Страницу Назад
Поискать другие аналоги этой работы
Технологический процесс ремонта ТНВД двигателя Д-240 (технологический раздел дипломного проекта)ID: 194197Дата закачки: 15 Августа 2018 Продавец: AgroDiplom (Напишите, если есть вопросы) Посмотреть другие работы этого продавца Тип работы: Диссертация и связанное с ней Форматы файлов: КОМПАС, Microsoft Word Описание: СОДЕРЖАНИЕ 2 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 2.1 Разработка технологии восстановления упругих свойств пружин подвески 2.2 Способы восстановления плунжерных пар 2.3 Разработка технологического процесса ремонта плунжерной пары 2.4 Расчет участка по ремонту топливной аппаратуры 2 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 2.1 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ВОССТАНОВЛЕНИЯ УПРУ-ГИХ СВОЙСТВ ПРУЖИН ПОДВЕСКИ Система питания обеспечивает двигатель топливом и очи-щенным воздухом. Технико-экономические показатели работы дви-гателя в значительной мере определяются техническим состояни-ем топливной аппаратуры. Плунжерная пара играет одну из важ-ных ролей в работе топливной аппаратуры. Она устанавливается в корпусе топливного насоса и служит для создания давления (30 МПа), а также регулирует количество подаваемого топлива. Плун-жерная пара состоит из плунжера и плунжерной втулки. Наибольшему износу подвержена поверхность плунжера. Ос-новной причиной износа плунжерной пары являются абразивные частицы, находящиеся в дизельном топливе. Они имеют размер 0,001 – 0,005 мм и плохо задерживаются фильтрами. У плунжера больше всего подвержена износу головка, осо-бенно участок в ее верхней части, расположенный против впускно-го окна гильзы (рисунок 2.1, зона 1). Изношенная поверхность име-ет вид желобообразной канавки, которая размещается вдоль ДПРМ. 000.000 ПЗ Изм. Лист № докум. Подп. Дата Разраб. Технологическая часть Лит. Лист Листов Пров. У БГСХА Факультет ИАПК и П Н. контр. Киселева Утв. Михальченков 2.1 – Места износа головки плунжера плунжера от верхнего торца и проходит ниже середины головки. Максимальная глубина ее 23 – 25 мкм, ширина 4,5 – 5 мм (у верх-него торца головки плунжера), длина 9,5 – 10 мм, общая площадь 42 – 50 мм2. Блестящая поверхность плунжера в результате износа на Лист Изм Лист № докум. Подп. Дата этом участке становится изрезанной продольными рисками (в виде бороздок). Внешними признаками изношенного участка являются матовый оттенок поверхности и гребенчатая неровность. Меньше изнашивается винтовая кромка плунжера (рисунок 2.1, зона 2). Нормально подрезанная под углом 90º кромка вслед-ствие абразивного износа округляется. Изношенная поверхность расположена в 5,5 мм от верхнего торца и захватывает участок, лежащий в непосредственной близости к винтовой кромке. Ширина пораженного участка по цилиндрической поверхности незначи-тельна, а наибольшая (2,5 – 2,7 мм) находится напротив перепуск-ного отверстия; по высоте головки износ распространяется на 4 мм. Величина скругления винтовой кромки на торце различна: ее максимальный износ находится на участке против перепускного бо-кового отверстия плунжера, расположенного в 6,5 мм от верхнего торца, и составляет 18 – 20 мкм; минимальный износ равен 3,5 мкм и находится на расстоянии 9,5 мм от торца. Внешний вид изношенной поверхности винтовой кромки плун-жера имеет характерные для абразивного износа бороздки, распо-ложенные вдоль плунжера. Незначительный износ имеет поверхность малой перемычки (рисунок 2.1, зона 3), на которой образуются отдельные неглубокие риски, идущие вдоль плунжера от верхнего торца до кромки верти-кального паза. Так как этот участок из всей доведенной поверхно-сти головки имеет наименьшую длину и, следовательно, меньшее сопротивление, то в момент создания высокого давления в над-плунжерной камере часть топлива просачивается по рискам и ца-рапинам. Лист Изм Лист № докум. Подп. Дата Изнашивается и кромка подпорного заплечика плунжера (ри-сунок 2.1, зона 4). Кромка, подрезанная