автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.03, диссертация на тему:Разработка технологии восстановления коленчатых валов двигателей Камаз-740

«;Ь . "

ВСЕСОЮЗНЫЙ ОРДЕНА «ЗНАК ПОЧЕТА» СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫЙ ИНСТИТУТ ЗАОЧНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

На правах рукописи

ими нов

Михаил Умаровнч

УДК 629.113.004.07 : 43—233.13

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ВОССТАНОВЛЕНИЯ КОЛЕНЧАТЫХ ВАЛОВ ДВИГАТЕЛЕЙ КАМАЗ-740

Специальность 05.20.03 — Эксплуатация, восстановление и ремонт сельскохозяйственной техники

ДИССЕРТАЦИЯ

на соискание ученой степени кандидата технических наук в форме научного доклада

Мссхзв — 1992

Работа выполнена в Казахском научно-исследовательском и проектном институте автомобильного транспорта научно-производственного объединения "Казавтотранстехника"

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор

Бурумкулов Ф.Х.

Научный консультант - лауреат премии Совета Министров СССР,

кандидат технических наук Лизунов Н.В.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Сидоров А.И.

кандидат технических наук, доцент Любимов Е.А.

Ведущее предприятие - Алма-Атинское авторемонтное объединение № I Республиканского ремонтно-производственного объединения "Каз-авторемпром"

Защита диссертации состоится 1992г. в /(О часов

на заседании специализированного совета К.120.30.01 Всесоюзного ордена Знак почета сельскохозяйственного института заочного образования по адресу: 143900,г.Балашиха Московской обл., ВСХИЗО.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан " Я " ^ 1992 г.

Ученый секретарь специализированного совета кандидат технических наук,

доцент А.Д.Петренко

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

■'■'. Актуальность работы. Выполнение настоящей научно-исследовательской работа направлено на решение проблемы обеспечения автомобилей КамАЗ запасными частями с целью повышения эффективности их использования в народном хозяйстве.

Основной наиболеэ дорогостоящей и дефицитной деталью двигателей КамАЗ-740 являются коленчатые валы, состояние которых характеризуются следующими данными: более 24$ выбраковывается из-за достижения предельного ремонтного размера, 3% - из-за проворота вкладышей, 5% - из-за забоин на шейках и т.д. Эффективных способов восстановления коленчатых валов, изготовленных из материала 42ХМФА, до сих пор не имеется Необходи-

мость решения назревшей проблемы отметил и Всесоюзный семинар, состоявшийся в октябре 1987 года з г.Набережные Челны, который рекомендовал всем министерствам и ведомствам,эксплуатирующим автомобили семейства КамАЗ, выполнить в данном направлении необходимые научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы.

Цель работы. Разработка технологии восстановления коленчатых валов двигателей КамАЗ-740.

Объект исследования. Новые и восстанавливаемые коленчатые валы двигателей КамАЗ-740.

Научная новизнз. Экспериментально доказана возможность восстановления коленчатого вала двигателя КамАЗ-740 электродуговой наплавкой по способу защищенному авторским свидетельством & 1154813 с последующим упрочнением галтелей поверхностным пластическим деформированием по методу, который признан изобретением и защищен авторским свидетельством № 1632746 . Впервые установлена зависимость надежности коленчатого вала

двигателя КамАЗ-740 от последовательности и режимов наплавки и упрочнения галтелей иатунных и коренных шеек .10,12,13,18, 19,20,39^. Получены новые данные по характеристикам надежности восстановленных валов. Разработанная технология восстановления коленчатого вала двигателя КамАЗ-740 награждена двумя серебряными медалями ВДНХ СССР.

Практическая ценность. Согласованы с АО "КАМАЗ" и одобрены ИХ Е,:.Е.0.Патона пять вариантов технологических процессов восстаиозления коленчатых валов двигателей КамАЗ-740 .

Реализация результатов работы. Разработанные технологические процессы с комплектом оборудования и приборов внедрены на Алма-Атинском авторемонтном объединении & I Республиканского производственного объединения "Казавторемпром". Экономический эффект от восстановтения одного коленчатого вала зависит от варианта технологии и находится в'пределах 128-190 рублей (в цен-ах 19^1 года).

