автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.03, диссертация на тему:Определение эксплуатационных дисбалансов двигателей и повышение их ресурса подбором деталей по массе при ремонте

АКАДЕМИЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ НАУК ТУРКМЕНИСТАНА ИМЕНИ ПРЕЗИДЕНТА ТУРКМЕНИСТАНА АКАДЕМИКА С. А. НИЯЗОВА

На правах рукописи

КАЛЯЕВ Михаил Леонидович

УДК 621.431:231.311.02.1

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ДИСБАЛАНСОВ ДВИГАТЕЛЕЙ И ПОВЫШЕНИЕ ИХ РЕСУРСА ПОДБОРОМ ДЕТАЛЕЙ ПО МАССЕ ПРИ

РЕМОНТЕ

05.20.03 — Эксплуатация, восстановление и ремонт сельскохозяйственной техники

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

АШГАБАТ 1994

Работа выполнена на кафедре ремонта машин Туркменского сельскохозяйственного института.

Научный руководитель:

академик АСХНТ, член АНТ, доктор технических наук, профессор Назаров А. Д.

Официальные оппоненты:

заслуженный деятель науки Узбекистана, член:корреспондент УАСХН, доктор технических наук, профессор Кадыров С. М. кандидат технических наук, доцент Аповов И. А.

Ведущая организация:

Министерство сельского хозяйства и продовольствия Туркменистана

Защита состоится «23» февраля 1994 г. в 15 часов на заседании Специализированного совета по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора наук в отделении инженерных и эколого-экономических наук Академии сельскохозяйственных наук Туркменистана им. Президента Туркменистана академика С. А. Ниязова по адресу:' 744005, г. Ашгабат, ул. Глыч Кулиева, 3.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Академии наук Туркменистана.

Автореферат разослан «у^ » г'

Ученый секретарь Специализированного совета, кандидат технических наук

О. И. РЕДЖЕПОВА

ОЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темц. Эффективность сельскохозяйственного производства связана о вопросами позышения эксплуатационной надежности позой и, особенно, отремонтированной техники. 11х решают снижением показателей изнашивания подлипникоз коленчатого вала, выявлением причин попиленных дисбалансов отремонтированных двигателей я-выпуском их из ремонта с допустимыми дисбалансами. Поэтому разработка методов определения износов шеек п зазоров в подшипниках, колекчз-того вала в условиях эксплуатирующих а ремонтных предприятий, установление влияния эксплуатационных и ремонтных факторов на дисбаланс двигателей, разработка расчетных ц экспериментальных- методов я определенно ссставлящих и суммарных дисбалансов двигателей при их эксплуатации и ремонте, установление причин повшюнных дисбалансов дзкгатзлей поело их ремонта, обеспечение выпуска двигателей из ремонта с допустгощмн дисбалансами является актуальными.

Но.ть работы. Повыпепиэ надежности и вероятности безотказной работы, улучпэнио виброакустичоских показателей двигателой бзлаи-сироэпоЯ коланча*ого вала л пала п сборе, установлением допусти-. мах отклонений массы и подбором по мае с о комплекта деталей КЕМ, обеспечением выпуска двигателой из ремонта с допустпдаии- дисбалансами.

Обьает исследования. Двигатели рабочими объемами 2,445; 4,25 л 6 л, постушгазио в первый и повторный кашггальнко ремонты.

Методы исследований., 3 работе использованы полежения дипа-ггаг.п автотракторных двигателей, теории вероятностей, разг.:ер:1ых цепей, математической статистики, планирования инженерного эксперимента п оспованныо па них методы, разработанные примаилгольно п вопроса« исследований. Обработку стагистичоскях и экспериментальных данных, расчеты проводила на 2ЗД 1ВМ ХТ.

Научная нозиэка,. Методы определения и одоша: показателей изнашивания пеок л зазоров в подаипнпиах колончатого вала; закономерности влияния различных эксплуатационных (¡шпоров па дисбалансы двигателей; расчетные и экспериментальные методы опрэдо-леяял составлялся и суммарных дисбалансов двигателой при их эксплуатации и рзмспто; расчотнио методы определения, допусцмого отклопэпяя пассы комплекта деталей К1Ы; способы уионьпэязя ремонтных дисбалансов дзигатолой путец подбора указанных деталей по глеео.

Практическая пшшость работы . з'аклотаотоя п том," что ока поз-

всляет определить действительные значения износа шеек и зазоров в подшипниках коленчатого в&аа двигателей и объективно оценить кх техническое состояние; определить составляющие и суммарные эксплуатационные, технологические и ремонтные дисбалансы двигателей; установить факторы, вызывающие ¡¡аибольсие значения указанных дисбалансов; определить допустимое отклонение массы комплекта деталей НИ при ремонте двигателей; указывает способы уменьшения ремонтных дисбалансов двигателей и обеспечения их выпуска из ремонта с допустимыми дисбалансе!!!:,

Аппобани.т оаботн. Материалы диссертации долегоки и одобрены на заседаниях кафедра ремонта машин и научных кок^ренциях ТСХИ, 1988...1993 гг.; Всесоюзной научной конференции "Использование, надежность к ремонт патин, электронизация процессов в сельскохозяйственном производстве арэдной зоны" (24-27 сентября 1591 года, г.Апхабзд); .Межузовской научно-технической кон|«ронцип "Соверзенствозакие конструкции, методов эксплуатации и ремонта сельскохозяйственной техники" (27-30 мая 1992 года, г.Ус[а); совместной расширенном заседании ка£сдр ремонта мадии и 31Л11 ц охрана труда ТСХИ, 1993 г.

Результаты исследований внодойнн в производство на Асгабат-склх АРЗ а I и ТАТП Л I,проходят апробации на ПО ЗИЛ, Отдельные положения работы используются в учебно« процессе в ТСХИ.

Экономический эо:окт от внедрения результатов исследована;: в ремонтное производство, приведенный к одному двигатели с

2,445 л Б л., составляет 91,63 ц 224,62 маната, а для условий эксплуатации отремонтированных двигателей с = 2,445 л -329,4 маната,

ПуДянканки. По теме Ековергздив осубявкоьаио Г? работ ой-1ДК.1 объемом 33,9 п.л.

