К вопросу анализа способов устранения дефектов блоков цилиндров двигателей КамАЗ-740

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

НАУКА БЕЗ ГРАНИЦ • № 4 (21) • 2018

УДК 621.7

К ВОПРОСУ АНАЛИЗА СПОСОБОВ УСТРАНЕНИЯ ДЕФЕКТОВ БЛОКОВ ЦИЛИНДРОВ ДВИГАТЕЛЕЙ КАМАЗ-740

Степанов Михаил Викторович, кандидат технических наук, доцент, Трушина Лидия Николаевна, доцент, Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К. А. Тимирязева,

Москва, РФ

В статье рассмотрен анализ способов устранения дефектов блоков цилиндров двигателей. Блок цилиндров является базовой деталью двигателя, обеспечивающей его конструктивную жёсткость и выполняющий функции относительного ориентирования движущихся деталей кривошипно-шатунного механизма.

Ключевые слова: дефект; восстановление; полимерные материалы; износостойкость; долговечность.

TO THE QUESTION OF THE ANALYSIS OF WAYS OF ELIMINATION OF BLOCKS OF CYLINDERS OF ENGINES OF KAMAZ-740

Stepanov Mikhail Viktorovich, PhD (Cand. Tech. Sci.), associate professor, Trushina Lidiya Nikolaevna, associate professor, Russian Timiryazev State Agrarian University, Moscow, Russia

In the article the analysis of methods of elimination of defects of the blocks of engine cylinders is considered. The block of cylinders is the basic detail of the engine providing its constructive rigidity and performing functions of relative orientation of moving details of the crank mechanism. Keywords: defect; reconstruction; polymeric materials; wear resistance; durability.

Для цитирования: Степанов М. В., Трушина Л. Н. К вопросу анализа способов устранения дефектов блоков цилиндров двигателей КАМАЗ-740 // Наука без границ. 2018. № 4 (21). С. 67-71.

К одному из способов достижения эффективности ремонта техники можно отнести задействование остаточного ресурса базовых деталей, к которым относится и блок цилиндров.

Блок цилиндров - это базовая деталь двигателя, являющейся одной из самых металлоемких и дорогостоящих деталей, который ограничивает ресурс и работоспособность двигателя в целом [1].

Восстановление деталей - это целый набор мероприятий, направленных на устранение основных неисправностей, обеспечивающий при этом возобновление их рабочего состояния и параметров, которые отмечены в нормативно-технической

документации [2, 3].

Анализируя неисправности блоков цилиндров, можно утверждать, что их можно восстанавливать в комплексе единого технологического потока с использованием стандартной оснастки в технологической последовательности, начиная от очистки с растачиванием и наплавкой, и до контроля блока после восстановления.

Из наиболее распространенных способов устранения основных неисправностей блоков цилиндров это:

Заделка трещин и пробоин. Заделывают трещины и пробоины при помощи сварки. Трещины и пробоины небольшой длины до 150 мм на водяной рубашке

НАУКА БЕЗ ГРАНИЦ • № 4 (21) • 2018

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

устраняют при помощи холодной сварки электродной проволокой ПАНЧ-11 или железно-никелевыми электродами ПАНЧ-2. Сначала подготавливают поверхности блока шириной около 20 мм с каждой стороны трещины. На краях трещины просверливают отверстия диаметром 4.. .6 мм. Разделывают фаски глубиной 2.3 мм вдоль трещины и затупляют их кромки. Заваривают трещину от её краев и к середине участка 20.40 мм. Далее следующий участок нагревают, после остывания предыдущего, до 50...60°С. Применяют электроды диаметром 1,2 мм.

Заделывают трещины и горячей сваркой чугунными прутками марки А, при этом блок цилиндров обязательно сначала нагревается до температуры 600...700°С [4].

Незначительные трещины в перемычках устраняются также при помощи специальных фигурных вставок.

Практически всегда у заделанных трещин или пробоин нет необходимой герметичности. Для установления необходимой герметичности используют полимерные материалы, которые могут быть применены также при заделке трещин фигурными вставками.