под углом 90º, вследствие абразивного износа округляется и на ее поверхности образуются короткие глубокие риски, идущие вдоль оси плунжера по всей ок-ружности. Иногда имеют место случаи заклинивания плунжера во втул-ке, причем это проявляется в начальный период работы детали, например, в процессе обкатки двигателя. Увеличение количества этих дефектов объясняется выпуском плунжерных пар с малыми величинами зазора, что достигается селективной сборкой. Незна-чительные нарушения зазора, вызванные деформацией гильзы при монтаже, значительные отклонения от цилиндрической формы де-талей при изготовлении, фазовые и структурные превращения в металле, приводящие к увеличению размеров плунжера, а также релаксация внутренних напряжений, возникающих в процессе тер-мической и механической обработки деталей – все это приводит к контактированию деталей на отдельных участках с последующим схватыванием. У гильзы наибольшему износу подвержена внутренняя по-верхность, примыкающая к впускному и перепускному окнам. Больший износ находится у верхнего окна, меньший – у перепуск-ного. Износ в зоне впускного окна охватывает участок в виде жело-бообразной полосы (рисунок 2.2) шириной 4,5 – 5 мм, расположен-ной вдоль гильзы. Изношенный участок сверху над окном занимает поверхность 01 – 35 мм2, а снизу 24 – 27 мм2, расположенной вдоль гильзы. Поверхность над верхней кромкой окна покрыта парал- Лист Изм Лист № докум. Подп. Дата 2.2 – Износ гильзы у впускного окна лельными бороздками, расположенными вдоль гильзы. Кромка имеет большой завал, как бы снятый пилой неровный рваный край. Наибольший износ сосредотачивается вблизи от окна и при этом в большей мере над ее верхней кромкой. В плоскости, проходящей через ось окна, находится максимальный износ. У верхней кромки он составляет 25 – 27 мкм. Ближе к верхнему торцу износ посте-пенно уменьшается. Лист Изм Лист № докум. Подп. Дата Коррозионные поражения плунжерных пар носят точечный ха-рактер разрушения прецизионной поверхности. Обычно можно на-блюдать следы коррозии у пар, имевших контактирование с водой, попавшей в топливо, особенно имеющее повышенное содержание серы. Кавитация обусловливается местным падением давления в потоке, возникающем при перекрытии отсечных органов, а следо-вательно, возможностью выделения из жидкости паров воздуха (местное закипание) с последующей конденсацией паров в области повышенного давления. Кинетическая энергия частиц, заполняю-щих с большой скоростью полости конденсирующихся пузырьков, вызывает местный гидравлический удар, сопровождающийся рез-ким повышением давления в этой точке и разрушающий поверх-ность металла. Самонаправленное действие потока (струи жидко-сти на поврежденную кавитацией поверхность повышенной шеро-ховатости также вызывает разрушение металла – эрозию. С тече-нием времени каверны распространяются как в глубину, так и по площади. 2.2 СПОСОБЫ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ПЛУНЖЕРНЫХ ПАР Из-за большого количества дефектов и высокой точности из-готовления прецизионные детали требуют особого подхода к вы-бору способов восстановления. Этот вопрос наиболее актуален се-годня, так как существует большое количество деталей, имеющих прецизионные поверхности. Лист Изм Лист № докум. Подп. Дата Необходимо разработать такой метод восстановления, кото-рый должен обеспечивать: высокую твердость поверхностей с по-следующей ее хорошей обработкой, достаточную толщину покры-тия, высокую коррозионную стойкость и хорошую адгезию покрытия с основой. При этом метод не должен требовать применения слож-ного оборудования, быть производительным и экологически чис-тым. Пути повышения надежности прецизионных деталей, а также их ремонту посвящено большое количество работ. В настоящее время разработано и исследовано значительное количество спо-собов восстановления прецизионных деталей (рисунок 2.3). Однако широкое распространение в ремонтном производстве нашли лишь