Наклеп. Вызывается ослаблением крепления крышки к опоре. Выявляется визуально. Устраняется обработкой пневмомашиной и шлифовальным кругом.
7.2. Типовые сборочные единицы,
движущиеся возвратно-поступательно
Ремонт втулки цилиндров дизеля. Дизель Д49.
Цилиндровые втулки подвесного типа в отличие от втулок, опирающихся на блок, позволяют получить ряд преимуществ: силы давления газа не отрывают крышку от втулки; повышается приспособляемость поршня к втулке в процессе совместной работы и деформации; сборка втулки производится вне дизеля, что обеспечивает ее высокое качество. Цилиндровая втулка имеет рубашку из стали, что позволяет производить опрессовку крышки вместе с втулкой вне блока. Втулка изготовляется из хромомолибденового чугуна, обладающего высокой износостойкостью и необходимыми антифрикционными свойствами. Резиновые уплотнения не соприкасаются с поверхностями втулки, что не вызывает их повышенного нагрева.
К крышке втулка крепится шпильками. Стык между ними уплотнен стальной прокладкой, покрытой гальваническим путем слоем меди толщиной 0,03÷0,04 мм, которая при затяжке врезается в выступы на сопрягаемых поверхностях. В дизеле применен газовый стык замкнутого типа, что позволило увеличить сопротивление сдвигу в радиальном направлении в 3 раза по сравнению со старой конструкцией. С внешней стороны втулки покрыты теплоизолирующим слоем, а их бурты уплотнены снизу паронитовыми прокладками, а сверху – резиновыми кольцами.
Неисправности: износ зеркала втулки. Зеркала втулки по высоте и окружности изнашиваются неравномерно. По высоте наибольшему износу подвержена зона камеры сгорания. Причинами этого являются плохие
условия работы первого компрессионного кольца, при которых увеличивается давление на стенку газов, попадающих между кольцом и ручьем поршня. Согласно проведенным исследованиям на первое кольцо действует 75 % давления газов, на второе – 17 % и на третье – 8 %. Преждевременный износ зеркала втулки происходит из-за неудовлетворительной фильтрации воздуха, плохого качества масла, смывания масла несгоревшим топливом, быстрого нагружения непрогретого дизеля.
Неравномерный износ по окружности происходит по причине действия нормальной силы от поршня на стенку втулки. В связи с этим наибольший износ происходит в плоскости, перпендикулярной оси коленчатого вала. Неравномерный износ втулки по длине и окружности вызывает конусность и овальность ее зеркала. Выявление искажений геометрических размеров производится индикаторным нутромером (технология замеров подробно изложена в лабораторных работах [6]). При ремонте ТР-3 овальность рабочей поверхности допускается не более 0,08 мм. Износ можно восстановить хромированием, осталиванием или напылением.
Группой специалистов СКБД «Техплазма» была разработана технология плазменного напыления (металлизации) с одновременным упрочнением рабочей поверхности втулок. Плазменную струю получают нагревом плазмообразующего газа в электрической дуге, горящей в закрытом пространстве. Эти устройства называются плазматронами или плазменными горелками. Плазматрон (рис. 7.5) состоит из охлаждаемого водой катода 1 и анода 4 (сопла). Катод изготовляют обычно из лантинированного вольфрама, а анод – из меди. Катод и анод изолированы друг от друга прокладкой из изоляционного материала. Для получения плазменной струи между катодом и анодом возбуждают электрическую дугу от источника постоянного тока напряжением 80–100 В. Электрическая дуга нагревает подаваемый в плазматрон газ до температуры образования плазмы, т. е. до такого состояния, когда газ становится электропроводным. В поток газа вводится материал, который расплавляется и выносится на поверхность детали. Температура плазменной струи в зависимости от величины тока дуги и расхода газа достигает 10000–30000 С, а скорость истечения 1000–1500 м/с. В качестве газов используют аргон и азот.
Аргонная плазма имеет более высокую температуру, чем азотная, но последняя имеет более высокое теплосодержание и меньшую стоимость. Исходный материал подается в плазматрон в виде порошка, проволоки, прутка или гибкого шнура. Наиболее приемлемым является порошок с размерами частиц от 20 до 150 мкм. Порошковый питатель определяет расход порошка и, следовательно, производительность процесса напыления. Расход порошка регулируется в пределах от 5 до 12 кг/ч. Попадая в плазменную струю, порошок расплавляется и приобретает скорость 150–200 м/с. Наибольшей скорости он достигает на расстоянии 50–80 мм от среза сопла плазматрона и зависит от размера частиц, величины тока дуги и расхода газа. Процесс плазменной металлизации имеет высокую производительность и может быть автоматизирован.
В настоящее время промышленностью выпускаются серийно установки типа УПУ-3Д и УПУ-8, в комплект которых входят плазматрон, порошковый питатель, шкаф и пульт управления.
Рис. 7.5. Схема плазматрона: 1 – катод; 2 – рубашка для охлаждения катода; 3 – изоляционная прокладка; 4 – сопло плазматрона (анод); 5 – электрическая дуга;
6 – трубка для подачи порошка; 7 – плазменная струя; 8 – порошковый питатель
Подготовка поверхности заключается в следующем: очистке поверхности, удалении слоя поврежденного металла точением или грубой шлифовкой; создании шероховатости путем обработки поверхности кварцевым песком, корундом, карбидом кремния или металлической крошкой марки ДЧК № 1,0 или № 1,5. Сжатый воздух, используемый для обработки, должен быть очищен от влаги и масла. Перерыв между обработкой и напылением не должен превышать 2 ч. При нанесении покрытий толщиной свыше 1,0 мм возможно использовать нарезание «рваной» резьбы с параметрами: шаг 0,2–0,3 мм, глубина 0,20–0,35 мм. Поверхность, не подлежащая напылению, должна быть защищена специальным экраном из медного листа или защитной пастой.
Перед нанесением металла поверхность следует обезжирить растворителем. Напыляемую поверхность подогревают до температуры 150–180 С плазменной струей без подачи порошка для удаления адсорбированной влаги. Включают подачу порошка и напыляют подслой толщиной 0,1–0,15 мм и затем – основной слой. В качестве металла используют порошки, обладающие износостойкостью, коррозионной стойкостью и жаропрочностью. К ним относятся ПН85Ю15, ПН70Ю30, ПР – Н80Х13С2Р и др.
После напыления производят механическую обработку шлифованием карборундовым или алмазным инструментом зернистостью 46–60 при обильном охлаждении. Последней операцией при восстановлении втулок должно быть хонингование тонкими брусками для придания минимальной шероховатости. Для снижения износа поршневых колец целесообразно применять твердую смазку, которая наносится на поверхность втулки.
Преимуществом плазменного восстановления является высокая маслоемкость нанесенного слоя вследствие его пористости, локальность обработки, незначительные температурные деформации детали и большая производительность.
Проведенные испытания восстановленных втулок показали их высокую износостойкость, позволяющую повысить ресурс до 1 млн. км.
Достарыңызбен бөлісу: |