Объем и отруктуи-'. длсг;ерта1ткл. Работа ссстокт из введения, четырех разделов, экономической ч&ога, об&х выводов а раксаок-'даций. Диссертация изложена на 226 страницах, в тел числе 148 страниц машинкешюного текста, содергдгг 39 рисунков и 33 таблицы,

СОДЕКАЫЕ РАБОТЫ

Во ввететги обоснована актуальность теыы 'г. приведена полого-нзя, выносимые на задиту.-

В потаен разпело приведен анализ работ, посвященных определенна показателей кзнмнвания ыоек и зазоров в подшипниках коленчатого вала, эксплуатационных, технологических, ремонтных и допус-

ти.шх дисбалансов двигателей, а также способам балансирорки ко-лепчатого вала а сборе п подбора доталеН HILM по массо при их PO-UOllTe.

Исследования изнашивания и отклонений $ормц деталей, зазоров п сопряжениях двигателей посвящены работы Авдоиькина О.Н.,Ско— зородина В.Я., Кади роза С.М., Григорьева H.A., Гурзнча И.Б., Аллилуева Б.А., Назарова А.Д., Николаенко A.B.- л др. Но но разработаны единые методы определения к оценки пзиосов п отклонений rJojMii, зазороз з подшипниках коленчатого зала двигателей в условиях эксплуатирующие к ремоитнкх предприятий. Не установлено влияние дисбалансов двигателей па показатели'изнашивания упомянутых подлинников.

Вопросачп определения и нормирования дисбалансов двигателей зансллись Назаров А. Д., Тарасов А.Я., Тельнов iL у,, Сероп Л. И, л др. Несмотря на ого, недостаточно полно изучен:; (¡актош, Б.чзи» пагсие дисбалансы двкгателой й процессе ;сс эксплуатации. Отсутствует экспериментальна и расчетное метода определения состав-лг.петх я суммарного дисбалансов двигателей при :к эксплуатации п ремонте. Не щ.'яэлелн экаплуатакио-гао, технологический л ро-монтпно илктори, вкз'зпстга яаяболктае дисбалансы,

йорарогякта д?яуст::;.'.о;! разнести касо деталей 2ЕМ и. балзн-счрозле эрагасзосся деталей двигателей зссэяпонн работп Дегге-рзяеасго Л.В., Stpsora- Э.М., З-азарэпа Д.Д, и др. Сдплл-.о, недостаточно л с ля с разработан?; i'.oTc-i:. подбора п подгоагя лсдалэктоп летала rt Л iro'лассе иря ро.чопго дзлптелеЯ.

Тчлп-ззя пзл?делнс5, определены слодуизло задача' пзследования:

1. Разработка .чэтодаз определения износа аооч п зазоров л "г-'.лпнлгла кололчагсго зала двигателей.

2. "ооретичосксо л ог-спертазиталвноо определение з"оплуата-Ezokskx дисбалансов дзигателей.

3. Выявление прляин увеличения: дисбалансов отргмэитирсзач-пих двигателей п разработка способов их снидон:ш.

Во второй разделе разработаны метода определения, оценки и анализа износа соек л зазоров а подлинниках коленчатого зала, установлено влияние дисбалансов двигателей на поглзатсли изнашивания коренных подллдннков коленчатого вала..

По действующим стандарта« корешшо п шатушшо пеПзш измеряют до з после эксплуатации а двух сечениях п в четырех направлениях а каждом овчеюга. Для достоверной оценки roximeoKoro

ч

состояния и-износа, определения ремонтных размеров коренных паек микрометрам необходимо проводить по их краям и в среднеа (не-изнаяизаеыом), под масляной канавкой вкладышей, поясе. Износ коренных веек двигателей с 2,4-15 л, когда а качество диаметра иеек в начале эксплуатации принимают его значение и неизи&ш-ваемом поясе, а 1,27 п 1,42 раза болыпо, чем в случае, если упомянутый разкор равен номинальному диаметру и номинальное иннуа половина поля допуска на рассматриваемый размер, как это делается ка практике. Средний 11ц и ыаксишлышй И ■ износа коренных ае-ек в вертикальной направлении в 1,53 и 1,47 раза больно их значений Ир и КГ;_, в горизонтальной. Такие же результаты получены для шатунных шеек. Поэтому при оценке технического состояния к долговечности, определении ремонтных разизров шеек коленчатого зала следует исходить из их износа в вертикально;.! направлении. При атоа достаточно пзазрить диаметры третьей и пятой коренных аоок, которые наиболее изналиваатся а процессе эксплуатации двигатс-лей с V = 2,445 л. В этой случае затраты ка микрометрам шоек снижаются в 5,33 раза.

Действительные зазоры в коронных к оатунных подинпаиках ара пуске д м1, д ця и установившейся тепловом розсиае д Д двигателей определяет ло формулам

дал = ^ + ^ дшт= Ъ- *Г (2>

где с^, и - действительные отклонения от номинального значения диаметров коронных веек, постелей а блока под эти шейки и толцини кореннше вкладахай; и^ - увеличение диаметров постелей в блоке с вкдадшаып при затягке гаек шлаяек для крапления крш-ки к блоку; - расширение диаметров корашШх оеек и пос-

телей в блоко при их нагреве до рабочей теьшерагуда; у. -то. го для шатунного подаишика.

}1ан более вероятные зиачоная величин и у для двигателей о V = 2,445 л составляя? 15,7 и 3,1 гим. С учетов этого, увеличение ремонтных диаметров еороешх а иатущшх сеек в срадиеа на 15 к 9 мш по сравцонип о прэдусиотроинищ: по дзйзтзувда ТУ значениями позволяет сохранить исходные ионтадные зазоры в подшипниках колончатого вала, ' В условиях ускоренных стендовых испытаний двигателей о 2,445 л изменение их дисбалансов в плоскостях иахоаика Лц и шкива Дц от 10 до соответственно 160 и 100 г.ьа незначн-

