Восстановление нижней головки двигателя ЯМЗ-236 электроискровой наплавкой

Введение 4
ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМАТИКИ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ 6
1.1 Эксплуатационная надежность и причины отказов шатунов дизельных двигателей 6
1.2 Анализ причин отказов шатунных подшипников и износ нижней головки шатуна 13
1.3 Анализ способов восстановления шатунов 18
ГЛАВА 2. Методы и оборудование для восстановление шатунов электроискровой наплавкой 27
1.1 Оборудование для обработки поверхности разъема НГШ. 27
1.3 Оборудование для расточки отверстий шатунов 30
ГЛАВА 3. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ 38
3.1 Программа исследования 38
3.2 Методика микрометражных исследований технического состояния шатунов двигателя 40
3.3 Методика выбора режимов нанесения электроискровых покрытий 44
3.5 Методика микрогеометрических исследований покрытий, полученных методом электроискровой наплавки (ЭИН) 49
3.6 Методика исследования прочности сцепления электроискрового покрытия с основным металлом при равномерном отрыве 55
3.7 Методика исследования прочностных свойств соединения на сдвиг 57
3.8 Методика испытаний образцов на фреттинг-коррозионное изнашивание 59
3.9 Методика триботехнических испытаний образцов 62
3.10 Создание установки для расточки восстановленной нижней головки шатуна 67
3.11 Эксплуатационные испытания отремонтированных сборочных единиц 69
ГЛАВА 4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ 71
4.1 Результаты статистической обработки микрометражных данных по шатунам 71
4.2 Выбор материалов, режимов работы установки и времени наплавки 79
4.3 Результаты микрогеометрических исследований покрытий, полученных методом электроискровой обработки 82
4.4 Результаты металлографических исследований покрытий, полученных методом электроискровой обработки 88
4.5 Исследование прочности сцепления со сталью электроискровых, газодинамических и комбинированных покрытий 97
4.6 Результаты испытания пар трения на прирабатываемость на модернизированной машине трения ИИ-50.18 103
4.7 Результаты фреттинг-коррозионных испытаний наносимых покрытий 106
4.8 Результаты эксплуатационных испытаний восстановленных шатунов 111
ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ВОССТАНОВЛЕНИЯ ШАТУНОВ ДИЗЕЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ И ОЦЕНКА ЕГО ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ 112
5.1 Разработка технологического процесса восстановления шатунов дизельных двигателей электроискровой наплавкой 112
5.2 Разработка оборудования для расточки отверстия нижней головки шатуна 117
5.3 Расчёт экономической эффективности разработанного технологического процесса 118
Заключение 125
Список литературы 127

Весь текст будет доступен после покупки

Восстановление шатунов двигателей ЯМЗ-236 является важной задачей для ремонтных предприятий, так как замена этих деталей на новые связана с существенными затратами. Особую сложность представляет восстановление нижней головки шатуна (НГШ), где в процессе эксплуатации возникает фреттинг-коррозия в сопряжении отверстие НГШ – вкладыш. Это явление приводит к ускоренному износу, задирам и, как следствие, к проворачиванию вкладышей и выходу двигателя из строя.
Существующие способы ремонта, такие как расточка и хонингование, часто оказываются недостаточно эффективными для обеспечения требуемого ресурса восстановленных деталей. Это объясняется тем, что данные методы лишь корректируют геометрические параметры, не воздействуя на коренные причины возникновения фреттинг-разрушений. В связи с этим особую значимость приобретает создание инновационной технологии, способной не просто восстанавливать первоначальные размеры детали, но и принципиально улучшать её эксплуатационные характеристики - износостойкость и сопротивление усталостным разрушениям.

Весь текст будет доступен после покупки

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМАТИКИ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Эксплуатационная надежность и причины отказов шатунов дизельных двигателей
Эксплуатационная пригодность автотракторных двигателей оценивается по динамике их технико-экономических показателей, таких как снижение выходной мощности, увеличение прорыва картерных газов и рост удельного расхода топлива. Эти параметры напрямую коррелируют с износом трущихся пар деталей силового агрегата.
Согласно статистическим данным [1–5], порядка 46,8% обращений в сервисные центры связаны с восстановлением двигателей по причине износа или разрушения рабочих поверхностей компонентов. Превалирующим механизмом деградации материалов выступает абразивное изнашивание, усугубляемое фреттинг-коррозией. Фактические значения износостойкости деталей зачастую на 50–200% ниже нормативных, а реальный срок службы существенно отклоняется от заявленного производителем.
Исследования [1, 2], проведенные на выборке двигателей, поступивших в капитальный ремонт, а также данные компании Zeppelin Russland (официального дилера Caterpillar), свидетельствуют о следующем:
Первичный ремонт требуется 15–70% двигателей.
Повторному восстановлению подвергаются 40–62% агрегатов, при этом износ сопрягаемых деталей превышает допустимые пределы.
Остальные случаи связаны с аварийными повреждениями, такими как разрушение критических узлов.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Черноиванов В. И., Бледных В. В., Северный А. Э. и др. Техническое обслуживание и ремонт машин в сельском хозяйстве: Учебное пособие / Под. ред. В. И. Черноиванова. – Москва-Челябинск: ГОСНИТИ, ЧГАУ, 2003. – 992 с.
2. Денисов А.С., Басков В.Н., Григорьев С.С., Сафонов В.А. Исследование путей наиболее полного использования ресурса двигателей ЯМЗ-238НБ и ЯМЗ-240Б за амортизационный срок их эксплуатации. -Саратов, Саратовский политехнический институт, 1979.-336 с.
3. Кильмяшкин Е.А. Восстановление шатунов автотракторных двигателей комбинированным методом. – Кандидатская диссертация.- Саранск, МГУ им. Н.П.Огарева, 2001.-163с.
4. Лукинский B. C. Об оценке ресурса автомобильного двигателя по техническому критерию / B.C. Лукинский // Автомобильная промышленность. 1981. № 1. С. 5-6.
5. Григорьев М. А. Износ и долговечность автомобильных двигателей/ М. А. Григорьев, Н. Н. Пономарев. М.: Машиностроение, 1976. 248 с.
6. Денисов А. С. Обеспечение надежности автотракторных двигателей / А. С. Денисов, А. Т. Кулаков. Саратов: Сарат. гос. техн. ун-т, 2007. 409с.
7. Бурумкулов Ф. Х., Лялякин В. П., Иванов В. И. Надёжность шатунов автотракторных двигателей и требования к способу их восстановления // Техника в сельском хозяйстве. 2003. №2.

Весь текст будет доступен после покупки