Приспособление для дефектации шатуна в кривошипно-шатунном механизме трактора (стр. 4 из 13)

- наплавкой под слоем флюса, в среде углекислого газа и вибродуговой.

Перед растачиванием восстанавливают плоскости разъема и опорные поверхности под головки болтов и гайки.

Некоторые авторемонтные предприятия восстанавливают отверстия нижней головки шатуна с применением растяжки. В случае значительного износа отверстия с плоскостей крышки и шатуна снимают повышенный слой металла, а чтобы сохранить межосевое расстояние, шатун растягивают в специальном приспособлении. При растягивании стержень шатуна нагревают в электроиндукторе приспособления. Затем отверстие обрабатывают под нормальный размер. Растачивают отверстия нижних головок шатунов на расточных станках или токарных в специальных приспособлениях. После расточки шлифуют, а чаще хонингуют под нормальный размер. При хонинговании применяют приспособления, позволяющие обрабатывать сразу целый комплект шатунов.

Восстановленные отверстия нижней головки шатуна должны отвечать следующим требованиям: овальность и конусность не более 0,01 мм; смещение оси относительно плоскостей разъема не более ±0,3 мм; шероховатость поверхности не ниже 8-го класса.

Изношенное отверстие под втулку в верхней головке шатуна растачивают или развертывают до выведения следов изнашивания и запрессовывают втулку увеличенного размера по наружному диаметру. Внутреннее отверстие втулки растачивают на расточных станках типа УРБ-ВП-М или на токарных с помощью специальных приспособлений. После расточки втулку раскатывают роликовыми раскатками на тех же станках. При растачивании оставляют припуск под раскатку 0,04...0,06 мм, чтобы обеспечить необходимый размер под палец. Процесс раскатки улучшает на два-три класса шероховатость поверхности и увеличивает прочность посадки втулки на 70...80%.

Изношенные втулки верхней головки шатуна, если позволяет конструкция, восстанавливают меднением наружной и внутренней поверхностей или осадкой.

2.2.1 Анализ дефектов

Анализ проводится с целью выявления для целесообразности устранения дефектов детали. Необходимо произвести оценку степени влияния каждого дефекта на эффективность и безопасность использования детали с учетом назначения и конфигурации, показателей ее качества, режимов и условий эксплуатации.

Критическим называется дефект, при наличии которого использование детали по назначению практически невозможно или исключается в соответствии с требованиями безопасности.

Значительным называется дефект, который существенно влияет на использование детали по назначению и на ее долговечность, не является критическим.

Малозначительным называется дефект, который не оказывает существенного влияния на использование детали по назначению и ее долговечность.

Определенные сочетания дефектов, каждый из которых при отдельном его рассмотрении является малозначительным или значительным, могут быть эквивалентны критическому дефекту. Из этого следует, что изношенная деталь должна выбраковываться не только в случае, когда размер одной из ее поверхностей превышает допустимый для ремонта, но и когда совокупность нескольких дефектов (малозначительных и значительных) делает ее восстановление экономически нецелесообразным.

На основе анализа дефектов разрабатывают ремонтные чертежи, которые служат рабочими конструкторскими документами, предназначенными для разработки технологических процессов восстановления деталей.

Таблица 2.1 - Анализ дефектов детали и требований, предъявляемых к отремонтированной детали

Название дефекта	Метод или прибор контроля	Размеры, мм
		Номинальный	Предельно -допустимый
Износ торцов нижней головки шатуна	Штангенциркуль	41,65	40,65
Задиры поверхности нижней головки шатуна	Визуально	-	-
Износ отверстия под втулку верхней головки шатуна	Нутример	50 + 0,031	50+0,04

2.3 Последовательность дефектации и составление дефектовочной ведомости

2.3.1 Последовательность дефектации

Оси отверстий нижней и верхней головок шатуна должны лежать в одной плоскости и быть параллельными друг другу.

Допускаемые отклонения положений осей шатуна на 100 мм длины шатуна: при изгибе - 0,4 мм, а при скручивании - 0,6 мм.

Очень важными операциями при ремонте шатунов автомобильных двигателей являются проверка шатунов на прямолинейность, скрученность и наличие двойного изгиба, рисунок 4, а также правка шатунов в случае необходимости.

а – двойной изгиб; б - изгиб; в - скрученность

Рисунок 4 - Схема различных деформаций шатунов

Проверку шатунов в процессе ремонта, как правило, проводят 3 раза. После соединения поршня с шатуном проводят четвертую проверку для установления правильности сборки.

