Устройство, анализ работы и характеристика основных причин потери работоспособности гильз цилиндров

РЕФЕРАТ

курсовой работы по дисциплине «Технология ремонта машин», студенткифакультета механизации сельского хозяйства А.В. Платоновой

Пояснительная записка состоит из 47 с. машинописного текста, 6 табл., 5 илл., библ. 9 источников. Кострома. Государственная сельскохозяйст-
венная академия. 2006 г.

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

ВВЕДЕНИЕ 5

1. Устройство, анализ работы и характеристики основных причин

потери работоспособности гильз цилиндров 6

2. Структурная схема разборки узла 9

3. Технологический процесс дефектации гильз цилиндров 11

4. Технологический процесс восстановления гильз цилиндров 14

4.1.Маршруты восстановления деталей. Сочетание дефектов

в маршрутах 14

4.2. Выбор рационального способа устранения основных

дефектов детали 15

4.2.1. Характеристика дефектов и назначение способов

их устранения по технологическому критерию 15

4.2.2. Оценка назначенных способов устранения дефектов

по техническому критерию 18

4.2.3. Оценка назначенных способов устранения дефектов

по технико-экономическому критерию 20

4.3. Карты технологического процесса восстановления гильз

цилиндров 23

4.3.1. Планы операций технологических

процессов восстановления гильз цилиндров по маршрутам 23

4.3.2. Выбор средств технологического оснащения 23

4.3.3. Расчет режимов выполнения основных техноло-

гических операций и техническое нормирование

основных операций 26

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 46

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 47

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Гильзы цилиндров являются деталями, определяющими в значительной мере ресурс автотракторных двигателей.

Рабочая поверхность зеркала гильзы изнашивается весьма интенсивно в результате попадания вместе с воздухом частиц пыли, под воздействием коррозионно-агрессивных продуктов сгорания, из-за высокой температуры и недостаточной смазки (особенно в верхней части гильзы).

Действие перечисленных и ряда других факторов проявляется у различных двигателей по-разному, однако, как правило, наибольший износ гильз наблюдается в верхней их части и является причиной повышения расхода масла, дымления двигателя, а также снижения его мощности. Стоимость гильз заменяемых ежегодно для поддержания работоспособности только тракторных и комбайновых двигателей, очень большая. Из общего количества расходуемых гильз повторно используется менее 11 %. Из изложенного следует, что массовое и высококачественное восстановление гильз цилиндров – задача большой важности.

Гильзы цилиндров автотракторных двигателей изготовляют из чугуна с последующей термической обработкой. Внутренняя рабочая поверхность гильз в большинстве случаев подвергается закалке током высокой частоты на глубину не менее 1,5 мм и отпуску для получения твердости не ниже 40 HRC.

В настоящее время все шире применяются гильзы из легированного чугуна, которые не закаливают. Гильзы цилиндров двигателей ЗИЛ-130 имеют в верхней части вставку из износостойкого нирезистового чугуна, содержащего 16 – 17,5 % никеля, 7,8 – 8,5 % меди, 1,8 – 2,2 % - хрома и другие легирующие элементы.

Целью курсовой работы является систематизация, закрепление и расширение теоретических знаний по дисциплине и применение их при решении конкретных конструкторско-технологических задач.

Задачи курсового проекта:

- научится проектировать технологические процессы ремонта и восстановления узлов и деталей машин;

- научится пользоваться справочной и периодической литературой при анализе и выборе оптимальных способа и устройства;

- научиться применять общенаучные, общетехнические и специальные знания для решения конкретных инженерных вопросов;

- получить практические навыки в разработке новых или совершенствовании существующих технологических процессов ремонта машин, при использовании типовых технологических процессов, в работе с ГОСТами, справочной и нормативно-технической литературой, нормативно-технологической документацией.

 

Устройство, анализ работы и характеристика основных причин потери работоспособности гильз цилиндров.

 

Являясь направляющей втулкой для поршня, гильза образует вместе с головкой полость, в которой осуществляется рабочий цикл. Гильза цилиндров подвергается комплексному воздействию ряда факторов (высокие температура и давление газов, неравномерный нагрев, повышенный износ и т.д.), которые способствуют интенсивному износу поверхностей цилиндра.

Конструкция гильзы должна обеспечить: высокую жесткость и прочность, сопротивление износу и коррозии; надежную герметизацию стыков и сопряжений, простоту конструкции и технологичность изготовления. Гильзы могут быть сухими и мокрыми.

На дизеле СМД-14 установлены съемные гильзы (рис.1) мокрого типа(наружная поверхность гильзы омывается охлаждающей жидкостью). Они отлиты из специального чугуна.

Гильза цилиндров в расточках блок-картера отцентрирована по двум поясам – верхнему и нижнему.

У верхнего пояса выполнении фланец гильзы, которым ее крепят в блок картере. При затяжке головки цилиндров гильза своим фланцем плотно прижимается к расточке в верхней плите блока, благодаря тому что фланец гильзы выступает над плоскостью на мм. Для более равномерного прижатия и лучшего уплотнения газового стыка головка цилиндров опирается на гильзу через прокладку. Разность выступания гильз цилиндров одного ряда допускается не более 0,07 мм.

В верхнем поясе гильзы выполнены две прямоугольные канавки под резиновые уплотнительные кольца. Уплотнительные кольца изготовлены из специальной теплостойкой резины ИРП 1314 кольца круглого сечения и установленные в канавки гильзы входят в нижнюю расточку с натягом. При сборе они сжимаются, заполняя объем канавки. Чтобы кольца не срезались, на нижнем посадочном поясе блок-картера предусмотрена заходная фаска.

Для повышения износостойкости внутреннюю поверхность гильзы закаливают с нагревом токами высокой частоты до твердости не менее 40 HRC на глубину не менее 1,5 мм.

На поверхности гильзы нанесена сетка перекрещивающихся впадин глубиной 1,0…10 мкм и шириной 5…100 мкм, наклоненных к оси гильзы под углом 50…65º. Наличие впадин обеспечивает задержку масла на поверхности гильзы и улучшает приработку поршневых колец в начальной стадии работы дизеля.

Эллипсность и конусность новой гильзы по внутреннему диаметру не должны превышать 0,02 мм. При нарушении геометрической формы гильзы увеличивается прорыв газов из камеры сгорания, расход картерного масла, износ поршневых колец. Наиболее вероятная причина овализации гильзы – неравномерная затяжка гаек крепления головки цилиндров. Такая деформация гильзы может быть вызвана неравномерным выступлением фланца гильзы над плоскостью блока (как в пределах одной гильзы, так и одного ряда) из-за попадания под фланец посторонних частиц.

Чтобы зазор между поршнем и гильзой был обеспечен в требуемых пределах (что невозможно выдержать допусками на механическую обработку), гильзы по внутреннему диаметру сортируют на две размерные группы и маркируют.

Основными дефектами гильз цилиндров автотракторных двигателей являются:

1. Изменение геометрии внутренней рабочей поверхности, риски и задиры на ней;

2. Износ посадочных поясков под отверстия в блоке цилиндров;

3. Износ торца верхнего опорного бурта;

4. Кавитационные раковины на наружной поверхности.

Износ зеркала гильзы по высоте и по диаметру обычно неравномерен. Форма изношенной гильзы по высоте приближается к неправильному конусу, а по диаметру – к овалу. Неравномерный износ гильз цилиндров по образующей внутренней поверхности объясняется различными условиями трения. Максимальный износ рабочей поверхности гильзы обычно непосредственно в зоне остановки кольца в верхней мертвой точке. Анализ данных показывает, что в верхнем сечении гильз износ колеблется в широких пределах: от 0,05 до 0,47 мм.

Появление рисок и задиров на внутренней поверхности гильз обуславливается попаданием из окружающей среды в двигатель через масляный фильтр и воздухоочиститель абразивных частиц. Этот износ можно уменьшить лишь эффективным уходом за масляным фильтром и воздухоочистителем использованием горюче-смазочных материалов.

 

Рис.1. Размеры гильзы цилиндра СМД – 14.