Восстановление гнёзд коренных подшипников. Наиболее простой способ восстановления изношенных поверхностей под вкладыши коренных подшипников блоков цилиндров - растачивание этих поверхностей. Восстановление формы и размера отверстия растачиванием наиболее предпочтительно, поскольку блоки при этом не подвергаются термическим воздействиям. Таким образом, блоки можно ремонтировать трижды [5, 6].

Первый раз отверстия растачивают до номинального размера со смещением оси их симметрии на 0,1.0,15 мм в сторону плоскости разъёма с головкой блока. Для этого предварительно уменьшают высоту крышек опор на 0,3.0,4 мм со стороны

плоскости разъёма. Размер паза под усик вкладыша восстанавливают фрезерованием. Далее крышки ставят на свои места, затягивают с требуемым усилием и растачивают коренные опоры.

Второй раз при достижении предельного износа отверстия восстанавливают растачиванием под вкладыши ремонтного размера, увеличенные по наружному диаметру на 0,5 мм. При этом расстояние между осью симметрии отверстий и плоскостью разъёма блока с головкой восстанавливают до номинального размера.

Третий раз восстановление может быть достигнуто растачиванием отверстий под вкладыши, увеличенные по наружному диаметру со смещением оси на 0,1.0,15 мм, как это было сделано в первом случае. Высоту крышек также уменьшают на 0,3.0,4 мм [7].

При незначительных отверстиях коренных опор рекомендуется соосность восстанавливать путём растачивания вкладышей подшипников в блоке. После растачивания провести хонингование. Эта финишная операция позволяет получить качество поверхностей отверстий, контактирующих с вкладышами подшипников, обеспечивает надёжную посадку вкладышей и хороший отвод тепла от подшипников [1, 8].

В ФНАЦ ВИМ был разработан технологический процесс восстановления изношенных гнёзд коренных подшипников блоков цилиндров электроконтактной приваркой стальной ленты с последующим растачиванием приваренного слоя до номинального размера. Для приварки применяют ленту из стали 20, допускается также применение ленты из стали 10.

Технологический процесс приварки заключается в следующем. Изношенные гнёзда растачивают до диаметра, превышающего номинальный на 1 мм. Из стальной ленты толщиной 1 мм изготавливают две заготовки шириной, равной ширине гнезда, и длиной Ь = (пБ - 0,5) / 2, где Б - диа-

тЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

НАУКА БЕЗ ГРАНИЦ • № 4 (21) • 2018

метр расточенного гнезда. Заготовкам придают форму, идентичную форме коренной опоры. Затем заготовки вставляют в отверстия коренных опор. При этом заготовки должны полностью огибать поверхности отверстий без нахлёста в месте стыка, с зазором не более 0,5 мм. После установки ленты приварку начинают на расстоянии 5.10 мм от места стыка ленты и продолжают в сторону противоположную стыку, делая полный оборот сварочной головки с перекрытием 5.10 мм. Скользящие токо-передающие контакты, изготовленные из бронзы диаметром 50.60 мм, смазывают граффито-касторовой смазкой [9].

Восстановление поверхностей отверстий под гильзы цилиндров. Наиболее распространённый износ посадочных поясков - кавитационные повреждения. При незначительных износах ограничиваются протачиванием на вертикально-сверлильном станке дополнительной канавки в блоке и ставят второе уплотнительное кольцо. Кавитационные отверстия заделывают эпоксидной смолой. При обнаружении следов разрушений посадочных поясков их восстанавливают постановкой втулки. Для этого растачивают нижний поясок на алмазно-расточном станке (в зависимости от размера цилиндра диаметр отверстия увеличивают до 10 мм) и запрессовывают в него кольцо. Для того, чтобы завести кольцо в положение, позволяющее запрессовать его, в посадочных поясках делают два диаметрально расположенных паза. После запрессовки кольца в нем восстанавливают канавку для постановки уплот-нительного кольца [10].