Первый раз проверяют отремонтированный шатун перед запрессовкой втулки в верхнюю головку и до заливки баббитом установки вкладышей нижней головки.

Второй раз проверяют шатун после запрессовки и подгонки по поршневому пальцу втулки верхней головки.

Третий раз шатун проверяют уже после заливки и растачивания нижней головки установки вкладышей.

2.3.2 Правка шатунов

Правку шатунов проводят 2 раза.

Первую правку выполняют после первой проверки, вторую правку - после второй проверки, но только в том случае, если погнутость или скрученность не будет превышать 0,3 мм на 100 мм длины шатуна. Если после второй проверки будет установлено отклонение более 0,3 мм, то в этом случае шатун не правят, а заменяют втулку.

При исправлении погнутости или скрученности и для предохранения от повторной деформации шатуна во время работы его следует перегибать несколько больше, чем это необходимо, а затем уже доводить до нормы, изгибая его в обратную сторону.

В процессе работы выправленные шатуны вновь несколько деформируются в результате внутренних напряжений, создавшихся при правки. Для снятия этих напряжений выправленный шатун следует нагреть до 150-200 ^оС и выдержать его при этой температуре в течение 2-3 часов. В настоящей работе эта операция опущена.

Рисунок 5 - Контрольный палец с конусом для проверки шатунов без втулок

2.3.3 План составление деффектационной ведомости

1) Заготовить в рабочих тетрадях журнал

2) Собрать шатун с крышкой, положив на каждую сторону по одной
контрольной прокладке, только для шатунов, имеющих регулировочные
прокладки, затянуть гайки шатунных болтов.

3) Проверить шатун на прямолинейность и в случае необходимости
выправить его, рисунок 6.

Рисунок 6 - Проверка шатуна на прямолинейность

Проверка шатуна на прямолинейность проводится следующим образом:

а) вставить в верхнюю головку шатуна конусный палец и затянуть его
ключом;

б) надеть нижнюю головку шатуна на разжимной палец прибора и закрепить шатун в вертикальном положении;

в) поставить на конусный палец контрольную призму так, чтобы проверочные штыри, хотя бы один, вошли в соприкосновение с плитой прибора;

г) при погнутости шатуна верхний проверочный штырь или нижний, один или оба, не будет касаться плиты. В этом случае замерить щупом величину просвета и результат записать в журнал;

д) если величина просвета окажется больше нормы, то шатун следует с прибора снять и выправить на приспособлении, рисунок 7;

е) вторично проверить шатун на приборе и в случае необходимости правку продолжить.

Рисунок 7 - Исправление изгиба шатуна

Проверить шатун на скручивание производится следующим образом:

а) проверить одновременность касания плиты прибора обоими нижними проверочными штырями и, если будет обнаружен просвет у одного из них, щупом за одного из них, щупом замерить его величину и результат записать в журнал;

б) если величина просвета больше нормы, то, не снимая шатун с прибора, выправить его приспособлением, рисунок 8;

в) вторично проверить шатун и в случае необходимости правку продолжить.

По окончании правки вынуть из верхней головки шатуна конусный палец.

Рисунок 8 - Исправление скрученного шатуна

Проверка шатуна на двойной изгиб производится следующим образом:

а) установить и укрепить винтом шатун на раздвижном пальце прибора в вертикальном положении;

б) подвести ограничитель 4 к нижней головке шатуна и закрепить его
винтом;

в) замерить глубиномером расстояние между наружным торцом верхней головки шатуна и проверочной плитой;

г) снять шатун с прибора, повернуть вокруг его оси на 180° и снова укрепить на разжимном пальце прибора так, чтобы нижняя головка вошла в
соприкосновение с ограничителем;

д) вторично замерить зазор между наружным торцом верхней головки
шатуна и плитой;

е) если разница в двух измерениях окажется более 1 мм, то выправить шатун на гидравлическом прессе, после чего вторично проверить на двойной изгиб; по окончании работы снять шатун с прибора.

1- микрометрический глубиномер; 2 - раздвижной палец; 3 - винт; 4 ограничитель; 5- стопорный винт ограничителя.

Рисунок 9 - Проверка шатуна на двойной изгиб

2.4 Расчет конструкции

2.4.1 Расчет болта на прочность

В нашем приспособлении наиболее слабым и уязвимым местом является резьбовое соединение, которое осуществляется резьбовыми крепежными деталями – болтом и гайкой. В данном случае применяется крепежная резьба диаметром 8 миллиметров шагом резьбы 1,5 или 2 миллиметра, обеспечивающая необходимую прочность соединения.