толъио влияет на скорость язиазнзаяия л И , коэффициент неравномерности износа с и коронпкх иоок, скорость увеличения за- • зора & з коэффициент неравномерности зазора <£д л хороших подзигшпках колончатого вала, значения которцх составляет 1,10,.. 1,19 r.ici/ч; 1,12...1,15; 1,23...1,34 мга/ч 2 1,03..Л,04. С роз-тем Д п до 370 я 240 г.мм значения рассматриваемых показателей достигает соответственно 1,60...2,75 мга/ч; 1,21...1,38; 1,85...2,83 '.-.км/ч л 1,07...1,20. Зто в 1,45...2,50; 1,08..Л,23; 1,50.,«2,30 к 1,04...1,07 раза йольсо их значений яри дисбалал-' СПт в ПЛОСКОСТЯХ КСРРОКЦИЛ 10

Овальность л Си и конусосбразность д К кореншос шеок коленчатого пала исследуемых двигателей существенно не изыоняят-ся при увеличения дисбалансов в плоскостях г.ахсвика и игаша от 10 до ссотвотстзенно 160 к 100 г.гдл и составляют 5...8 и 12... • 17 :<км. При дальнейшем росте указаяннх дисбалансов до 370 и 2<Ю г.га происходит интенсивное поаняеиле упсуянутш: г.акрооткяо-нопий паек до 12...39 л 2G...52 мкм.

Результаты ускоренных стендовых испытаний подтвержден!: данными эксплуатации новых п отремонтированных двигателей. Увеличение Д ;i Лц от 10 до 160 и 100 незнач:ггельно влияет на показателя пзнапизаиил л неравномерность износа кореншос подш-н:;:;ов и приводят ;; росту значений величал. аИ, с „, <3д , £л , а Оз.. дК в 1,15 и 1,-17; 1,05 л 1,07; 1,17 и 1,19; 1,06 и 1,07; 1,15 и 1,19; 1,17 л 1,19 раза-для новых и капитально отремонтированных двигателеI!. •Далънойяео увеличение упемлнутнх дисбалансов до cGO и 200 г.г.я сопровог^сется ростом значений анализируемых величин в 1,57 п 1,58; 1,10 и 1,13; 1,40 д 1,42; 1,13 н 1,15; 1,50 и 1,51; 1,52 и 1,53 т>аза. Показатели пзнагапза.чта- корзнннх подзияпнкез коленчатого вала отремонтированных двигателей и 1,12.. .1,23 раза болклэ, чем .чезкх. Ресурс нсвих л отремо.чтиро-вашах двигателей с V3l= 2,445 л при Д, = 10...160 Д3 = . 10.. Л00 г.:-: па 12...ЕО и 15...35,1 благо, чех для Д - ООО л Дд = 200 г.:~!.

Л тгетьс:.! .р-азделе арзгзодэкн ргочопшэ п эксяэрпясятальпца методы определения составлявших п с;,:кар:-:ого_ эксплуатационных дисбалансов двигателей.

' Отложения нагара и смол на яорсше я но головых кольцах, 'накопление продуктов изнашивания я грязи в полости ахт'ушшх шеек аь'З!.-вая? в' плоскостях коррекции двигателей дисбаланса я немокты дисбалансов.>íx значения зависят как от массы упомянутых загрязнений и

неравномерности их рассеяния по патуннда пейкаи.так и конструкции грязесборника в отих кейках и его расположения по ним. В общем случае дисбалансы Д г и Даг,моменты дисбалансов Ммг и Мщг в плоскостях маховике и шкива коленчатого саля двигателей,вшиваемые рассматриваемым фактором,вычисляет по формулам

' ^„¿"па1 1 ^»^ГЛ (3)

' - 1?К^1Ш1=аП1Ь«ПЛ1(1я^Ьл.)>1аС,.]]'; (6)

где Х- радиус криволипа; С - расстояние ме.гду плоскостями иахо-аака и шкива коленчатого вала; у. - количество затушшх пеек; П1п^и - масса продуктов нзкаиивания и грязи ь щавой и ле-

вой частях грязесборника а I -той шатунной вейке,приведенная к ее осп; и расстояние от плоскости ыхива и маховика до масси к влг-рзсстояаио от середины I -той шатунной

аейки до центра масс продуктов изнашивания и грязк в правей к допой частях грязесборника.

В нсстоя-дее время, на коленчатых валах двигателей применяют более 10 конструкций грлзесбпрнака б егтунных шейках. Для всех существующих конструкций грязесборниксв, кроне показанных на рис. I, значения расс1.'.атр'.1аоеу.Ь!х дисбалансов и иомсптсв дисбалансов зависят ст двух составлявших: первая определяется распределением продуктов изнашивания и грязи по шатунным еейкаи, а вторая -конструкцией грязесборника.массой упемянутцх загрязнений и ¡ис-положениеы ее центра масс относительно середины еатунних ае.ек. Если грязесбарник имеет конструкции, представленную на рис. I, рассматриваемые дисбалансы и моменты дисбалансов зависят только от первой составляэдей.Поэтому наиболее целесообразно использовать рассматриваемые конструкции грязесборника.Крена того.оти грязесборники.не влияют на номинальную уравновешенность двига-леП. •

По зависимостям (3)...(б) также определяют дисбалансы Д^ и моменты дисбалансов Ми,, вызываемые отлокенияии на поршне

Рис. I. Конструкции грязесборникгс в аатунных иейках коленчатого зола двигателей

¡! иоргиезых кольцах нагара н скол, заменял в них т^ па пассу этих отложений.

Дисбалансы и моменты дисбалансов, появляотиеся из-за увеличения зазоров в коренных подшипниках коленчатого вяла в процессе эксплуатации двигателей, определяют экспериментальным путем при пснппи станка для балансировки двигателя в сборе и ¡-.зачаток.

В условиях эксплуатации двигателей происходит увеличение зазоров в подсипниках осой вклэчения сцепления и п.тицевсм соединен:1.:!. Ото вызывает дисбалансы в плоскости маховика, значения которых пул" мо пропорциональны вэличене зазора и массе соответственно нз.ти.ч-ного и ведомого дисков сцепления. Моменты дпебалпнеез в плоскости пкнпа находят учшолеиием упомянутых дисбалансов на расстояние нс:х-ду плоскостями коррекции.