Апробадря работы. В течение 9 лет основные результаты исследований направлялись Координационному Совету ИЭС им.Е.О.Батона и защищались на секции КАЗНШПЖТ научно-технического Совета НПО "Казавтотранстехника", а также докладывались: в 1982 году на республиканской научно-технической конференции "Разработка и внедрение передовых технологических процессов и оборудования в сварочном производстве" в г.Караганде в политехническом институте; в 1987 году в г.Алма-Ате на тематической научно-технической конференции "Снижение материалоемкости сельскохозяйственной техники" в Казахском ордена Трудового Красного Знамени сельскохозяйственном институте и на каучно-техни-ческой конференции "Технический прогресс на автомобильном транспорте" в НПО "Казавтотранстехника"; в 1989 году на научно-техническом совещании "Опыт эксплуатации автомобилей в условиях

жаркого сухого клшата" в г.Ташкенте в НПО "Узавтотранстехника"; в 1590 году в г.Киеве в отделе № 23 ИХ им.Е.О.Патона и в г.Москве на ВДНК СССР в павильоне "Машиностроение" на Всесоюзной межотраслевой ярмарке: "Изобретения и научно-технический прогресс"; з 1991 году в г.Москве на научно-техническом семинаре "Работы в области восстановления и упрочнения деталей',' проведенном ВНПО "Ремдеталь" совместно с Московским домом научно-технической пропаганды; в г.Волгограде на Всесоюзном семинаре "Теоретические и технологические основы наплавки. Наплавленный металл, состав, структура, свойства", проведенном ИЭС им.Е.О.Патона совместно с Волгоградским домои/г науки и техники и в г.Москве на научно-технической секции ВНПО "Ремдеталь".

На защиту выносятся. Технологии восстановления и упрочнения коленчатых валов двигателей КамАЗ-740, а такие резулгтаты расчетно-эксперимекталъной оценки-надежности восстановленных валов |п...29,33...37^.

Публикации. Основное содержание работы изложено в двадцати восьми статьях, девяти зарегистрированных ВКГЩентром отчетах о научно-исследовательских работах и двух изобретениях.

Структура и объем работы. Диссертация в форме научного доклада состоит из пяти разделов, общих выводов и списка опубликованных работ. Изложена на 26 страницах машинописного текста и содержит 4 рисунка и 2 таблицы.

•70ДЕЕИНИЕ РАБОТЫ

I. Состояние вопроса и задачи исследований

В настоящее время основным способом восстановления коленчатых валов двигателей КамА.3-740 является шлифование' под четыре ремонтных размера через интервал 0,5 мм на диаметр £[... .

На рис.1 представлена динамика'изменения объемов восстанов-

ления коленчатых валов под 3-ий и 4-ый ремонтные размеры на , АРО-1 РШ "Казавторещром". Из графика видно, что за последние годы количество валов, обработанных под 4-ый ремонтный размер только по одному предприятию составляет 6492 шт. В процессе межремонтной эксплуатации двигателей эти валы будут выбракованы.

График роста объемов обработки коленчатых валов двигателей КамАЗ-740 .

2 - четвертый ремонтный размер Рис Л

По данным управления экспериментально-исследовательских работ по ремонту, эксплуатации и надежности двигателей НТЦ АО "КАМАЗ" в 1988 году, ка заводе ремонта двигателей г.Набережные Челны из продефектованных 37405 коленчатых валов было отбраковано 12521, что составило 33,5%.

Анализ показал, что в среднем по стране у поступающих на капитальный ремонт двигателей КамАЗ-740 примерно до 30$ колен-

чатых валов выбраковываются из-за отсутствия надажного технологического процесса восстановления.

Б настоящее время проводятся экспериментальные исследования по их восстановлению контактным напеканием порошков, лентой, плазменной наплавкой и напылением, установкой полуколец, а такие методами электродуговой широкослойной наплавки. Но ни один из этих методов не получил практического применения и не принят НТО "КАМАЗ".

Для достижения поставленной цели автором решены следующие задачи:

I. Теоретически обоснована возможность восстановления коленчатых валов двигателей КймАЗ-740 элекгродуговок наплавкой

2. Создан способ восстановления коленчатых валов электродуговой наплавкой с последующим упрочнением галтелей 111,17,18,

3. Исследованы физико-механические свойства восстановленных поверхностей валов и оценена их эксплуатационная надежность

4. Разработаны пять технологических процессов, изготовлены необходимое нестандартное оборудование, приборы и проверена их работоспособность в условиях производства ГгЗ,21...25,27,29...

5. Определена технико-экономическая эффективность внедрения технологии восстановления коленчатых валов двигателей КамАЗ-740 способом электродуговой наплавки.

2. Теоретические исследования по восстановлению коленчатых валов двигателей КамАЗ-740 электродуговой наплавкой

Коленчатый вал двигателя КамАЗ-740 изготавливается из высокопрочной конструкционной легированной стали марки 42ХМФА.

Степень свариваемости материала, определенная через эквивалент углерода, составляет 1,37В, то есть материал вала относится к категории плохо свариваемых £1.. .9,12,13]].

В настоящее время отсутствуют теоретически обоснованные расчетные методы по выбору режимов и рабочих материалов для наплавки поверхностей деталей из стали типа 42ХМ5А, обеспечивающих получение з биметаллическом наплавленном слое благоприятное сочетание свойств прирабатываемости, задиростойкости, износостойкости и прочности.

