Характеристика восстанавливаемой детали

Распределительный вал двигателя Д-245 номер детали по каталогу №245-10006015-Б1.

Распределительный механизм служит для впуска свежего заряда (горючая смесь или воздух) в цилиндры двигателя и выпуска отработавших газов в соответствии с протеканием рабочего процесса, а также приводит в действие топливный насос, водяной и другие системы дизеля.

Таблица 1 – Химический состав стали 45(%)

С	Si	Mn	Cr	Ni	S	P
не более
0,41 - 0,47	0,17-0,36	0,5-0,8	0,3	0,3	0,045	0,045

Распределительный вал — основная деталь газораспределительного механизма (ГРМ), служащего для синхронизации впуска или выпуска и тактов работы двигателя.

Распределительный вал устанавливается в нижней части блока цилиндров. Подшипниками распределительного вала служат втулки, запрессованные в расточки блока. Передняя втулка (со стороны вентилятора) бронзовая, имеет опорный бурт, удерживающий распределительный вал от осевого перемещения, остальные втулки чугунные. Детали клапанного механизма смазываются маслом поступающим от заднего подшипника распределительного вала по каналам в блоке, головке цилиндров, сверлению в IV стойке коромысел во внутреннюю полость оси коромысел и через отверстие к втулке коромысла, от которой по каналу идет на регулировочный винт и штангу. Подшипники распределительного вала смазываются под давлением от масляного насоса, а кулачки распределительного вала смазываются разбрызгиванием. Так как кулачки работают в постоянном трении с толкателями, поэтому для уменьшения трения и износа их поверхность тщательно обрабатывается (цементуется, закаливается или азотируется и шлифуется). В процессе изготовления вала обработка производиться резанием, так как это наиболее простой и экономически-целесообразный вид обработки для данного типа детали. Для каждого цилиндра у четырехтактных двигателей имеются два кулачка: впускной и выпускной. Форма (профиль) кулачка обеспечивает плавный подъем и опускание клапана, и соответствующую продолжительность его открытия. Одноименные кулачки располагают в четырехцилиндровых двигателях под углом 90°. Разноименные кулачки располагают под углом, величина которого зависит от фаз газораспределения. Вершины кулачков располагаются в принятом для двигателя порядке работы с учетом направления вращения вала. По длине вала впускные и выпускные кулачки чередуются в соответствии с расположением клапанов. Заготовку детали распределительный вал 245-1006015 подвергают термической обработке на глубину слоя материала 2,5…5 мм в установке ТВЧ, которая позволяет увеличить поверхностную прочность вала до 55…63 единиц по шкале HRC_э. При термообработке допускается увеличение глубины закаленного слоя вершины кулачка до 7 мм и понижение твердости до 51 HRC_э опорных шеек на участках шеек и кулачков до плоскости, проходящей на расстоянии не более 3 мм от торцовых поверхностей кулачка на вершине. Точность обработки опорных шеек и кулачков распределительных валов должна соответствовать 5-ому – 7-ому квалитету, шероховатость поверхностей 0,32…0,63 мкм.

Дефект: износ кулачков распределительного вала по высоте.

Кулачки распределительного вала, изношенные по высоте, шлифуют на специальном копировально-шлифовальном станке для распределительных валов, причем соответствующие копиры входят в комплект станка.

Метод восстановления дефекта – способ ремонтных размеров.

Восстановление способом ремонтных размеров заключается в том, что восстанавливаемый элемент более дорогой и трудоемкой детали обрабатывают под ремонтный, заранее установленный размер. Это значительно упрощает технологический процесс и технологию восстановления, снижает стоимость и уменьшает время ее восстановления. Материал восстанавливаемой поверхности детали совпадает с материалом основы. Массовый выпуск заменяемых деталей ремонтных размеров организован на заводах автомобильной промышленности.

Способ обеспечивает взаимозаменяемость сопрягаемых деталей в пределах ремонтного размера, правильную геометрическую форму восстанавливаемым элементам и возвращает сопряжению деталей первоначальный зазор. Однако реализация способа связана со значительными затратами на приобретение заменяемых деталей, а в эксплуатации возможен повышенный износ подвижного сопряжения из-за снятия наружного более износостойкого слоя материала при обработке детали, наблюдается снижение усталостной прочности валов и увеличение удельного давления в сопряжениях.

Способ получения сопряжений деталей с ремонтным размером бывает основным при освоении ремонта изделий, когда нет оборудования для нанесения восстановительных покрытий.

В таблице 2 представлены исходные данные.

Таблица 2 – Исходные данные.

Наименова-ние операции	Оборудо-вание	Норма времени мин	Габариты оборудова-ния, мм	Мощно-сть, кВт	Цена,млн. руб.
Мойка	Моечная машина 196-М4	0,07	1450х1430хх1550
Дефектация	Штанген-циркуль, эталон	0,8			0,22
Слесарная	Верстак, подставка, напильник	2,5			0,9
Низкотемпературный отпуск	Печь для отпуска СШО 5.0	3,63	500х500х х1000	9,7
Зашлифовка центровых отверстий	Станок токарный 16К20	3,2	2800х1190хх1450	8,37	81,2
Шлифоваль-ная (по копиру)	Станок шлифова-льный 3М173	7,7	5760х3690х х2135	12,19
Суперфиниш (по копиру)	Станок токарный 16К20	1,1	2800х1190хх1450	8,37	81,2
Мойка	Моечная машина 196-М4	0,07	1450х1430хх1550
Контроль	Штанген-циркуль, эталон, скоба, контроль-ный стол				2,2