Рост зазоров з латунных подшипниках и сопряжениях деталей па~ туннопорпнезой группы в процессе эксплуатации двигателей изменяет ¡гактпческуя длину па туна п отнесение радиуса кривопл:па к длина езтуна. Ото приводит к появлению п плоскостях коррекции двигателей дисбалансов и моментов дисбалансов, определяемых массой поступательно двн;-ули;сся детален КШМ, тепловыми деформациями шатуна и зазорами в латунных подпипниках,мекду лорл^вым пальцем- втулке Г! верхней головки га ту на и отверстиями а боС-хзках пориня, о тпк-э деформациями ниянеЯ головки шатуна с зкладютми при затялкс болтеп для крепления ее кркпки. . ■

При эксплуатации двигателей коренные и азтунныо зойки иэня-аивавтея неравномерно по длине и скру-иостн. Это изменяет рассто-

яшз между центром масс шеек и осью вращения, что вызывает дисбалансы Д.н и моменты М1Ц дисбалансов двигателей, определяемых эксперт,(ентальным путем. Для этого на балансировочном станке устанавливает дисбалансы коленчатого вала двигателей, поступивши: а капитальный ремонт, до и после перезшифовки его ciaoj; под ремонтные размеры. Затем по разности упомянутых дисбалансов рассчитывает

Во время эксплуатации двигателей под действием газовых и инерционных сил, а такае их моментов, происходит прогиб коленчатого вала. Дисбалансц и моменты дисбалансов, вызываемые этим £пкторси, одинаковы для обеих плоскостей коррекции к зависят от масса враца-вдихсл деталей,прогиба и расстояния иедцу плоскостей маховика и шкива."

Значения составляющих и суммарных эксплуатационных дисбалансов и моментов дисбалансов двигателей распределены по нормальному закону. При этом наиболее вероятные значения и среднеквадратпчес-кие отклонения указанных величин определяет по выражениям

где иг, - количество эксплуатационных факторов, вызиваюцых рассматриваемые дисбалансы и моменты дисбалансов; Д.„. и б"(Я ) -математическое ожидание и срсднеквадратнческое отклонение дпсси-лансоз двигателей, вызываемых -тшл эксплуатационным ^актором; Ц^. и С(ЫЭ.) - то ке для момента дисбалансов.

Значения упомянутых величин мехно определить и экспзрпыенталь-ным путом с пемочыэ станка для балансировки двигателя в сборе.

Данные но эксплуатационным дисбалансам двигателей приведены я табл. I.

В четвертом разделе изложены причины поашенного дисбаланса отремонтированных двигателей и .способы его уионьиешш.

' Дисбалансы двигателей с V = 2,445 л, вызываемые допуси^кмд по К' отклонениями массы и длины вворачивания пробок грязесборац-ка в патушшх шейках, больше значений этих величин от других технологических факторов, а двигателей с Ч'^- 4,25 л - одного порядка с дисбалансами, пзяалязадвзюя из-за наличия отклонещШ радиуса кривошипа, угла иа-ад.кривоашшми, объема грлзоеборлика ц остаточного дисбаланса врадащихоя деталей. Наибольшие дисбалансы двигателей с 6 л вызывают допустимо по ТУ отклонения массы деталей '

I. Значения дисбалансов, r.in, вызываемых эксплуатационными факторами прп эксплуатации двигателей до первого капитального ремонта- - -

Обоза: "е.чле

i

Значения хлтактериста; рассеяния

~гг.---гт^—г -í—~—г

" min !

сО

(Г..

■А,

тт

"яп

2 . 2 .2 . 2

JJL

сО 10.

15

JLQ 10 15 15 10 15 5 15 _5_ 10

10

JKL

25 15; 25

10 14

7«i

■ю t

105

25

40

55

СО

55

го so"

,40.. 65 53 5о".

JL

S3 13_

31 100 175 75., 125

Примечание. 4,25»

3 12 8 12 25. _ 75 15, 25 25 50 50 75 50

50

28

40*

„13 . 0'>

23 80 , ~140 60,. ICO

_6,0„ 7,7 „5.5

^ £ i ' .ь

23,4 51,1 1,7.8

П

¿.о, i 20.0 33~9 ...26,8 . 48,0 3I¿4

50.0 20.4

35.1 . I6.J3

25.1 ILS

21-, 5 .3,5 ID, 5 J36.Г 101,1

43.2 65,6

_2V29 3,56 2,35

О 9

0,53 20,06 5.CS

O ,ЙО

6.46

12,66

13.71

19,11

13.07

20,07

12,'90 7.GO 11,35 J2.J7 3,S3

ма

3, E3

SkiS

33,46 17.76 27,31

0,352. 0,462 0.427 0,423 0,230 0,328 0.2 36 0,244 0,323 0,374 ' QLfSn 0,391

0,401 0.434 0,367 0.461 0,453 0.189 0,178. 0.176 0,IS5 0.403 OjOcO 0,411 0,416

0,573 Q-,594 0.5S7 0,542 0,522 0,535 0,677 0,501 0,517 0,507 0,548 0,510

ÍL.S22

0:510 0.505 0,516 0.543 0,568 0,333 '0,E33 0.333 0,333 0,579 0,549 0.592 0,546 •

двигателя с г.- 2,445 л, значена

:ДЬ —

■ Предельно допустимые дисбалансы двигателей о = 2,445 л з плоскостях >лховика и пкнэа равны 170 п НО г.ni, а допустимые -150 к ICO гл.?.!.. Суммарные дисбалансы отремонтированных двигателей в этих плоскостях измэняютоя в пределах 55...325 и 30...270 г.га

о

при среднем значении 189,0 д 147,9 г.мм. Значительно дисбалансы отремонтированных двигателей появляются из-за наличия отклонений t.iacca и остаточного дисбаланса деталей. Значения этих аеличпя уменьшают путем подбора комплекта деталей КШ по массе и балансировкой коленчатого вала а сборе с маховиком и сцеплением. Езлаксирозка коленчатого пала и вала п сборе с установленными пробками грязесбор-ника в-¡латунных ¡лейках полностью устраняет дисбалансы от отклонений массы и длины вворачивания этих пробок.

