большинстве случаев производится механическая обработка только внешней поверхности втулки - бесцентровое шлифование посадочного места втулки в ГБЦ. Прибор разработан для проверки следующих отклонений:

- эксцентриситет - смещение осей отверстия и базовой поверхности;

- угловое смещение осей отверстия и базовой поверхности;

- эллипсность базовой поверхности.

jpg" alt=" а). б). в). омплект-13">
а). б). в).

Рис. 5 Комплект измерительных средств для повышения качества контроля запасных частей и выполняемых технологических операций: а - прибор для контроля отклонения от соосности отверстия и базовой поверхности направляющей втулки КИ-28198-ГОСНИТИ, б - прибор для измерения биения фаски клапана КИ-28197-ГОСНИТИ, в – универсальный вакуум – тестер на основе микропроцессорного комплекса КИ-28229-ГОСНИТИ.

Прибор для измерения биения фаски клапана КИ-28197-ГОСНИТИ (рис. 5б). Отличительные особенности прибора:

- базирование клапана осуществляется на шариковых опорах, что способствует исключению погрешности от дефектов на поверхности стебля клапана и повышает точность измерений;

- возможность измерения изгиба стержня;

- диапазон длин измеряемых клапанов – 70…260 мм;

- повышенная жесткость.

Универсальный вакуум-тестер на основе микропроцессорного комплекса КИ-28229-ГОСНИТИ (рис. 5в). В приборе реализован метод создания разрежения воздуха в канале под закрытым клапаном при проверке герметичности сопряжения клапан – седло. В комплект вакуум-тестера входит эжекторный блок и микропроцессорный блок измерения. Выбор модели эжектора производился на основе сопоставления расходных характеристик в зависимости от создаваемого разрежения. Расчет объемного расхода воздуха через щель в сопряжении клапан – седло определен с использованием уравнения Бернулли для скорости истечения газа при адиабатическом процессе. По результатам расчета выбран эжектор FESTO VAD-1/8 (Германия).

Определение площадей условных проходных сечений производилось экспериментально методом продувки калиброванных жиклеров. Полученные данные с определенными допущениями позволили перейти к оценке по высоте щели в сопряжении, а следовательно, суммарному биению фасок седла и клапана.

На основе экспериментально полученной характеристики составлено уравнение регрессии, которое имеет вид:

Рв=80+329,7681Z-13384,0639Z2+51273,1481Z3, (4)

где Pв – вакуумметрическое давление, кПа(-1), Z – суммарное биение в сопряжении клапан – седло, мм. Таким образом, установлена связь между параметрами точности и герметичности в сопряжении клапан – седло. Варьирование составляющих разработанной расчетной схемы, приведенной в главе 3, по выходному параметру Z позволяет расчетным путем скорректировать технологический процесс с целью обеспечения требуемой точности.

Установленные параметры позволяют провести границы допустимых значений вакуумметрического давления при контроле сопряжений в процессе ремонта: Рв = - 65…82 кПа – хорошее качество обработки. Обеспечены требуемая соосность расположения поверхностей клапана и седла, максимальный ресурс сохранения герметичности сопряжения. Рв = - 35…65 кПа – удовлетворительное качество обработки. В процессе работы под действием силы давления газов и сил пружин герметичность будет сохраняться, однако, повышенное начальное биение фаски седла приведет к развитию неравномерных усилий, что окажет негативное влияние на ресурс работы сопряжения. Рв = 0… - 30 кПа – неудовлетворительное качество обработки. Требуется дополнительная обработка.

Разработанные технологические мероприятия по повышению качества ремонта деталей клапанной группы приведены в таблице 1.

Таблица 1. Технологические мероприятия по повышению качества ремонта

деталей клапанной группы

Деталь/ сопряжение Операции Технология и оборудование
Направляющая втулка Высверливание направляющей втулки Кондуктор для высверливания втулки предложенной конструкции
Обработка поверхности отверстия в ГБЦ перед запрессовкой втулки Раствор коллоидного графита марки В-1 ТУ113-08-48-62-90
Входной контроль геометрических параметров втулки КИ-28198-ГОСНИТИ, калибр предложенной конструкции
Обработка отверстия направляющей втулки Рекомендации по выбору инструмента
Клапан Контроль геометрических параметров клапана КИ-28197-ГОСНИТИ
Шлифование рабочей фаски Рекомендации по выбору станочного оборудования, режимов при обработке на станке Serdi HVR-90
Доводка торца клапана Шлифование кругом из кубического нитрида бора12А2 – 45о (ЛЧК-2).
Седло Обработка точением рабочей фаски Рекомендации по выбору станочного оборудования, режимов при обработке на станке Serdi S 2.0
Седло-клапан Контроль герметичности сопряжения Универсальный вакуум – тестер на основе микропроцессорного комплекса КИ-28229-ГОСНИТИ






Pages:     | 1 |
2
| 3 |
 
Авторефераты диссертаций  >>  Авторефераты по Агроинженерным системам

Похожие работы:








наверх


 
<<  ГЛАВНАЯ   |   КОНТАКТЫ
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.