В данной работе в соответствии с ГОСТ 25616-83 в качестве параметра оптимизации принят коэффициент формы шва, определяемый по следующей формуле:

где $ - ширина шва, мм; к. - глубина шва, мм.

Склонность наплавляемых по винтовой линии валиков к трещи-нообразовашпо находится в прямой зависимости от оптимальной величины н*. •

Условие достижения максимальной (предельной) несущей способности восстановленного соединения Рмп создавалось путем экспериментального подбора параметров связи между твердостью покрытия и микрогеометрией механически обработанной рабочей поверхности используя формулу И.В.Крагельского:

где 2 , Я/гюх- радиус неровности и ее наибольшая высота, мм;

"6 , V - параметры кривой опорной поверхности; - крити-

ческое значение относительной глубины внедрения неровности (выбирается, из априорной информации); НВ - твердость материала по Бринелю, МПа.

Предельная несущая способность соединения PMf¡ является важной, но не единственной, характеристикой подшипников скольжения. Необходимо еще выявить.оптимальную несущую способность соединения Р0ц , при которой коэффициент трения ¿ffá/,) стремится к минимуму. Кроме этого,необходимо еыявить диапазон нагрузок Р , при которых коэффициент трения существенно не меняется. 3 основу решения данной задачи автором положена расчетно-экспериментальная формула Бурумкулова Ф.Х.

Pon - Pm[f - (too fan) ^"J, МПа . (3)

где ígn - период времени, за который при испытаниях достигается значение Рдп (ГОСТ 23.224-86, прил.З); CLon, ÏÏLgn - параметры аппроксимации кривой роста несущей способности соединения, устанавливающие связь между Рдп и Рмп .

Так как коэффициенты трения <¿f(Pj достоверно могут быть выявлены только расчетно-зксперименталъным путем, то в основу их определения положен эксперимент.

Рассматривая изнашивание как термоактивационный процесс (по С.Н.Еуркову и С.Б.Райнеру),интенсивность изнашивания рабочей поверхности качественно можно было представить соотношением

где Ц0 - энергия активации процесса разрушения; Jf - структурно-чувствительная константа; 6g - разрушающее напряжение; к. -постоянная Бэльщана.

Расчетно-экспериментальные исследования показали также, что оценку сопротивления усталости наплавленных образцов, деталей по отношению к новым можно произвести из соотношения

** Е„ (ei-kir) "

где Ел , Еи - модули упругости материала наплавленного и эта-А»

лонного; o_i , o_f - пределы выносливости восстановленного и эталонного образцов; «У - коэффициент влияния асимметрии цикла; %ст - остаточные напряжения; , - пределы выносливости восстановлеш-юго и нового коленчатых валов.

Величина (j_fg зависит не только от остаточных напряжений в приповерхностных наплавленных слоях, но и от остаточных напряжений в подслойнон зоне.

Как известно, определение статистически достоверных значений ffjjg и связано с большими расчетными и экспериментальными трудностями. Поэтому автором, на основании работ Бурумкуло-ва Ф.Х. и Лельчука Л.Ы., предел выносливости коленчатого вала КамАЗ-740 определен по формуле

** ~ ffa {1-ехр[- (^ffi 6«]J , МПа 5 (6)

где Cq - сдвиг распределения; - текущее напряжение; Ац и Bq - параметры распределения.

Из совместного анализа формул (2)...(6) следует, что три-ботехническяе и усталостные .характеристики соединения "вал-вкладыш" к вала зависят от комплекса механических и теплофизических свойств материалов, которые при восстановлении вала должны быть воспроизведены.

Теоретическая оценка всех параметров, входящих в формулы (2)...(6), оказалась малоперспективной из-за большого количества факторов, влшшцих на динамику изменения Рмп .(jffya), ^оп . ofOon)1 ^ и ' Поэг°мУ в основу научного обоснования спосо-

tía восстановления коленчатого вала КамАЗ-740 положено экспериментальное определение этих параметров методами и средствами, рекомендованными ГОСТ 23.224-86 и РД 70.0009.008-85.

3. Методика исследования

В методическом плане работа выполнялась в следующей последовательности.

Исследован поступивший на AP0-I в 1983-1989 годах ремонтный фонд с целью определения коэффициентов ремонта и восстановления. При дефектации использовали магнитную и цветную (метод красок) дефектоскопию £го,14,1б].

Опытную партию предельно изношенных валои подвергли автоматической электродуговой, наплавке с применением флюса АН-348А и проволоки пружинной легированной первого класса марки 5К5А диаметром 1,6 мм в последовательности, приведенной на рис.2 [j^Ji а поверхностное пластическое'упрочнение галтелей шатунных и коренных шеек накаткой роликами произвели на специально изготовленных устройствах (рис.3). Наплавку шеек и обкатку галтелей выполняли в соответствии с авторскими свидетельствам II548I3 и 1632746 [il, 17,26,35] .

Восстановленную партию валов затем подвергали всесторонним исследованиям и испытаниям Jj8,I9,20J.

Исследования микроструктуры выполнили путем вырезки из шеек вала образцов и изготовления микрошлифов.

Исследования химического состава, износостойкости и сопротивления усталости наплавленных валов выполнены для всего интервала размеров, начиная от номинального и кончая последним ремонтным, а прочность на отрыв наплавленного слоя с основным металлом была проверена путем изготовления специальных образцов и их испытания на разрывной машине. ' '

Эксплуатационные испытания опытных партий двигателей произ-

Блок - схема последсбательности быполнениа операций.

Рис.2

Устройство для упрочнения галтелей вала

а - схема процесса упрочнения галтелей; б - схема приложения нагрузки "Р". Рис.3

вели в реальных условиях различных АТП Казахстана и России ^15, 19, ЗЗ].

Контрольные испытания опытной партии наплавленных валов на усталость и триботехническую стойкость выполнила лаборатория й II ВНГО "Ремдеталь" по ГОСТ 23.224-86.

На основании полученных результатов исследований и испытаний были разработаны, согласованы с АО "КА!.!АЗ" и внедрены на АРО-1 технологические процессы восстановления коленчатых валов двигателей КамАЗ-740 с комплектом нестандартного оборудования и приборов ^13,18,21,36^.

4. Результаты экспериментальных исследований

Обследованием ремонтного фонда определили коэффициенты ремонта и восстановления, которые соответственно составили: 0,73 и 0,27 |Ъ].

Сравнительными исследованиями по обнаружению дефектов на шейках валов магнитным и цветным методами установили рациональную область их применения: магнитный - даю контроля только не наплавленных, цветной - для контроля прежде всего наплавленных валов, а при необходимости - и ненаплавленных-£г4,1б].

Определены оптимальные режимы наплавки шеек и упрочнения галтелей с применением методов математической статистики |п,12, 13,17,18,21,24,25,35].

В процессе эксперимента варьировались три основных фактора: напряжение на дуге (Х1), скорость подачи проволоки (Х2) и смещение электрода с зенита (Хд). При этом вводились следующие ограничения: скорость и шаг наплавки, вылет электрода и диаметр проволоки приняты постоянными.

Для повышения достоверности результатов эксперимента проведен полнофакторны!! эксперимент.

Параметр оптимизации У* определен экспериментальным путем.

Для этого коренные и шатунные шейки натурного коленчатого вала двигателя КамАЗ-740 были восстановлены наплавкой на регатах, приведенных в табл.1.

Таблица I

Значения верхнего, нижнего и основного уровней факторов

Факторы ■-Г-Д- - " \ *ч !' 'Л'1 1 1*4 !" А !

а) Для коренных шеек:

напряжение на дуге, В - 28 22 25 3

скооость подачи проволоки, м/час - Х0 210 160 185 25

смещение электрода с зенита, ш - Х3 14 2 8 6

б) Для шатунных шеек:

напряжение на дуге, В - Х^ 28 22 25 3

скорость подачи проволоки, ч/час - 1*2 142 112 127 15

смещение электрода с зенита, ММ - Хд 14 2 8 6

Из шеек была вырезаны характерные участки, из которых изготовили мккрошлифн и прямым измерением определили ширину шва ',' глубину проплавления " И. " и затем определили расчетный параметр оптимизации " У ".

Выполнив все необходимые математические расчеты,подучили следующие конечные уравнения регрессии:

а) для коренных шеек : У = 5,15+0,7Х-]-+0,1Х2+0',83Хд; (7)

б) для шатунных шеек: У = 5,1+0,35Х1+0,15Х2+0,62Хз. (8)

Анализ расчетных уравнений регрессии (7) и (8) показывает,

что при правильно выбранном соотношении величины рабочего тока и напряжения качество наплавки зависит главным образом от величины смещения электрода с зенита.

Оптимальное-значение коэффициента формы шва " Н" " при выбранном способе восстановления коленчатых валов двигателей

ХамАЗ-740 находится в пределах 5,61+6,45 и при этом рабочие параметры режима наплавки колеблются в таких пределах:

напряжение на дуге 26+28 В; скорость подачи проволоки: при наплавке коренных шеек 187+188 м/час, а при наплавке шатунных 126+127 м/час; смещение электрода с зенита 7+12 мм.

При наплавке с соблюдением указанных пределов изменения тока, напряжения и смещения электрода с зенита глубина прославления находится в пределах 1,74+2,02 мм и при этом относительный предел выносливости вала равен 0,84+0,86.

Оптимизация энергетических режимов наплавки и установление рациональной последовательности восстановления галтелей и цилиндрической части шатунных и коренных а'еек позволили устранить образование горячих трещин на рабочих поверхностях шейки вала.

Наплавку шеек рекомендуется производить при |п,12,1з|:

- напряжении, на дуге 26+23 В;

- скорости подачи проволоки: при наплавке шатунных шеек 126+127 м/час, а при наплавке коренных шеек 187+188 м/час;

- смещении электрода с зенита 7+12 мл.