Подбирать по масса следует но отдельные детали а их ком-цлеку, устанавливаемый в один цилиндр, добиваясь, чтобы .моменты дисбалансов-даигателой были минимальны и находились в допустили пределах. Допустимое знача киа отклонения нас с и деталей КИМ при ремонте-дв;:гат еле и определяют из выражений

v'MT - 4Ег-«'<4 + 4>- 4p<piT <9> • и«)

где b.j v. - коэффициенты, зависящие от принимаемого количества вар::а.чтоа распределения отклонений uaccu комплекта деталей ■ KLM по отдельнш кривошипам; К^ и К^ - коэффициенты, учитывающие , влияние на дисбаланс и момент дисбалансов дв пат ел ой технологических погрешностей подгони! и подбора по массе деталей К1Ч, балансв-роаки врацаздихся деталей, восстановления коленчатого вала, пагу-на и сборки двигателей при их ремонте; Ц,т и - моменты дисбалансов двигателей, определяемые разностьэ их предельно допустимого, ремонтного и эксплуатационного цементов дисбалансов; Д и Д„., - дисбалансы коленчатого вала в сборе в плоскостях ыииза и ¡¿а-

IW

ховика; Д к дисбалансы шкива, крыльчатки вентилятора и сцепления; сц и екр - эксцентриситет ыезду осью в^гаиелия п осями шиша и крыльчатки вентилятора; mQ и т.^ - масса шкива ц крыльчатки вентилятора.

Скорость изменения коэффициентов б. имеет наибольшие значения j двигателей V -4 ц V_e, а наименьшие - Р-4 а Р-Б. При расчетах получается два значения массы пг . В качестве допустимого следует принимать меньшее из них. Значения указанной ыасоы для двигателей с V = 2,445 л составляет 2,4 г. В этой случае дисбалансы коленчатого вала в сбора с маховиком и сцеплэшши в плоскоогях маховика и шкива но долшщ превышать 90 и 45 г.мм.

Значениями массы поршня', поцанового пальца,' комплекта поршневых колец и шатунных вкладышей на ремонтных предприятиях нельзя управлять. Поэтому подгонку .масон комплектов деталей КШ, устанаа-'

„тнно

зашла з двигатель, следует производить за счот уменьшения г^ас-сы иатуна, а ее допустимое отклонение - рассчитывать вероятностный иотодоа по зависимости , г г , - г

= ^¿гСБГ Л^) - 2К>гпЛ][4(Кгг[ЛШ1 + л ак)] ) . (ii)

где п. - количество деталей «¿4 в комплекте, ¡¿ас о у которых ле подгоняют и условиях ремонта; К - конструктивный коэффициент; дт и Л. - отклонения и коэффициент относ игольного рассоялля цас-с:: I -той детата КИМ; Л сц и Лак - коэдощиент относительного рассеяния массц верхней и нихнеЗ головок вату на.

Значения других величин в уравнении (II) вычисляют до фо;«у-

лаи

^.-^ЧХ.4 г ^в^хе ;

^ = [ С " + дкР ) " « -

Расчеты, внаолнешше по форг.-уле (II), показизест что о ростом дисбалансов коленчатого вала в сборе дв;сгателоЙ с 2,41:3 л и ужесточением границ доверительного интервала его рассеяния Р0 значения ¿ш. снижается (рис. 2). Для дисбалансов Д = 30 и

Рис.2. Влияние дисбалан-соз коленчатого зала а сборе на допустимые отклонения цассы шатуна при реионто дзига-толой с У5<= 2,-145 л: 1...4 и 5...8 - при из.манонлл дисбалансов' з плоскостях икшза и пахозигл и доверительной вероятности 0,£0 (4 к 8); 0,955 (3 и 7); 0,33 (2 к 6); 0,99 (I л 5)

Д^ = 45 г.мм допустимо отклонения массы шатуна составляют 0,8 п 0,48 г при доверительной вероятности 0,955 и 0,93. Для условий ремонта достаточно принять PQ = 0,Э. Тогда значение ¿m^ равно 1,21 г.

Дисбалансы двигателей и ^¡t= 2,445 л в плоскостях нахозика к шкива, детали которых подбирали по массе, а колончатый вал в сбора с маховиком и сцоплониои балансировали с использованной разработанных методов, из.чоняятся в продолах 30...135 и 20...ICO г.мм, что изныло допустимых. Колебательная скорость и звуковое давление р этих двигателей находятся в диапазоне 0,63...0,69 см/с и 0,15...0,16 Па, а значения величин лИ, £11( и соответственно 1,14...1,18 шз,"./ч, 1,15...1,16; 1,35...1,39 мкм/ч и 1,04... 1,05. У двигателей, собранных из деталей, поступивших в за-пленыо части, дисбалансы в указанных плоскостях рав!ш 245...310 и 205...265 г.1?л, а рассмлтр:шаемыо гдчестаснлыо показатели - соот-аогстзонно в 1,51...1,69; 1,60...1,81; 1,45...1,80; 1,12...1,30; 1,45...1,75 и 1,07...1,10 х>аза больше, чем для двигателей, У которых .детали НШ.! подбирали по moco и балансировали колончатый вал в сборе. Подбор дот алой КЕМ но массо к балансировка, колончатого сала в сборо при рэмонго двигателей а соответствии о разработанными методами; побыешт их ресурс на I5...35JS.

I. С целью достоверной оценки технического состояния определения износа и рэмонгных размеров коронных ыеек коленчатого зала две-гатолзй ?.!ш:ро:.:огра": следует проводить по 1к кроям и в сродном (не-пзнапивасмом), под масляной каыаакой в^тадызэп, иоязо в вертикальном направления. Дет дшгтатолой с У^г 2,445 л достаточно измерить диаметры 3 и 5 коронных пеек, паиболоо изнзашагщихся в процессе окс-аяуатацпп. В этом случае затраты на кгкромотраз уисшиутых позк снизаятоя п' 5,2-3 раза'. При определении зазоров в подтшшиках коленчатого вала необходимо учитывать ыоагаяяао дофо^ацш! постелей п блоко к ыжной голошеи патуна» С учетом их ремонтные диаметры корзина к шатунных шеек колончатого вала упомянутых двигателей ио-гут бызь в средней на 15 и 9 шм больсе их допустшых по ТУ значэ-

нпй. ' . —...... ......................