Неплоскостность опорных торцевых поверхностей гнёзд под бурт гильзы вос-

станавливают на радиально-сверлильном станке 2Н55 с помощью специальной самоустанавливающейся по оси отверстия зенковки с регулируемым концевым упором. Припуск на обработку принимают обычно 0,2 мм. Для установки и базировки блоков на станках применяют специальные приспособления. Проточку делают минимальной глубины, до выведения износа. Глубина всех гнёзд после протачивания должна быть одинаковой. Для получения одинаковой высоты выступания гильз над плоскостью блока перед их установкой под бурт ставят кольцевые прокладки. Их изготавливают нескольких размеров по толщине.

Восстановление резьбовых соединений. Для восстановления повреждённых или изношенных резьбовых отверстий в ремонтной практике применяются следующие способы: нарезание новой (увеличенного размера) резьбы; сверление и нарезание отверстий в новом месте; установка ввертышей (резьбовых пробок); заварка нарезной части и нарезание новой резьбы; установка резьбовых спиральных вставок [11, 12].

На практике ремонтные предприятии сталкиваются с большими техническими трудностями при восстановлении блоков цилиндров, особенно в вопросе обеспечения их размерной и геометрической точности из-за отсутствия высокоточного металлорежущего оборудования.

Несмотря на большой выбор способов восстановления дефектов блоков цилиндров, проблема их восстановления, особенно в условиях мелкосерийного ремонтного производства, остается актуальной.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Технология ремонта машин: учебник / В. М. Корнеев, В. С. Новиков, И. Н. Кравченко, Н. А. Очковский, Д. И. Петровский. М. : Инфра-М, 2018. 314 с.

2. Ресурсосберегающие технологии ремонта сельскохозяйственной техники : учебное посо-

НАУКА БЕЗ ГРАНИЦ • № 4 (21) • 2018

тЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

бие / И. Н. Кравченко, В. М. Корнеев, Д. И. Петровский, Ю. В. Катаев. М. : ФГБНУ «Росин-формагротех», 2018. 184 с.

3. Технологическая подготовка предприятий технического сервиса: учебное пособие / И. Н. Кравченко, В. М. Корнеев, Д. И. Петровский, Ю. В. Катаев. М. : ФГБНУ «Росинформагро-тех», 2018. 188 с.

4. Подготовка поверхностей деталей для нанесения упрочняющих покрытий / И. Н. Кравченко, Ю. В. Катаев, В. А. Сиротов, Я. В. Тарлаков // Сельский механизатор. 2017. № 8. С. 36-38.

5. Катаев Ю.В. Безразборная очистка двигателя от нагара // Сельский механизатор. 2011. № 9. С. 34-35.

6. Малыха Е. Ф., Катаев Ю. В., Вялых Д. Г. Дилерская форма организации технического сервиса машин // Наука без границ. 2017. № 8. С. 29-34.

7. Катаев Ю. В., Малыха Е. Ф., Вялых Д. Г. Организация технического сервиса машинно-тракторного парка на региональном уровне // Наука без границ. 2017. №11 (16). С. 60-64.

8. Малыха Е. Ф. Актуальные проблемы технического сервиса зарубежной техники // Известия Международной академии аграрного образования. 2015. Т. 1. № 25. С. 120-122.

9. Корнеев В. М., Катаев Ю. В., Вялых Д. Г. Обеспечение работоспособности техники в гарантийный период эксплуатации // Сельский механизатор. 2017. № 4. С. 39-40.

10. Конкин Ю. А., Малыха Е. Ф. Корректирование экономической оценки износа машины в связи с изменением топливной экономичности и оплаты труда // Международный научный журнал. 2011. № 3. С. 5-10.

11. Технический сервис как основная составляющая инженерно-технического обеспечения агропромышленного комплекса / А. С. Дорохов, В. М. Корнеев, Ю. В. Катаев, Д. Г. Вялых и др. // Управление рисками в АПК. 2016. № 4. С. 46-57.

12. Малыха Е.Ф. Составляющие технического сервиса // Вестник Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования Московский государственный агроинженерный университет им. В.П. Горячкина. 2009. № 8-1. С. 65-67.