некоторые. В основном на ремонтных предприятиях и при фирменном ремонте в условиях заводов-изготовителей применяется перекомплектовка пары с заменой плунжера новым. Недостатком этого способа являются перерасход дорогостоящей инструментальной стали и необходимость использования большого количества оборудования для обработки плунжера в процессе изготовления. Довольно широко применяется технология восстановления гальваническим хромированием. Однако технология восстановле-ния плунжерных пар путем электролитического хромирования име-ет ряд существенных недостатков, которые ограничивают ее при-менение. К ним можно отнести: 1. Повышенная склонность хрома к схватыванию. 2. Выкрашивание и отслаивание отдельных участков поверх-ности при наличии колебаний и ударных воздействий. 3. Образование микротрещин и выкрашивание поверхностно-го слоя вследствие прожогов поверхности 1, с. 35. Лист Изм Лист № докум. Подп. Дата 3.3 – Способы восстановления прецизионных деталей Лист Изм Лист № докум. Подп. Дата Все покрытия, получаемые гальваническим методом, включая холодное хромирование, железнение, электролитическое натира-ние обладают сходным комплексом недостатков. Наиболее суще-ственными из них являются: плохая адгезия с основой, низкая ста-бильность ванн, экологическая опасность растворов и необходи-мость их утилизации. При этом износостойкость получаемых по-крытий обычно невысока. Другие способы имеют схожие недостатки. Кроме того, они требуют либо дорогостоящих материалов, либо сложного оборудо-вания. Трудоемкости этих процессов значительны. На заводах-изготовителях применяется метод ремонтной де-тали. Плунжерные пары ремонтируют постановкой нового плунже-ра увеличенного размера. Изношенную втулку хонингуют до выве-дения следов износа, затем азотируют (втулки насоса распредели-тельного типа) и доводят. Затем втулки сортируют на 40 размерных групп. Плунжеры увеличенного ремонтного размера подбирают к втулкам и проводят совместную доводку деталей. Это позволяет получить 100%-й ресурс прецизионных пар, но и приводит к значительному расходу запасных частей, дефицитного материала и увеличению производственных мощностей. Способ восстановления диффузионным борированием в рас-плаве солей не нашел применения в ремонтном производстве из-за незначительного приращения линейных размеров, а также по причине высокой хрупкости боридных слоев и склонности к скалы-ванию, особенно при ударных нагрузках. Сам процесс борирования очень токсичен. Нанесение полимеров на детали процесс низкотемператур-ный. Лист Изм Лист № докум. Подп. Дата При этом физико-механические свойства покрытий не отвечают эксплуатационным требованиям. Восстановление прецизионных соединений диффузионными хромонитридными покрытиями 2 позволяет восстанавливать весь объем ремонтного фонда. При этом контактирующие поверхности деталей могут иметь различную степень упрочнения. Твердость восстановленных деталей находится на уровне твердости кварце-вого абразива и превышает ее в 1,4 раза. Сложность технологий и применяемого оборудования, заключающиеся в совмещении двух процессов химико-термической обработки, не дали возможности широкого распространения данного метода в ремонтном производ-стве. В последнее время более перспективным является направле-ние получения покрытий с требуемыми физическими, химическими, механическими и другими свойствами с помощью комплексного на-сыщения двумя или несколькими элементами. Новый технологиче-ский подход, используемый Болдиным М.