2; Изкененпо'дийбазашооа'в'тиоскостях'каховша к ткпза-от 10 до соответственно 160-ц-100т.тгпрактически-нэ-влкяот на скорость изнашивания,'КоэЩЬициэш: неравномерности-износа, овальность и ко-пусообразпость коренных шеек, скорость увеличения зазора и коз&£и-~ ционт неравномерности зазора в коренных лодтшниках колончатого

'■ч

пала двигателей с - 2,4-15 л. С ростом дисбалансов а этих плоскостях до 370 и 240 г. мм значения рассматриваемых показателей увеличиваются в 1,45...2,50; 1,08..Л,23; 2,40...4,90; 2,20...3,06; 1,50...2,30 и 1,04..Л, 17 раза. Ка значения .указанных показателей алляат исходило зазор:: а этих подлинниках и их неравно:,¡арность рассеяния, отклонения ^орми и взаимного расположения коренних пшек и подлинников, дисбхтанси двигателя л сочетания поречнслашшх факторов. При это;.! показатели из!!азпза;1пя коренных подшипников колончатого пала отремонтировавши двигателей в 1,12...1,23 раза больше, чш новых.

3. Предложены расчатаыо и экспериментальные метода определения составлявших дисбалансов и .моментов дисбалансов даигагалеЗ, вызываемых эксплуатационной (¡акторами, а такле суммарных эксплуатационных дисбалансов и моментов дисбалансов. Эксллуатациокниэ дисбалансы в ялоскост.чх маховика и шкива двигателей рабочзм объеме; 4 2,445 л измелются и пределах 20.. .100 к 15...75 г.мм, & с

->|25 л - Зэ.,.175 и 25...125 г.мм. Моменты дисбалансов а указавших плоскостях тазт значения 9,5.,.47,8 и 12,8...63,8 (2,445 л), 10,0...£9,9 и 25,2. ..125,0 г. №4 (4,25). Для обоих двигатолой эксплуатационные дисбалансы в плоскости маховика больге, чем в плоскости шкива, а для эксплуатационных моментов дисбалансов - наоборот;

4. Наибольшие дисбалансы в условия:': эксплуатации последуемте двигателе?, вызывав накопление продуктов нзназквання и грет и в полости латунных ¡гаек, увеличено зазора з коренных подлинниках, на-рзвнеуарный износ поверхности паек и прогиб коленчатого нала. Дисбаланс и, а плоскостях маховика и скипа дьлгат-злай с V = 2,445 л, лоязлягиглеся из-за наличия улсмлнутых факторов, шссодягся в продолах соответственно 5...55 к 10...60; 15...40 и 10...25; 5...40 л 5...33; 10...35 а 10...35 г.мм, а двигателей с 4,25 л ~ 15...90 и 15...90; 30...105 л 15...40; 15...65 л 10...50; 10...СО и 10...60 г.мл. Дисбаланс!!, вызываемые отложениями нагара д смол на пордна и поринеашс кольцах, зазорами а сопряжениях деталей иа-туннопораневой группу и сцаплоинл кез.чатптальгш и изменяется а диапазонах 2...18 ( У^« 2,445 х) ц 2...33 г.га (4,25).

Поэтому при ремонте двигателей необходим тщательно оч:пцать полоотл шатунных пеек, устранять прогиб коленчатого зала, балансировать коленчатый вал в сборе с маховиком л скоплением н обосло-чить вилуок двигателей из ремонта с оптимальными монтажными зазорами а коренных подлинниках. Дисбалансы двигателей от норавноыор-ного износа поверхностей иеон колончатого вала устранявт путец их

поре ru литовки под соответствующие ремонтнио размеры.

5. Дисбалансы в плоскостях коррекции двигателей рабочим объемом 2,445 л, вызываемые допустимыми по ТУ отклонениями массы и длиНы вворачивания пробоктрязесборника в шатунных сейках, больно значений этих величин.от других технологических факторов, а двигателей с 4,25 л - одного порядка с дисбалансами, появляющимися из-за наличия отклонений радиуса кривсшша, угла между кривошипами, объема грязесборника и остаточного дисбаланса к эксцентриситета прадаэдкхся деталей. Наибольппо дисбалансы в плоскостях маховика и икива двигателей рабочим объемом 6 л вызывают допустимые по ТУ отклонения массы деталей НШ.

6. Предельно допустимые дисбалансы двигателей с V =2,445 л

в плоскостях маховика и плата равны Г70 и НО г.мл, а допустимые -150 и ICO г.мм. Суммарные дисбалансы отремонтированных двигателей в этих плоскостях изменяется в пределах 55...325 и 30...270 г.мм при сроднем значении 189,0 и 147,9 г.и.!. При этом значительные дисбалансы отремонтированных двигателей появляются из-за наличия отклонений массы и остаточного дисбаланса деталей. Путем подбора комплекта деталей КШМ по массо и балансировкой коленчатого зала в сборз с маховиком и сцеиле!шем с использованием разработанных методов снижает дисбалансы двигателей, вызываемые отклонекняг/л массы деталей ЫМ п остаточным дисбалансом врацазкзхся деталей. Еалап-спрзши, коленчатого пала и вала в сборе с установленными пробками грязссборника в шатунных шейках полностьн устраняет дисбаланси от отклонений массы ц длины вворачивания этих пробок.

7. Предложены расчетные методы определения допустимых отклонений массы комплекта деталоц KUM для конкретных условий ремонтного производства. Увеличение количества» сочетаний предельных отклонений массы рассматриваемых деталей ио отдельным кривоилпам приводит к снидениз допустимого отклонения массы комплекта деталей RIL\I, Скорость изменения указанной величина.имеет наибольшее значение у двигателей V-4 и V-G, а наименьшее - F-4 и Р-6. Допустимое отклонение массы комплекта деталей 1® при ремонте двигателей зависит от остаточного дисбаланса коленчатого вала в сбора с маховиком и сцеплением. Значение указанного параметра для двигателей

о vst= 2,445 л составляет 2,4 г. При этом дисбалансы упомянутой сборочной единицы'в плоскостях маховика и шкива не доданы превышать 90 и 45 г.мм. Подгонку массы комплектов деталей' КШМ, устанавливаемых в двигатель, следует производить за счет уменьшения массы патуна, а её допустимое отклонение, равное 1,21 г при доверитель-

■ ¡:оГ: ¿¿ероятностн 0,9 наиболее целесообразно определять вероятностным методом по предлогешплл зависимостям.

8. Дисбалансу двигателей с V а 2,4-15 л а плоскостях маховика и скива, детали которых подбирали по массо, а колончатый вал в сборе с маховиком и сцеплением балансировали, изыен.татся в пределах 30...135 и 20... 100 г.мм при средних значениях 81,0 и 59,о г.мм, что меныле допустимых. Колебательная скорость, звуковое давление, скорость изнашивания, коэйлпуюнт неравномерности износа коронно сеек, скорость увеличения зазора и коэффициент неравномерности зазора в коренных подоилниках коленчатого вала этих двигателей ¡¡ахо--дятся в пределах соответственно 0,53...0,69 см/с; 0,15,..0,15 Па; • 1,14...1,18 мкм/ч; 1,15.. Л,16; 1,35...1,39 икм/ч и 1,04...1,05. У двигателей, собранных из деталей, поступивших в запасные часта, дисбалансы в указанных плоскостях равны 245...310 г. 205...265 г.:.«, а рассматриваемые качественные показатели - соответственно а 1,54..Л,69; 1,60..Л,81; 1,45..Л,80; 1,12..Л,30; 1,46..Л,75 и 1,0?..Л, 10 раза бользе, чс.ч для двигателей, у которых детали К1М подбирали по массо и балансировали коленчатый вал в сборе. При подборе деталей КИЛ по кассе и балансироэкэ коленчатого вала з сборэ при ремонте двигателей в соответствии с разработан::'-.::: м-угодами, их после ремонтный ресурс пешшаетоя на 15... 35,1.

9. Обеспеченно выпуска двигателей с V - 2,445 и 6 л г.з ремонта о допусти:«;: дисбалансами пэзыдасг их псолеремонтный ресурс в средне:! на В о тс:.« случае эконег/ический га Аз-габатсксм АР2 И I составляет соответственно 51,6-3 у. 224,С2 маяата ст кандого из указанных двигателей. Эксплуатация двигателей с

2,М5 д а Алггабатском ТЛТ11 .4 I, при ремонте которых балансировали ка5о:гитна вел з сборэ и подбирали по массо детали 1-12М, дает эконо.чию 329,4 маната н.а един двигатель. Годовой оконс.мичес-:;ий э^ект на указанных предприятиях равен соответственно 80240 и 65220 манатов, а срок окупаемости дополнительных капитальных влоз'з:1иЛ - 1,08 и 0,73 года.

Основное содержание диссертации опубликовано а работах:

1. Сопьчяенствоввнпо технологии ремонта автотракторных двигателей сельскохозпПстзонного назначения с цель» поаьмения надеансс-ти//0тче? по ¡1ИР, 'Я1? 01.86.0126607 ( соавторы Назаров А.Д., Серов Л.П. и др.) - Аахабад: ТСХИ, 1990. - 02 с.

2. Влияние отклонений параметров пробок грязесберника а шатунных шейках на дисбаланс двигателей// Тр. ин-та/ ТСХИ, т.35,

вып.4"Использование и ремонт хлопководческих uair.m d условиях керкогс климата",- Апхабод:ТСХИ, 1991. - С. 15-24 (Назароз А.Д.)

3. Определение технологических дисбалансов автотракторшк двигателеР.// Всесоюзн.научная конференция ''Исиользовтше.полезность и ремонт машин, олектронизация процессов и технических средств з сельскохозяйственном производство арндной зоны". Тез. докл. - Апхабад: ТСХИ, 139I. - С. 51-54 (Назаров А.Д.).

4. Уменьшение дисбаланса отремонтированных двигателей подбором деталей по кассе// Тр.ин-та/ М51ИСП" Способы пепызения долговечности сельскохозяйственной техники".-!!.: ШИСП, 1991. - С. 13-19 (Назаров А.Д.).

5. Определение и пути снижения ремонтных дисбалансов двига-телей//Тр.ин-то/ ЮТ!, т.35, вып.4 "Использование и ренент хлопководческих иаашн в условиях жаркого климата".- Апхэбод: TCXii, 1991. - С. 4-Т4 (Назаров А.Д. Додяасв A.S.).

6. Причину роста дисбаланса автотракторных двигателей при их эксплуатации/'/Всессязн.научная конференция "Использоаание,надежность ч ремонт масин, электронизация процессов и технических средств о сельскохозяйственном производство аридной зоны". Тез. докл..- Апхабад: ТСХИ, 199I. - С. 43-46 (Назаров А.Д.Додча-

ев А.Е.).

7. Эксплуатационные дисбалансы двиг5телей//Тр.ин-то/ ТСХИ , т. 35, вып. 4 "Использование и ремонт хлопководческих махин п условиях яаркого климата". - Лчхабад: ТСХИ, 199I. - С. 24-37 (Назаров А.Д. Додяаев А.Е.).

О. Расчетно-эксперимонтальное исследование с Ц"ль5 определения оптимальных величин.дисбалансов и разработка нопь-ч методов балансировки//Отчат по НИР, 1ГГР 01.92ч090.2002 (Лазарев А.Д., Серов Л.П. и др.).-Ашхабад: ТСХИ, 1991.- 160 с.

9. Уменьшение ремонтных дисбалансов двигателей путем подбора деталей КИМ по массе//Тр.ин-та/ "Ш'СП "Технический сервис в агропромышленном комплексе". - !1.: ¡ЛШСП, 1992.- С. 10-18 (Назаров А.Д.)

10. Влияние дисбалансов двигателей и некоторых технологических факторов на показатели изнашивания подшипников коленчатого сала'// Тр.ин-та/ ТСХИ, т. 36, вип.4 "Позыиснис эффективности использования средств механизации в условиях аридной зоны". -Ашгабат: TCXII, 1992. - С. 19-25 (Назаров А.Д. Додяаеп А.Е 1,

' II. Влияние отклонений массы и размеров деталей в условиях производства ко дисбаланс двигателя// Межвузовская научно-тех-~ ннческая конференция "боверпенствование конструкции,методов

эксплуатации и ремонта сельскохозяйственной техники". Тез.докл.-У$з: БСХИ, 1992.- С.3-5 (Назаров А.Д. .Серов Л.П.).

12. Уменьшение дисбаланса и повияение надежности двигателей ЗИЗ-2-1 при ремонте/УОтчет по НИР, !«ТР 02.92.0011493 (Назаров А.Д., Серов Л.П. и др.).- Лигабат: ТСХИ, 1992.- 112 с.