Упрочнение галтелей накаткой роликами рекомендуется производить с применением следующих режимов ^17,35^:

- давление воздуха на ролики, Ша 0,6-0,7

- число оборотов вала, об/мин 20

- время упрочнения одной шейки, мин 2

Химическим анализом определили, что на поверхности шеек

вала в результате наплавки образуется сталь 25ХГ2С5А, что примерно соответствует стандартной стали 20ХГСА, для которой значения критических точек Ад^. Ас1 • Ад для термической обработки соответственно составляют: 765°С, 690°С, 840°С. Сталь подверх'ается закалке с температуры 880°С с охлаждением в воде или масле и используется дал изготовления валов, осей и других деталей, рабо-

тающих при знакопеременных нагрузках.

Определив химический состав и марку наплавленного металла, его подвергли дальнейшим исследования;«! по определению: прочности его сцепления с основным металлом; износостойкости; сопротивления усталости и эксплуатационной надежности |l5,18, IE ,2о].

Выполненные исследования на отрыз показали, что средний предел прочности наплавленного металла с основным составил 1155 !.Ша (115,5 кгс/мм^), что на 31% выше предела прочности основного металла.

После предварительной оптимизации физических и механических свойств наплавленного материала с использованием формул (2) и (3) проведены триботехнические испытания соединений "вал-подшипник" по методам,рекомендованным ГОСТ 23.224-86 на машинах трения Ш-1М и CMT-I |го].

Теоретическими и экспериментальными исследованиям: соединения "шатунная шейка-вкладыш" установлено, что при испытании на грани заедания со скоростью скольжения V = 1,0 м/с и = С,18 шал (ГОСТ 23.224-86) средняя предельная несущая способность

Рип =48,7 МПа при Sn - 3,8 J.ffla и коэффициенте трения ./(£•)= 1ЧП МП _. v \ МП*

0,СС6 и средняя оптимальная несущая способность /Э - 28,0 МПа при Sp = 3,0 МПа и ¿f(Pcn)= 0,004.

Интенсивность изнанивания эталонного соединения при испытании в стационарном рекиме со скоростью скольжения V = 1,0 м/с, давлении Р = 28,0 МПа, температуры масла = 87,5°Си средней шероховатости: ролика - Ra = 0,18 мкм, вкладыша - R^ ~ 0,32 мкм, составила 3,11-10"^.

Испытаниями соединений с восстановленными шатунными шейка- . ми установлено, что триботехнические параметры изменяются в следующих пределах: 39,0 < Р é 82,7 МПа; 15,0 < Роп< 39,0 МПа; 0,005 ^f(P0„) 4 0,G075; 50,0 ^ Тм ^ 70,0°С.

Исследования показали, что форицула (2) недостаточно отражает несущуп способность соединений "вал-подшипник" в режиме граничного трепня. Поэтому результаты экспериментальных исследовании отгонялись на ¿48,0^ от расчетных значений. Износостойкость восстановленной иенки вала выше износостойкости нового на I2Î.

На рис.4 приведены результаты усталостных испытаний коленчатых валов двигателей KaMAS-74G различного состояния, выполненных с участием автора в лаборатории .0 II ВНШ "Ремдеталь"

По результатам испытания установлено, что параметры (формулы 6) для коленчатых валов двигателей КамАЗ-740 (при размерности нагрузки н-м) при вероятности разрушения Q = 0,5 имеют следующие значения: Cq = 0; Aq = 8,6»I04; 8q =0,18. Эти данные позволяют объективно оценить эффективность восстановления коленчатых валов двигателей КамАЗ-740 по технологии КазШПИАТ.

Расчеты сопротивления усталости с использованием формулы ~ (6) показали, что относительный предел выносливости восстановленных валов как с заплавкой, так и без заплавки галтелей составляет 0,84-0,86 от уровня новых.

Дня повышения предела выносливости наплавленных валов необходимо:

Â

- ввести'технологию одновременное упрочнение галтелей шеек, что позволит избежать деформации вала после упрочнения и повысить производительность труда не менее чем в 5 раз;

- строго выполнять требования ремонтного чертежа и техно-' логии.

Одним из важнейших методов проверки надежности восстановленных наплавкой коленчатых валов являются эксплуатационные испытания. В августе 1987 года на такие испытания была направлена опытная партия двигателей в количестве 20 шт. [l9].

Сопротивления усталость новых и восстановленных коленчатых валов КамАЗ-740

I, 2 и 3 - 50^-ная, 99^-ная и Г.О^-ная кривые усталости коленчатых валов из стали: 42Х1Е?А и 42Х1ША выпуска различных заводов, в том числе ФРГ и Японии (•);

4 - 50^-ная кривая усталости предельно изношенного коленчатого вала, восстановленного элс,;тро-дуговой наплавкой проволокой бГХФА под флюсом ХН-348АМ с ППД галтелей (V).