И. 3, заключается в вос-становлении работоспособности прецизионных соединений за счет комплексного насыщения одной детали. Предложенный технологи-ческий процесс борохромирования позволяет восстанавливать весь объем ремфонда. Тем не менее, этот процесс имеет низкую технологичность и высокую токсичность вследствие применения галогимидов щелочных и щелочно-земельных металлов. Таким образом, рассмотренные способы получения износо-стойких карбидных и боридных покрытий методами диффузионной металлизации обладают двумя основными недостатками. Во-первых, низкой технологичностью и экологической вредностью Лист Изм Лист № докум. Подп. Дата применяемых смесей при газофазном контактном насыщении де-талей (порошковым способом). Во-вторых, способ не позволяет получать требуемую толщину покрытия и приращения линейных размеров с учетом припуска на механическую обработку. Разработанные до настоящего времени методы для поверх-ностного упрочнения прецизионных пар не позволяют обеспечивать высокие показатели надежности узлов. С этой точки зрения заслуживает внимания метод диффузионного борирования, кото-рый позволяет получать поверхностные слои, обладающие высо-кой твердостью и износостойкостью. Бориды также обладают хо-рошей устойчивостью против окисления. Существует несколько способов диффузионного борирования: электролизный, жидкостный 7, 8, газовый и порошковый 9, 10. Борирование из очень активных смесей газов неприемлемо для промышленного внедрения ввиду токсичности и взрывоопасности этих сред. Электролизный 4, 5, 6 способ борирования также име-ет ряд недостатков: необходимость применения довольно сложно-го оборудования; низкая стойкость ванн; неравномерность слоя; трудность, а иногда и невозможность диффузионного насыщения двумя элементами. Из перечисленных способов порошковый наиболее приемле-мый, так как подходит для совместного насыщения двумя элемен-тами, а также применение порошковых смесей на практике дает стабильные результаты при многократном их использовании. Од-нако незначительное приращение линейных размеров, а также вы-сокая твердость и хрупкость боридных слоев затрудняет механиче-скую обработку, способствует появлению трещин и выкрашиванию Лист Изм Лист № докум. Подп. Дата на рабочих поверхностях. Для того, чтобы бориды железа могли выдерживать более высокие нагрузки, возникающие в процессе абразивного изнашивания, им должна быть присуща некоторая способность пластически деформироваться. Повысить пластич-ность, а следовательно и работоспособность боридов железа мож-но его легированием или изменением структурного состояния бо-ридного слоя. Одним из путей решения этой задачи может быть последовательное или одновременное насыщение металла двумя или большим числом элементов. Наиболее перспективным, с точки зрения улучшения состава и структуры боридных слоев, выглядит способ комплексного диф-фузионного насыщения, позволяющий совместить качества двух или нескольких диффузирующих элементов. Доказательством тому служит комплексное насыщение из порошковой смеси, содержащей наряду с бором такие элементы, как цинк, титан, цирконий и др., приводящие к снижению хрупкости слоя. Пластичность диффу-зионного слоя в таких случаях повышается за счет снижения его твердости. Достаточно хорошее совмещение требований к толщине и пластичности слоя при достаточно высокой микротвердости позво-ляет комплексное насыщение поверхности стальных изделий бо-ром и никелем. Применение никеля в составе насыщающей смеси будет способствовать пластификации боридного слоя. использова-ние никеля позволит значительно увеличить приращение линейных размеров. Этот факт один из наиболее весомых с точки зрения восстановления прецизионных деталей. Упрочненные или восста-новленные таким образом изделия можно подвергать дальнейшей Лист Изм Лист № докум. Подп. Дата термической и механической обработке. Положительные качества получаемых покрытий, а также от-носительная простота процесса насыщения позволит судить об одновременном бороникелировании, как перспективном методе не только упрочнения, но и восстановления изнашивающихся поверх-ностей 1 с. 43. При всех вышеперечисленных преимуществах, тем не менее данный способ не позволяет восстанавливать 100 процентов ремфонда, так как относительно высокая температура процесса насыщения приводит к короблению плунжера. Одним из способов восстановления изношенных поверхно-стей прецизионных деталей, например, плунжерных