13. Взаииоз&меняеиость деталей иаиин. - Ашгабат: НП1г "Uiipan", 1993.- 73 с. (Назаров А.Д.).

14. Подбор деталей Kiiüi по ыассе а условиях ремонтных предпрая-тиП//Тр. ин-тз/ ЦГАУ "Технический cepuuc в агропроиыалекном комплекс«".-,'.!.: ИГЛУ, 1993. - С. I0d-II4 (Назаров А.Д. .Назаров li.A.).

15. Особенности расчета размерных цепей при определении допусков геометрических параметров деталей н их сопрлзсний/ЛЕаторнали второй научно-методической конференции выспих учебных заведений Туркменистана "Проблемы совершенствования выссего образования з Туркменистане". 'Гез.докл.- Аагабат: ТСХИ, 1У93,- C.9ö-9ü (Назаров А.Д.).

16. Отклонения параметров деталей и дисбалансы двигателей в условиях производство// Тез.докл.- Уфз: 1ГАУ, 1993.- С.3—1 (Назаров А.Д..Серов Л.П.).

17. Причини увеличенных дисбалансов двигателей ЗИЛ при их пронэводстзе//Тр.!:н-та/ ТСХИ, т.ЗсЗ, вил.4 "Повышение надежности н гкеплуатацуенных покаэптелей технических средств в сельскохозяйственном производстве".- Азгабэт: ТСХИ, 1993.- С.

М.Л.Кпляевиц "Дниготеллсрич эксплуптешюн дисбалонсларшьц кесгитлсниви се олорьц ремонт эднлевде доталляр^кц массасмш гора сайлшиа вркэлы ресурсынн бкарлендырцль'зк диен кандадатлык диссертацняскикн олнотпцушси

Двигателлеркц тнрсекли о купи i бошлпрьиуц ийилюшиц г>е форма-дш! гшкиблпршщ.подшгпнг.клсрдакг. галвркпш кссгктленклга методлэры го бпха берк*,н горкезвдклери гетирилен. VJt= 2,445 л бол он двигател-лер;я\ дисбалансы чорх re вкип текизликлерине гор 10-дон 160 ес ПО г.мм ченли уйтгемсгн тирсеглн окуп осасы подвиишиклеришщ нйклмсги-гиниц горкеэвдилерпне тасирпыщ ё1:лугъ:,змма дисболанслпрыц соцраш р.ртмпгынкц болсг. о л яркц бохсларктщ чолт ocvornic себоп Солглдыш геркезилйэр.

Эксплуатацтон дисбаланслпрыныц кесгнтлсмогэд хоспглома to окспердаентол методлерн теклип од ил ен, о л при s дгэтли го уиу%и бгжа-лпрк ¡хчикланон.Агзольт гечилсн улулыклорщ хпс сi:spu болупп"!мц с-е;\эг;лерн ß/зе чккарклея .Ег.тун бовнл&рыидекн хспп йыгнаРдк бог.:лук-ларьикц дл*рли ко!!струкщ!я;шр!,з1да иПплмегии енгмясринии го х.чпгяяц топленхзгы нетну.ескнде !'г/зе чыкяи дисбаленслоры хссзплвыапгн йорму-лпляры д'/г-глен.Эксплуатации дисбплг.нслпры od ал т: га к барлдп токлнллер бсрилсн.

Двнгг.гг-Лс-р ендурплснде во ремонт эдклецде олардг скярк д;:сСа-ленслар'г:-; болмагына ссбэп болян технолегик хсм-де ремонт ¿акторлпрк îî/зо чыгсарилян.Д^игателлер ремонт одплгнде КМ-кц дет&ялпр хоиплскгп-нгц re матункц ругсат бернлйек моссадаа чкп-аларуни хесгпл'чпк нсто-длера текл;:п аднлсн .¡©"-ta; доталларшпл} массштручр герэ ся Яяш: os тгрсекли оку!' veut хем-дс сцсллсшю б глея F. к ni ал ni яхдейкдр. балгк-сг.рлемэ ругсат берклйэн дкеб&яанелм регоиЛда; чгкг.руяз re олгр.-; ремоитдал соцраки ресурея'.к 15.. .35?. пр^л.-рмг.га у{ьч.г.м:а>!п

Бзрлаглг.рыц нотгарлеранг! онуичилигй орнгтдга^гл-те; пдусй-ди зфхекти ремонт кзрхпкгл прыгуча мчи rarr¡i'.v;i 2 .-МБ re б б'олгн дги-гателлернц б при -mix, дегпзлглип;е 91,6 в s 224,6 иенстп.реуонт оди-V<t=2,445 л бол ai дг.чгптолин оксплуагацня иортлерндее 329,4 »¡плата берг-бпр.

Theme of Mr. M.L. Kalyiev's Candidate dissertation is "Determination of operational disbalances of engines and increase of their resources by selection of spare parts according to their mass while repairing".

Annotation

Methods of determination and evaluation of indexes of wear and tear engine crankshafts' journal and clearance shape in bearings are represented.

Shown, that changing the engines' disbalance will» Vst =2,445L in fly-wheels and pulleys' planes from 10 to accordingly 160 and 100 */mm doesn't practically interferes on wear of basic bearings of a crankshaft. But in ease cf disbalance increase sharp rise its indexes.

Rated and experimental methods of determination of operational disbalances of engines are offered, its component ami stotaI indexes arc asceriained. The factors are exposed, th.it provoked the highest indexes of mentioned quantities. The fotinuUs for calculations of engines' disbalances, proveked by svear products and mud accumulation in con-rod journals with different constructions of mud-receptacle in these journals are found.

Recommendations' about the reduction of operational dcsbalances ate ¿'¡vcn.

Technological and repair factors arc found, that provoke increased engines' disbalances during their work and repair.

Methods cf calculation allowed mass deflection of parts of CCM and con-rods dining repair are offered

CCM parts selection according to mass and crankshaft balance in complex -»villi fly-*vhscl and clutch allow to let engines out after repair «■ith allowed disbalances and increase their pest repair resource on 15.„35%.

Economical effect from practical use of scientific results in repair shops, shown on one engine with ■working size 2,445 and GL is 91,6 and 224,6 manau, and f<?r exploitation of repaired engines with Yj, = 2,4451- - 329,4 manats.