Розділ 2. Обґрунтування параметрів технологічного процесу обкатування

Загальні відомості

Обкатування машин, агрегатів, вузлів - це спеціальна технологічна операція, завдання якої полягає в тому, щоб за певних, спеціально встановлених,мінімальних в часі режимах підготувати машину, агрегат до сприйняття експлуатаційних навантажень, усунути дрібні несправності, видалити продукти зносу,що інтенсивно виділяється під час припрацювання тертьових пар з метою подальшої надійної роботи машини.

Особливість обкатки полягає в тому, що вона пов'язує ремонт і експлуатацію, будучи завершальною ремонтною операцією і початковою операцією використання виробу.

В період обкатки відбувається приробіток деталей, тобто інтенсивне руйнування шорсткостей поверхонь, що труться в результаті металевих і молекулярних зв'язків і механічного зачеплення найдрібніших частинок поверхонь тертя.

У процесі припрацювання сполучень відбувається трансформація поверхневого шару: змінюються величина і спрямованість мікро профілю, зменшуються макро геометрічні відхилення форми. Збільшуються зазори, послаблюються натяги, змінюється мікротвердість, структура поверхневого шару. Припрацювання сполучень завершується при стабілізації зазначених та інших характеристик.

Що здійснюється в процесі прироблення пластична деформація супроводжується зміцненням - підвищенням зносостійкості поверхонь тертя.

Ніякими видами технологічної та хіміко-термічної обробки не можна створити такий стан поверхонь тертя, яке забезпечується припрацюванням.

В процесі припрацювання відбувається два одночасних процесу - макро- та мікро припрацювання, причому тривалість першої значно більше, ніж другий. У міру прироблення відбувається збільшення площі прилягання і зменшення швидкості зносу поверхонь тертя. Вихідні макро- і мікрогеометрія визначають час прироблення і початковий знос. Не тільки більш груба, але і більш чиста обробка погіршує процес припрацювання. При цьому незалежно від початкової шорсткості для одного і того ж навантажувально - швидкісного режиму роботи встановлюється певна шорсткість в сполученні.

Однак тривалість і якість припрацювання деталей, що сполучаються залежать від вихідних значень чистоти робочих поверхонь і мікротвердості. Приробіток сполучень з низькими вихідними значеннями шорсткостей деталей є найбільш тривалою і супроводжується великою інтенсивністю зношування, як за рахунок механічної взаємодії, так і за рахунок пластичної деформації.

Припрацювання таких деталей з високою вихідною чистотою поверхонь менш тривала і протікає з меншою інтенсивністю зношування.

З відси випливає висновок: значення вихідних шорсткостей сполучених деталей перед обкаткою агрегатів повинні бути по можливості близькими до їх мікро нерівностей після припрацювання.

Наприклад, вихідна оптимальна шорсткість робочої поверхні спідниці поршня перед зборкою двигуна повинна знаходитися в межах R a = 0,35... 0,75 мкм;компресійних поршневих кілець - R a = 0,15... 0,45 мкм;циліндрів - R a = 0,2... 0,3 мкм.

Прийнятим при призначенні режимів обкатки агрегатів вважається поступове нарощування швидкостей та питомих навантажень на деталі припрацьовувальних поверхонь. При приробітку на одному навантажувально-швидкісному режимі не підготовляє спряження до сприйняття експлуатаційних навантажень і швидкостей. Одержувана при цьому мікрогеометрія поверхонь тертя буде відповідати тільки цьому режиму навантаження і при зміні його (режиму) буде змінюватися і мікрогеометрія тертьових поверхонь деталей. Тому прироблення поверхонь треба вести при змінному режимі,одержуваному зміною навантаження і швидкості пересування тертьових поверхонь відносно одна одної.

Починати припрацювання треба з мінімальних значень навантажень і швидкостей на деталі агрегату,зазначених у технічних умовах, і доводити їх до максимальних поступово. Припрацювання поверхонь тертя повинно протікати в оливному середовищі при наявності оливної плівки між сполученими деталями. Мінімальна товщина t оливної плівки залежить від висоти мікронерівностей обох тертьових поверхонь h, діаметра абразивних часток d, деформації деталей за рахунок силових і теплових впливів h. На товщину оливної плівки і процес припрацювання впливає також якість оливи (в'язкість оливи, його склад, в’язкість і т.д.), температура і тиск подачі оливи.

Олива, застосовувана для обкатки повинно не тільки володіти хорошою змащуючи здатністю, але і добре охолоджувати тертьові поверхні, вимивати забруднення. Мало в'язка олива в достатній кількості проникає в зазори між поверхнями тертя,тому добре охолоджують їх і вимиває забруднення із зон тертя. Однак через їх низьку в’язкість створюються передумови для виникнення задирів.

Зі збільшенням в'язкості оливи товщина оливної плівки стає більшою і ймовірність виникнення задирів зменшується, але гірше відводиться тепло і забруднення. Для двигунів внутрішнього згоряння раціональна в'язкість припрацьовувальних олив повинна бути 6... 8 Ст.

Двигун внутрішнього згоряння обкатують на обкатувально - гальмівних стендах: КИ-5541,КИ-5541М, КИ - 5542 та ін.

По закінченні обкатки проводять контрольний огляд і усувають несправності.