пар топливных насосов высокого давления относится способ эраскроэрозионного восстановления 11 изношенных поверхностей. Сущность изобре-тения: на изношенном плунжере формируют опорные поверхности в виде цилиндрических поясков, расположенных равномерно вдоль оси плунжера, и замкнутых полос по периметрам отсечных канавок. Ширину полос и поясков выбирают в пределах 3 – 4 мм при их суммарной площади в 46 – 56% от площади плунжера. На изношенную поверхность плунжера топливного насоса высокого давления наносят износостойкое покрытие в местах выше отсечной канавки, ниже отсечной канавки, по краям отсечной канавки износостойким легирующим электродом из материала ВК8 при режимах: сила тока I = 0,8 А, частота тока 200 Гц, время легирования  = 1 мин/см2. После нанесения покрытия проводят обработку восстанавливаемых поверхностей плунжера специальным трехроликовым обкатником с усилием обкатывания 100 кГс. Повторное покрытие этих же участков выполняется антифрикционным легирующим Лист Изм Лист № докум. Подп. Дата меднографитовым электродом на режимах  = 1,2 А, f = 200 Гц,  = 1 мин/см2. После увеличения наружного диаметра плунжера прити-рают в чугунном притире с добавлением абразивной пасты, а за-тем в сопряжении с втулкой плунжера с абразивной пастой. После чего восстановленную таким образом плунжерную пару используют вместо новой. Восстановление втулки плунжерной пары топливного насоса – способ термопластического деформирования металла 12. Способ осуществляется следующим образом. Изношенную плунжерную втулку топливного насоса высокого давления дизелей, изготовленную из стали ХВГ, устанавливают в разъемно подпружиненную матрицу 1 (рисунок 2.4). Вставляют че-рез отверстие плунжерной втулки индуктор в виде медной водоох-лаждаемой трубки диаметром 6 – 7 мм установки ТВЧ мощностью 50 – 100 кВт с частотой лампового генератора 10 – 66 кГц, что обеспечивает глубину проникновения тока около 3 мм в металл при температуре закалки, то есть на толщину стенки плунжерной втулки. Нагрев осуществляется по всей длине втулки до температуры АС1 + 20º-50 ºС (830 – 860 ºС). За счет расширения металла и снижения предела текучести стали GТ при нагреве, а также стесняющего действия охлаждаемой матрицы, плунжерная втулка претерпевает упругопластическое деформирование. Металл осаживается вовнутрь по всей длине, кроме участка матрицы с канавкой, выполненной на уровне посадочного места плунжерной втулки, где формоизменение идет наружу. Таким образом за один прием удается компенсировать износы как внутренней, так и наружной цилиндрических поверхностей втулки. Лист Изм Лист № докум. Подп. Дата Рисунок 2.4 – Приспособление для восстановления втулки плунжерной пары Охлаждение плунжерной втулки после деформирования осу-ществляется за счет теплоотвода в охлаждаемую матрицу. Ско-рость охлаждения в пределах величин, равных охлаждению детали после нагрева в масле (30 град/с), что является достаточным для закалки изделия на мартенсит. Распределение остаточных напряжений на внутренней (рабочей) цилиндрической поверхности является более благоприятным, чем при закалке новых втулок, так как Лист Изм Лист № докум. Подп. Дата при охлаждении изделия только с наружной цилиндрической по-верхности формирование мартенсита осуществляется снаружи во-внутрь и заканчивается на внутренней поверхности, вызывая на этой поверхности увеличение объема и, следовательно, остаточ-ных напряжений сжатия. После термопластического деформирования и закалки плун-жерной втулки ее подвергают обработке холодом при температуре минус 60 – 70 ºС в течение 3 – 4 мин., а затем отпуску при темпе-ратуре 140 – 160 ºС 10 – 12 мин. Ресурс восстановленной детали этим способом равен ресурсу новой. Главное отличие этого спосо-ба от вышеперечисленных в том, что он является наиболее эколо-гически чистым и не требует больших затрат на восстановление плунжерных пар. Проанализировав все вышеперечисленные способы восста-новления плунжерных пар топливных насосов, приходим к выводу, что для ОАО «Козельская сельхозтехника» наиболее приемлем способ термопластического деформирования. 