REFERENCES

1. Korneev V. M., Novikov V. S., Kravchenko I. N., Ochkovskii N. A., Petrovskii D. I. Tekhnologiya remonta mashin [Technology of repair of machines]. Moscow, Infra-M, 2018, 314 p.

2. Kravchenko I. N., Korneev V. M., Petrovskii D. I., Kataev Yu. V. Resursosberegayushchie tekhnologii remonta sel'skohozyaistvennoi tekhniki [Resource-saving technologies of repair of agricultural machinery]. Moscow, Rosinformagrotekh, 2018, 184 p.

3. Kravchenko I. N., Korneev V. M., Petrovskij D. I., Kataev Yu. V. Tekhnologicheskaya podgotovka predpriyatii tekhnicheskogo servisa [Technological training of technical service enterprises]. Moscow, Rosinformagrotekh, 2018, 188 p.

4. Kravchenko I. N., Kravchenko I. N., Kataev Yu. V., Sirotov V. A., Tarlakov Ya. V. Podgotovka poverhnostei detalei dlya naneseniya uprochnyayushchih pokrytii [Preparation of surfaces for deposition of hardening coatings]. Sel'skii mekhanizator, 2017, no. 8, pp. 36-38.

5. Kataev Yu.V. Bezrazbornaya ochistka dvigatelya ot nagara [Non-separable cleaning of the engine from carbon deposits]. Sel'skii mekhanizator, 2011, no. 9, pp. 34-35.

6. Malyha E. F., Kataev Yu. V., Vyalyh D. G. Dilerskaya forma organizatsii tekhnicheskogo servisa mashin [The dealer form of the organization of technical service of mashines]. Nauka bez granic, 2017, no. 8, pp. 29-34.

7. Kataev Yu. V., Malyha E. F., Vyalyh D. G. Organizatsiya tekhnicheskogo servisa mashinno-traktornogo parka na regional'nom urovne [Organization of technical service of the machine and tractor fleet at the regional level]. Nauka bez granic, 2017, no. 11 (16), pp. 60-64.

8. Malyha E. F. Aktual'nye problemy tekhnicheskogo servisa zarubezhnoi tekhniki [Actual problems of technical service of foreign mashinery]. Izvestiya Mezhdunarodnoi akademii agrarnogo

технические науки

НАУКА БЕЗ ГРАНИЦ • № 4 (21) • 2018

obrazovaniya, 2015, vol. 1, no. 25, pp. 120-122.

9. Korneev V. M., Kataev Yu. V., Vyalyh D. G. Obespechenie rabotosposobnosti tekhniki v garantiinyi period ekspluatatsii [Ensuring mashines operability during the warranty period]. Sel'skii mekhanizator, 2017, no. 4, pp. 39-40.

10. Konkin Yu. A., Malyha, E. F. Korrektirovanie ekonomicheskoi otsenki iznosa mashiny v svyazi s izmeneniem toplivnoi ekonomichnosti i oplaty truda [The adjustment of the economic assessment of machine wear in connection with a change in fuel economy and wage]. Mezhdunarodnyi nauchnyi zhurnal, 2011, no. 3, pp. 5-10.

11. Dorohov A. S., Korneev V. M., Kataev Yu. V., Vyalyh D. G Tehnicheskii servis kak osnovnaya sostavlyayushchaya inzhenerno-tekhnicheskogo obespecheniya agropromyshlennogo kompleksa [Technical service as the main component of engineering and technical support of agroindustrial complex]. Upravlenie riskami v APK, 2016, no. 4, pp. 46-57.

12. Malyha E. F. Sostavlyayushchie tekhnicheskogo servisa [Components oftechnical service]. Vestnik Federal'nogo gosudarstvennogo obrazovatel'nogo uchrezhdeniya vysshego professional'nogo obrazovaniya Moskovskii gosudarstvennyi agroinzhenernyi universitet im. V. P. Goryachkina, 2009, no. 8-1, pp. 65-67.

Материал поступил в редакцию 15.04.2018 © Степанов М. В., Трушина Л. Н., 2018