Рис.4

За 3,5 года эксплуатации средний пробег автомобилей составил более 90 гас.км. Б 1990 году Переславль-Залесскому АРЗ "Р0С-АВТОРШПРОМА" передано 20 наплавленных валов для проведения эксплуатационных испытаний. Автомобили работают нормально более 17 месяцев, испытания продолжаются.

5. Технико-экономическая эффективность восстановления коленчатых валов

Расчет экономического эффекта от внедрения технологий осуществлен в соответствии с Методическими рекомендациями по комплексной оценке эффективности мероприятий, направленных на ускорение научно-технического прогресса, № 60/52 от 3.03.88г.- М.: АН СССР, 1988, 30с.

По состоянию на 01.06.90 года по данным AP0-I (г.Алма-Ата) заводская себестоимость восстановления наплавкой одного коленчатого вала двигателя КамАЗ-740 по основному и самому трудоемкому процессу (наплавляются все коренные и шатунные шейки с за-плавкой галтелей) составила 91,6 руб., а при восстановлении одной-двух шеек вала с задаром аварийного характера - 30,0 руб.

Оптовая цена за один восстановленный вал на указанный период времени составила 220,5 руб. при цене нового вала в 1990 году 245 руб.

За I983-I99I годы на AP0-I восстановлено наплавкой свыше 3,5 тыс валов с общим экономическим эффектом более 525 тыс.руб, при этом за II месяцев 1991 года восстановлено 1367 валов с экономическим эффектом свыше 205 тыс.руб. jj34,37j.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

I. Созданы (A.c. II548I3 и 1632746) способы восстановления шеек и упрочнения галтелей коленчатого вала двигателя КамАЗ-740, на основе которых разработаны пять вариантов технологий:

- восстановление вала с наплавкой всех шатунных и коренных шеек с заплавкой галтелей;

- восстановление вала с наплавкой шейки (шеек) с задирогл аварийного характера;

- восстановление вала с наплавкой только всех шатунных шеек;

- восстановление вала с наплавкой только всех коренных шеек;

- восстановление вала с наплавкой всех шатунных и коренных шеек без заплавки галтелей.

2. Впервые установлена количественная зависимость физико-механических свойств восстановленных валов двигателей КамАЗ-740 от напряжения на дуге, скорости подачи проволоки и величины смещения электрода с зенита (формулы 7 и 3).

3. Установлено, что при правильно выбранном соотношении рабочего тока и напряжения качество наплавки зависит главным образом от величины смещения электрода с зенить.

4. Оптимальное значение коэффициента формы шва при рекомендуемом способе восстановления коленчатых валов двигателей КамАЗ-740 находится в пределах 5,61+6,45 и при этом рабочие параметры режима наплавки колеблются в таких пределах: напряжение на дуге 26-28 В; скорость подачи проволоки 2,00-3,50 м/мин; смещение электрода с зенита 7+12 мм.

5. При"наплавке валов рекомендуемыми материалами на поверхности шеек образуется легированная сталь 25ХГ2СФА со следующими физико-механическими характеристиками:

- предел прочности на отрыв составляет не менее 1155 МПа, что выше предела прочности основного металла на 315?;

- износостойкость находится в пределах 0,8-1,12 от уровня износостойкости нового вала;

- относительный предел выносливости восстановленных валов составляет 0,84-0,86.

6. Созданы и внедрены "а АР0-1 нижеследующее нестандартное оборудование и приборы:

.- стенд для цветной дефектоскопии коленчатых валов;

- устройства (2 шт.) для упрочнения галтелей шатунных и коренных шеек;

- термостат для медленного охлаждения валов после наплавки;

- универсальный прибор вертикального типа для проверки все* геометрических параметров вала.

Суммарный экономический эффект от внедрения технологии с комплектом вышеуказанного оборудования составил более 555 тыс. рублей (по ценам 1391 года).

Основное содержание работы опубликовано в следующих изданиях:

1. Исследование, разработка и внедрение технологического процесса восстановления коленчатых валов дизельных двигателей. Отчет о НИР (промекуточ.) <3 ГР 81060482, ине.й 02840055037. КазНИПИАТ, Алма-Ата, 1981, 137с.

2. Исследование, разработка и внедрение технологического процесса восстановления коленчатых валов дизельных двигателей. Отчет о ВИР (промегогтэч.) ГР 8Ю6С482, ипвЛ 02840055038. КазБИШ1АТ, Алма-Ата, 1982, 91с.

3. Исследование, разработка и внедрение технологического процесса восстановления коленчатых валов дизельных двигателей. Отчет о НИР (промекуточ.) й ГР 81060482, инв.й 0284005503Э. КазНИПИАТ, Алма-Ата, 1983, 138с.

4. Исследование, разработка и внедрение технологического процесса восстановления коленчатых валоз дизельных двигателей. Отчет о НИР (промежуточ.) й ГР 81060482, ннв.й 02850046218.

5. Исследование, разработка и внедрение технологического процесса восстановления коленчатых валов дизельных двигателей.

Отчет о НИР (промежуточ.) й ГР 81060482, инв.й 0286009343Т. КазШПИАТ, Алда-Ата, Т985, 73с.

6. Исследование, разработка и внедрение технологического процесса восстановления коленчатых валов дизельных двигателей. Отчет о НИР (промежуточ.) № ГР 01860099405, пнв.гё 02870044229. КазНИПИАТ, Алма-Ата, 1986, 90с.

7. Исследование, разработка и внедрение технологического процесса восстановления коленчатых валов дизельных двигателей. Отчет о НИР (промедуточ.) В ГР 01860099405, инв.й 02880039159. КазНИПИАТ, Алма-Ата, 1987, 116с.

8. Исследовать, разработать и внедрить технологический процесс восстановления коленчатых валов двигателей КамАЗ-740. Отчет о НИР (прометуточ.) й ГР 01860099405, инв.гё 02890056990. КазШПИАТ, Алма-Ата, 1988, 128с.

9. Исследовать, разработать и внедрить технологический процесс восстановления коленчатых валов двигателей КамАЗ-740. Отчет о НИР (заключит.) № ГР 01860099405, инв.Я 02910042236. КазНИПИАТ, Алма-Ата, 1990, 72с.

10. Иминов-М.У. Состояние коленчатых валов КамАЗ-740, поступающих на капитальный ремонт. Тезисы докладов республиканской научно-технической конференции: "Разработка и внедрение передовых технологических процессов и оборудования в сварочном производстве". Караганда, 1982, с.42-44.

11. Иминов М.У., Стручков В.В., Егоров В.П. Споиоб электродуговой наплавки коленчатых валов. А.с.й 1154813 "Официальный бюллетень изобретений" 17, 1985.

12. Иминов М.У., Егоров В.П. Расчет режимов наплавки и степени свариваемости материалов коленчатых валов дизельных двигателей по эквиваленту углерода. Тематический сборник научных трудов КазСХИ "Снижение материалоемкости сельскохозяйственной техники". Алма-Ата, 1987, с.74-79.

13. Иминов М.У. Восстановление коленчатых валов двигателей КамАЗ-740 автоматической электродуговой наплавкой под слоем флюса. Алма-Ата, КазНИИНТИ, экспресс-информация й 2, Ш38.- 9с.

14. Иминов М.У. Применение цветной дефектоскопии для контроля качества наплавленного на поверхность детали слоя металла. Алма-Ата, КазНКИНТИ, информационный листок й 88-68, 1988, Зс.

15. Иминов М.У. Оценка ресурса работы коленчатых валов. Автотранспорт Казахстана, 1988, й 2, с.23.

16. Иминов М.У. Стенд дал цветной дефектоскопии коленчаты:: валов. Алма-Ата, КазШИБТИ, информационный листок $ 83-34, 1989, 5 с» ■

: 17. Иминов М.У. Устройство для упрочнения галтелей шатунных шеек коленчатого вала двигателей КамАЗ-740. Алма-Ата, КаяШИНТИ, информационный листок й 124, 1989, Зс.

18. Иминов М.У. Результаты исследований по разработке технологии восстановления коленчатых валов дизельных дзигэтелей.. Тезисы докладов и выступлений участников научно-технической конференции "Технический прогресс на автомобильном транспорте". Алма-Ата, НТО "Казавтотранстехника", 1989, с.146-148.

19. Иминов М.У. О повышении надежности и долговечности коленчатых валов двигателей КамАЗ-740. Тезисы докладов и выступлений участников научно-технического совещания "Опыт эксплуатации •автомобилей в условиях жаркого сухого климата". Ташкент, НПО "Узавтотранстехника", 1989, с.56-58. •■

• 20. Иминов М.У. Исследование износостойкости, химического состава и механических свойств наплавленного на шейки коленчатого вала двигателя КамАЗ-740 слоя металла. Краткие' аннотации работ по сварке, выполненных в 1985 году. Киев, ИЭС-им.Е.О.Патона, 1986,' с. 161-162.

21. Иминов М.У. Технологический.процесс восстановления ко-

ленчатых валов дизельных двигателей. Краткие аннотации работ по сварке, выполненных в 1986 году. Киев, ИЭС им.Е.О.Патона, 1937, c.IIO-III.

22. Иминов М.У. Технологический процесс восстановления коленчатых валов дизельных двигателей. Краткие аннотации работ по сварке, выполненных в IS87 году. Киев, ИЭС им.Е.О.Патона, 1988, с.87-38.

23. Иминов Ы.У. Разработка технологического процесса и оборудования для восстановления коленчатых валов двигателей КамАЗ-740. Совершенствование технологии обслуживания и ремонта автомобилей: Сборник научных трудов. КазНШШАТ, Алма-Ата, 1990, с.44-49.

24. Иминов М.У. Новая технология восстановления коленвалов. Автотранспорт Казахстана, Js 7, 1990, с.35.

25. Иминов М.У. Устройство для одновременной полировки двух коленчатых валов двигателей КамАЗ-740. Алма-Ата, КрзНИИНТИ, информационный листок й IÏ7, 1990, Зс.

26. Иминов М.У. Устройства для упрочнения галтелей шатунных и коренных'шеек коленчатого вала вдигателя КамАЗ-740. Алма-Ата, КазШИНТИ, информационный листок й 201, 1990,

27. Иминов М.У. Технологический'процесс восстановления коленчатых валов двигателей КамАЗ-740.'.Научно-техническая продукция различных отраслей науки и техники, предлагаемая к реализации на выставке-ярмарке. Каталог научно-технической продукции. Том 3. Москва, Информэлектро, 1990, с.27-28.

28. Иминов М.У. Восстановление коленчатых валов дизельных двигателей. Автомобильный транспорт. Передовой производственный опыт и научно-технические достижения, рекомендуемые для внедрения на автомобильном транспорте. Вопросы технической эксплуатации и ремонта автомобилей. Вып.21. Москва, ЦБНТИ Минавтотранса РСФСР, 1990; с.1-21.

2ч-

29. Иминов Ы.У. Технологический процесс восстановления коленчатых валов двигателей КамАЗ-740. Каталог научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ в области-автомобильного транспорта, выполненных отраслевыми институтами, научно-производственными объединениями, консгрукторско-технолог-ическими бюро и высшими учебными заведениями. Часть I. Научно-исследовательские работы. Киев, НЛО "Автотранспорт" Мипавтотранспорта УССР, 1930, с.54-55.

30. Иминов М.У. Технологический процесс восстановления коленчатых валов двигателей КамАЗ-740. Краткие аннотации работ по сварке, выполненных в 1939 году. Киев, ИЭС им.Е.О.Батона, 1990, с.88-90.

31. Иминов М.У., Бурумкулов О.Х., Лизунов Н.Б., Стручков В.В. Оборудование и технология упрочнения галтелей коленчатых валов двигателей КамАЗ-740 пластической деформацией. Работы в области восстановления и упрочнения деталей. Часть 2. Москва, ВДНТП им.Ф.Э.Дзержинского, 1991, с.36-37.

32. Иминов М.У., Бурумкулов Ф.Х., Мзунов Н.В. Разработка оборудования и технологических процессов для электродуговой наплавки коленчатых валов двигателей КамАЗ-740. Работы в области восстановления и упрочнения деталей. Часть 2. Москва, ВДЕГГП им.Ф.Э.Дзержинского, 1991, с.54-55.

33. Иминое М.У., Бурумкулов Ф.Х., Хоментковский С.Т., Стручков В.В. Испытания на выносливость и триботехническую стойкость коленчатых валов двигателей КамАЗ-740. Работы в области восстановления и упрочнения деталей. Часть 2. Москва, ВДНТП им.Ф.Э.Дзержинского, 1991, с.ПЗ-114.

34. Иминов М.У. Технологические процессы■восстановления коленчатых ваяов дизельных двигателей. Автомобильный транспорт» Передовой производственный опыт и научно-техническое достике-

шш, рекомендуемые дая применения на автомобильном транспорте. Вопросы технической эксплуатации и ремонта автомобилей. Вып.2. Москва, ЦЕНТИавтотранс, 1991, с.10-22.

35. Иыинов 1.1.У., Егоров В.П., Еабаян A.B. Способ упрочнения галтелей валов. A.c.JS 1632746. "Официальный бюллетень изобретений" J5 9, 1931.

36. ГЬ.шнсв М.У. Методы дефектоскопии коленчатых валов автомобильных двигателей. Автомобильный транспорт. Передовой производственный опыт и научно-технические достижения, рекомендуемые для применения на автомобильном транспорте. Вопросы технической эксплуатации и ремонта автомобилей. Вып.21, Москва, Ин-формавтотранс, 1991, с.1-6.

37. йминов М.У. Разработка оборудования и технологического процесса упрочнения галтелей коленчатых валов двигателей КамАЗ-740 накаткой роликами. Автомобильный транспорт. Передовой производственный опыт и научно-технические достижения, рекомендуемые для применения на автомобильном транспорте. Вопросы технической эксплуатации и ремонта автомобилей. Вып.21, Москва, Ин-формавтотранс, 1991, с.7-10.

Подписано к печати 30.04.92 г. Фору а т ¿0x34/16 Объем 1,0 п.л. Тирак 100 экз. Ъаказ 1467

Типография ГОСНИТИ