2.3 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА РЕ-МОНТА ПЛУНЖЕРНОЙ ПАРЫ Технологический процесс – это часть производственного про-цесса, содержащая целенаправленные действия по последова-тельному изменению состояния объекта ремонта или его состав-ных частей при восстановлении их работоспособности, исправно-сти и ресурса. Лист Изм Лист № докум. Подп. Дата Схема технологического процесса восстановления плунжер-ной пары показана на рисунке 2.5. Очистка плунжеров и втулок производится в дизельном топли-ве. При мойке используют щетинные щетки, кисти и ерши. Ком-плексные плунжерные пары моют, перемещая плунжер во втулке, погруженной в дизельное топливо. Дефектовка плунжерных пар состоит из контрольного осмотра деталей и гидравлического испытания комплектных пар. Выбрако-вывают плунжера и втулки с большими забоинами кромок и глубо-кой коррозией рабочих поверхностей, которые не могут быть выве-дены при восстановлении; погнутые плунжеры; втулки с дефектом опорного буртика. Раскомплектовка плунжерных пар. У подлежащих восстанов-лению плунжерных пар вынимают плунжеры из втулок и устанав-ливают их в отдельные кассеты и выполняют спрессовку поводка. Притирка на плоскодоводочном станке необходима для выве-дения следов износа. При этом применяют пасты М40 – М28. Сортировка на размерные группы с отличием по диаметру не более чем на 3 мкм. Диаметр измеряют на оптикаторе или верти-кальном оптиметре. Притирка на плоскодоводочном станке производится на более низких режимах, чем при черновой, и с использованием паст М5 – М10. Притирка окончательная со снятием огранки. В процессе притирки на плоскодоводочном станке у плунжера появляется гра-ненность (огранка). Огранку снимают вручную на доводочной бабке чугунным притиром с использованием пасты М28 – М14 до выведе-ния Лист Изм Лист № докум. Подп. Дата 2.5 – Схема технологического процесса ремонта плунжерных пар Лист Изм Лист № докум. Подп. Дата огранки. После снятия огранки окончательно притирают плунжер на плоскодоводочном станке пастами М7 – М3 и М1. При этом плун-жеры укладывают в сепаратор станка с разницей по диаметру не более 1 мкм. Восстановление втулок. Втулку восстанавливаем термопла-стическим деформированием. Суть способа состоит в нагреве то-ками высокой частоты и закалке в охлаждаемой разъемно-подпружиненной матрице. Восстановленную втулку притирают на вертикально-хонинговальном станке чугунным притиром и пастой КТ 10/7 30%-й концентрации до выведения следов износа. Втулки с отклонением от цилиндрической формы отверстия притирают на доводочной бабке с использованием паст М10 – 5. Втулки и плунжера подбирают для спаривания из соответст-вующих групп так, чтобы диаметр плунжера был на 0,001 мм меньше диаметра втулки, при этом плунжер должен от усилия руки входить во втулку примерно на 2/3 длины его рабочей поверхности. Совместную притирку плунжера и втулки производят на дово-дочной бабке 1-3 микронной доводочной пастой. После совместной притирки плунжер, тщательно смазанный дизельным топливом, должен плавно перемещаться под действием собственного веса по всей длине отверстия втулки без торможения и прихватывания. Поводок напрессовывают на плунжер в специальном приспо-соблении. Гидравлические испытания проводят на станке КП-1640А. И в результате испытания плунжерные пары разбивают по плотности на три группы: 1-я группа – 15 – 20 сек; 2-я группа – 21 – 25 сек; 3-я группа – 26 – 30 сек. Размер файла: 1,1 Мбайт Фаил: 
(.rar)
Коментариев: 0 |
||||
Есть вопросы? Посмотри часто задаваемые вопросы и ответы на них. Опять не то? Мы можем помочь сделать! |
||||
Вход в аккаунт:
Страницу Назад
Cодержание / Ремонт, техобслуживание машин и механизмов / Технологический процесс ремонта ТНВД двигателя Д-240 (технологический раздел дипломного проекта)
Вход в аккаунт: