автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.03, диссертация на тему:Ресурсосбережение при ремонте базовых деталей тракторных двигателей

Государственный Всероссийский научно-исследовательский технологический институт ремонта и эксплуатации машинно-тракторного парка ^ (ГОСНИТИ)

'• V

V

# №

с0

На правах рукописи

Усков Валентин Павлович

УДК 631.3.02.004.67:621.43

РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ ПРИ РЕМОНТЕ БАЗОВЫХ ДЕТАЛЕЙ ТРАКТОРНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

Специальность 05.20.03 - эксплуатация, восстановление и

ремонт сельскохозяйственной техники

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Москва -1999

Работа выполнена в Целинном филиале ГОСНИТИ и Брянской Государственной сельскохозяйственной академии

Научный консультант - доктор технических наук, профессор, заслуженный деятель науки Российской Федерации М.А. Халфин Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор,

заслуженный инженер сельского хозяйства Российской Федерации

М..Я. Рассказов доктор технических наук, профессор, академик Россельхозакадемии

В.М. Кряжков доктор технических наук, профессор И.Г. Голубев

Ведущее предприятие - ВНИИТУВИД

Защита состоится «Я^» 1999 г. в « 0» часов на

заседании диссертационного Совета Д.020.85.01 Государственного Всероссийского научно-исследовательского технологического института ремонта и эксплуатации машинно-тракторного парка (ГОСНИТИ) по адресу: 109428, Москва, 1-ый Институтский пр., дом 1

Отзыв на автореферат в двух экземплярах, заверенных печатью, просим направлять по указанному выше адресу

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОСНИТИ Автореферат разослан »Н^Ж/^ 1999 г

- уУ./

. ..и" /

Ученый секретарь специализированного совета

доктор технических наук, профессор М.А. Халфин''

ПоУ/. /-9¿7 ;

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Двигатели (ДВС) выпускают около 200 фирм олее чем в 30 странах мира. Только сельскохозяйственного назначения в гранах СНГ эксплуатируется свыше 5 млн. ДВС, большинство которых, яв-яются отремонтированными. В новых и отремонтированных автотрактор-ых ДВС преобладают отказы базовых деталей аварийного и прочностного арактеров. Велики средние расходы базовых деталей в запасные части: локов цилиндров 8-17 , головок цилиндров 12-19 и коленчатых валов 194 %. Основной причиной повышенной выбраковки базовых деталей явля-гся отсутствие технологий на устранение разрушений в их слабых элемен-ix. Многие существующие технологии их ремонта устарели.

Наличие многочисленных слабых мест в базовых деталях свидетельст-/ет о несовершенстве или отсутствии методов их расчета на прочность и есткость. Недостаточно исследованы ремонтопригодность, причины разбиений, прочность и жесткость слабых элементов базовых деталей ДВС. е разработана приемлемая для практических расчетов методика оценки ;хнико-экономической эффективности восстановления деталей машин. Не авилась проблема резкого сокращения расходов базовых деталей в запас-ле части, и в перспективе, полного их исключения из номенклатуры поста-ж в виде запасных частей. Проблема повышения долговечности базовых :талей тракторных ДВС путем разработки отсутствующих ресурсосбере-ющих и совершенствования существующих прогрессивных технологий ;монта требует исследования и технического решения с целью резкого со->ащения их потребления в качестве запасных частей.

Цель работы - повышение долговечности базовых деталей тракторных ВС путем разработки ресурсосберегающих научно-обоснованных техно->гий ремонта, обеспечивающих снижение расходов в запасные части бло-iB и головок цилиндров в 2-10 и коленчатых валов в 1,5-2 раза.

Научная новизна диссертации заключается в комплексном решении юблемы повышения долговечности базовых деталей тракторных ДВС пум теоретического и экспериментального обоснования и разработки новых сурсосберегающих технологий ремонта, в результате чего:

- предложена методика количественной оценки ремонтопригодности зовых деталей двигателей;

- предложена методика количественной оценки технико-экономи-ской эффективности восстановления базовых деталей;

- определен метод оптимизации ресурсов (сроков службы) деталей шин;

- предложена методика расчета на прочность крышек коренных под-

шипников;

- предложена методика расчета усилий запрессовки и выпрессов] крышек коренных подшипников;

- определен метод расчета параметров весомости слабых элементов б зовых деталей;

- предложен метод прогнозирования прочности отремонтированнъ заваркой стенок слабых элементов базовых деталей;

- экспериментально обоснованы новые: формы и геометрии раздело режимы и технологии заварки слабых стенок без разделки поперечныи одиночными и сплошными валиками и продольными широкими швами, к; обеспечивающими достаточные прочность и герметичность отремонтир ванных стенок;

- разработаны новые ресурсосберегающие и усовершенствованы пр> грессивные технологии ремонта слабых элементов базовых деталей.

Основные результаты, представляемые на защиту:

1. Методологические основы разработки научно-обоснованнь технологий ремонта базовых деталей, включающие:

а) методики оценки ремонтопригодности и технико-экономическс эффективности восстановления деталей, учитывающие капитальные и тек; щие затраты, программу восстановления, возможные эксплуатационные з траты, кратность межремонтных сроков службы деталей и ДВС, позволял щие оптимизировать ресурсы деталей машин;

б) методы расчета на прочность и усилий запрессовки и выпрессов* крышек коренных подшипников;

в) методология установления характера, причин и закономерностей разрушениях, параметров весомости и распространенных отказов слабь элементов базовых деталей.

2. Ресурсосберегающие технологии ремонта: коренных опор и нижнг головок шатунов обработкой под ремонтные размеры, нижних посадочнь мест под гильзы кольцеванием, водяных рубашек блоков и головок цилин; ров с протяженными трещинами, поперечных перегородок; устранения тр< щин, выходящих на обработанные привалочные поверхности; коленчаты валов с дефектными противовесами.

3. Усовершенствованные ресурсосберегающие технологии ремонт; верхних перемычек между цилиндрами, стенок водяных рубашек с коро' кими трещинами; коренных опор и нижних головок шатунов расточкой с смещением осей; центральных масляных каналов; доиспользования ресурс гильз и поршней, правки коленчатых валов чеканкой галтелей, перемыче между отверстиями под форсунки и клапанными гнездами, буртов голове под крышки, беспритирочная технология ремонта клапанных гнезд, коре!

ых опор с аварийными изиосами; герметизация сварных швов пайкой, ко-снчатых валов с трещинами и задирами шеек и др.

Разработанные ресурсосберегающие новые и усовершенствованные ехнологии ремонта слабых элементов базовых деталей ДВС, выносимые на ащиту, в совокупности представляют новое научное направление, решение оторой позволит резко сократить их расход в запасные части и, в перспек-иве, исключить поставку базовых деталей ДВС в запасные части. Научные езультаты и выводы диссертации освещены в монографии "Справочник по емонту базовых деталей двигателей".

Практическая ценность и реализация результатов исследований. Раз-аботанные ресурсосберегающие индустриальные технологии ремонта ко-гнных опор и нижних головок шатунов обработкой под ремонтные разме-ы внедрены по ДВС: ЯМЗ-2Э8НБ, ЯМЗ-238, ЯМЗ-236, КамАЗ-740, ЯМЗ-423, ЗМЭ-53, СМД-14НГ, СМД-18Н, А-41, А-01 и др. Тамбовский завод эдшипников скольжения по нашим и ГОСНИТИ рекомендациям с 1973 го-а - для коренных опор двигателей СМД-14, Д-50, с 1978 года - для коревых опор двигателей ЯМЗ-238НБ, ЯМЗ-238, ЯМЗ-236, с 1987 года - для нжних головок шатунов наладил серийный выпуск вкладышей, увеличен-ых по наружным диаметрам.

Результаты исследований послужили основой увеличения жесткости эренных опор У-образных ДВС ЯМЗ-238НБ. Ярославский моторный, Кам-сий и Харьковский "Серп и молот" заводы производят серийный выпуск шгатедей ЯМЗ-238НБ, ЯМЗ-238, ЯМЗ-236, КамАЗ-740, СМД-62, СМД-64 др. с 1974 года с увеличенной жесткостью коренных опор, путем установ-1 в них поперечных стяжных болтов.

Разработаны ресурсосберегающие технологии ремонта водяных руба-ек блоков и головок цилиндров, устранения трещин, выходящих на обра-)танпые привалочные плоскости. Внедрение разработанной технологии за-фки трещин в стенках водяных рубашек ДВС СМД-14НГ, СМД-18Н и др. )зволило Выгоничской мастерской снизить их расход с 10 до 4 %. Заварка >ещин на блоках Д-240, Д-241, Д-242 и др. выходящих на привалочные юскости, позволила Почепской мастерской сократить их расход в запас->1е части на 5-6 %. Разработанные технологии ремонта нижних посадоч-лх мест под гильзы в блоках цилиндров и коленчатых валов ЯМЗ-238НБ, М3-238 и ЯМЗ-236 с ослабленными противовесами, а также, пайки сварах швов используются на Атбасарском РМЗ с 1972 года по настоящее вре-Технология ремонта нижних посадочных мест путем установки колец »лучила повсеместное внедрение по У-образным и рядным автотрактор-,1м ДВС: ЯМЗ, КамАЗ, ЗИЛ, ЗМЗ, СМД, Алтайского и Минского моторных водов.

Усовершенствованная технология ремонта коренных опор в масшта* страны начиная с середины 70-х годов, исключила выбраковку блоков ц; линдров автотракторных ДВС из-за разрушений крышек коренных подши] ников. Усовершенствованные технологии доиспользования ресурса гильз поршней и правки коленчатых валов чеканкой галтелей внедрены на ря; предприятий Брянской области и других. Результаты исследований испол зованы при разработке технических требований на капитальный и текуцц ремонты ДВС ЯМЗ-2Э8НБ, ЯМЗ-240Б, ЯМЭ-8423 и др. и технологий восст новления деталей по которым ремонтные заводы и специализированнь мастерские страны в течение 10-лет (с 1974 по 1984 года) выполняли каш тальные и текущие ремонты ДВС ЯМЗ-238НБ и ЯМЗ-240Б. Реальный год вой экономический эффект от внедрения новых и усовершенствованнь технологий ремонта базовых деталей ДВС составляет 1,1 млн. руб.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертацио] ной работы доложены, обсуждены и одобрены: на объединенном заседаш кафедр инженерного факультета Брянской ГСХА, Алма-Атинского и Бел* русского институтов механизации сельского хозяйства, Минск, 1975, 198 1998; на Ученом совете ГОСНИТИ, Москва, 1998; на Ученых советах Ц линного филиала ГОСНИТИ, 1976, 1977, 1980; на технических Советах ЭР и ОГК Ярославского моторного завода, 1972, 1973; на технических Совет; Атбасарского и Комсомольского РМЗ, Брянскагропромсервиса, Выгони' ской и Почепской и др. специализированных на ремонте ДВС мастерски 1972-1994; в головной лаборатории ремонта двигателей ГОСНИТИ, Москв 1973; на научных конференциях по проблемам АПК Брянской облает Брянск, 1982, 1983; на кафедре технологии конструкционных материалов ремонта машин Брянской ГСХА, 1995, 1996.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 79 работ, в том чиа три книги, пять брошюр, альбом технологических карт на восстановлен! деталей двигателей ЯМЗ-238НБ, четыре - технические требования на кап) тальный и текущий ремонты двигателей Ярославского моторного завод статьи, общим объемом 214 п.л. (99 п.л. написано автором), 53 работы I том числе монография по проблеме) объемом 57 н.л. без соавторов. По тел диссертации автором или с его участием составлено и выдано Госкомсел: хозтехнике СССР, Ярославскому моторному, Ленинградскому Кировском Атбасарскому ремонтно-механическому заводам, Выгоничской и Почепскс ремонтным мастерским 38 научно-тематических отчетов объемом 73 п.1 одобренных руководствами предприятий. Девять научных отчетов депош рованы во ВНТИЦ. Результаты исследований внедрены в учебный процес БГСХА при изучении дисциплины "Надежность и ремонт машин".

Структура и объем диссертации. Диссертация включает введение, 1

глав, основные выводы и рекомендации, список использованной литературы и приложения (том II), включающих документы о практической реализации и внедрении результатов исследований. Работа изложена на 461 страницах машинописного текста, в том числе 399 страниц - регламентированный текст, 169 рисунков, 20 таблиц, список литературы 271 наименований, в том числе 19-наиностранном языке. Приложения приведены на 140 страницах.

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ, ЗАДАЧИ, ОБЩАЯ ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ (главы 1 и 2)

Теоретические и экспериментальные разработки по проблеме повыше-;ия надежности базовых, деталей ДВС получили наибольшее развитие в работах Елецкого А.И., Серенсена C.B., Орлина A.C., Крамаренко О.Ю., Слуц-ой О.Б., Кинасошвили P.C., Стеценко Е.Г., Исаева Б.А., Исаева Е.В., Взоро-а В.М., Краснова В.В., Адамовича A.B. и др. Фундаментальный вклад в юзработку проблемы повышения долговечности базовых деталей ДВС вне-ли Селиванов А.И., Казарцев В.И., Ульман И.Е., Левицкий И.С., Черноива-юв В.И., Воловик Е.Л., Поляченко A.B., Черепанов С.С., Михлин В.М., Салфин М.А., Бурумкулов Ф.Х., Тельнов Н.Ф., Страдымов Ф.Я., Агзамов Ü.K., Кряжков В.М., Лялякин В.П., Рассказов М.Я., Межецкий Г.Д., Лельчук I.M., Какуевицкий В.А., Голубев И.Г. , Финкельштейн Э.С., Музычук A.M., Малахов B.C., Нарчук В.Д., Билов ЕЕ. и др. Из-за сложности проблем, воз-ткаемых в базовых деталях ДВС, они исследованы недостаточно. Выпол-[енные исследования не носят комплексный характер. В работах рассматри-ается какой-либо отдельно взятый слабый элемент. Не разработаны техно-:огии ремонта: блоков цилиндров - стенок водяных рубашек с трещинами ;линой более 250 мм; с трещинами, выходящими на обработанные прива-:очные плоскости, поперечных перегородок, бобышек под шпильки крепле-гия, стенок центральных масляных каналов, крышек коренных подшипни-ов, посадочных мест в блоках под гильзы цилиндров, в более чем в двух (еремычках между цилиндрами и др.; головок цилиндров - холодной завар-:и трещин в перемычках между отверстиями под форсунки и клапанными нездами; коленчатых валов - с ослабленными противовесами и др.

Устарели применяемые технологии: горячей заварки трещин методом ожигающих валиков, заварка деталей с подогревом, притирочная гехноло-ия ремонта клапанных гнезд, правка валов на прессах и др. Нуждаются в овершенствовании или замене ныне широко известные способы ремонта

базовых деталей ДВС: ремонт коренных опор и нижних головок татут оеталиванием и расточкой со смещением оси; беспритирочная технолог] ремонта клапанных гнезд, правка валов чеканкой галтелей, ремонта голов« цилиндров с ослабленными седлами, заварка трещин в блоках и головк; цилиндров в разделку и др. Недостаточно полно исследованы 15 обобщен такие ресурсосберегающие прогрессивные технологии ремонта: коленчать валов - с трещинами шеек и подрезами галтелей; упрочнения галтелей и ш ек, аварийными износами шеек и др.; блоков цилиндров - с аварийными и носами постелей, повторных ремонтов коренных опор и стенок водяных р башек, доиспользования ресурсов гильз цилиндров и поршней без восст новления и др. Основным способом устранения трещин и разрушений в б зовых деталях является заварка. Однако глубоко не исследованы деформ ции базовых деталей в зависимости от размеров и мест расположения, ус раняемых заваркой трещин и не разработаны способы борьбы с трещиноо! разованием и негерметичностью сварных швов. Глубоко не вскрыты прич1 ны разрушений и отказов слабых элементов базовых деталей и не устано. лен даже их характер.

Не выполнены как качественная, так и количественная оценки ремо! топригодности базовых деталей. Не вскрыты реальные пути снижения и расходов в запасные части. Из-за отсутствия таких исследований расход базовых деталей тракторных ДВС остаются высокими. Английские фирм при ремонте тракторных ДВС "Перкинс" отбраковывают блоков и голове цилиндров менее 2 %, шатунов еще меньше, поршней - не более 10 % и эт достигается за счет их восстановления.

Наличие многочисленных слабых мест свидетельствует о несоверпш стве методов их расчета и конструктивного исполнения. Поэтому возникас необходимость в разработке специальных методик расчетов их слабых эл< ментов на прочность и жесткость, усилий запрессовки и выпрессовки крь шек коренных подшипников и др.; оценок - ремонтопригодности и технике экономической эффективности восстановления базовых деталей ДВС.

С учетом изложенного, в диссертационной работе поставлены сш дующие ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ:

1. Исследовать и обобщить основные виды износов, деформаций, ра: рушений, характерные отказы, причины выбраковки, фактические срок службы и расходы в запасные части, а также ремонтопригодность базовы деталей тракторных ДВС.

2. Создать методологические основы разработки научно-обосщ ванных ресурсосберегающих технологий ремонта базовых деталей двигатс лей и повышения их долговечности.

3. Исследовать нагруженность, прочность, жесткость и основные при

шны разрушения наиболее слабых элементов базовых деталей тракторных

цвс.

4. Исследовать и обобщить формы и геометрии разделок, режимы, гриемы и технологии заварки и способы обеспечения трещиностойкости, -ерметичности и прочности стенок слабых элементов корпусных чугунных деталей.

5. Исследовать и разработать научно-обоснсованные ресурсосберегающие и усовершенствовать существующие прогрессивные технологии ремонта слабых элементов базовых деталей тракторных двигателей.

6. Исследовать соответствие техническим требованиям и стабильность основных параметров тракторных ДВС, прошедших капитальный ремонт, и щедрить ресурсосберегающие и усовершенствованные прогрессивные тех-юлогии ремонта их базовых деталей.

Оценка нагруженности слабых элементов базовых деталей исследована 1 лабораторных условиях на стенде СТЭ-100-1500 по напряжениям, дейст-;ующим на их наружных поверхностях стандартной тензоизмерителыюй лпаратурой - усилителем 8АНЧ-7М и осциллографом Н-700. Тарировка (оказаний датчиков , наклеенных на слабые элементы, в местах эксплуата-щонных разрушений производилась: 1) по напряжениям — по методике СИИ и ГСКБД завода "Серп и молот"; 2) по усилиям - при помощи разрабо-анного для этой цели приспособления с использованием динамометров 10СМ-3 и ДОСМ-5.

Жесткость слабых элементов исследовали экспериментальным путем. 1агрузки на слабые элементы передавал!г через образцовые динамометры (ОСМ-3 или ДОСМ-5, либо прикладывалась 10-тонным переносным гид-авлическим прессом. Под жесткостью элемента конструкции понимается оэффициент пропорциональности, связывающий нормальный силовой фак-ор с вызванным им нормальным перемещением

С = Р / А , (1)

де Р - нормальная сила, действующая на слабый элемент детали (или де-зль в целом), кН; А - нормальное перемещение слабого элемента, м.

Экспериментальные работы по разработке и совершенствованию тех-ологии ремонта базовых деталей тракторных ДВС выполнялись в основном производственных условиях передовых ремонтных предприятий страны, оответствие техническим требованиям и стабильность основных парамет-эв тракторных ДВС с отремонтированными базовыми деталями оценивать в соответствии с ГОСТ-ми 18509-80 и 19509-88 на стенде КИ-5274 с зриодичностыо: кратковременные - раз в квартал, длительные - раз в год. абораторным испытаниям пордвергнуто десять ДВС , отремонтированных тбасарским РМЗ.

2. МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАЗРАБОТКИ НАУЧНО-ОБОСНОВАННЫХ РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЙ РЕМОНТА БАЗОВЫХ ДЕТАЛЕЙ ДВИГАТЕЛЕЙ И ПОВЫШЕНИЯ ИХ ДОЛГОВЕЧНОСТИ (глава 3).

2.1. Расчет параметров весомости слабых элементов

С увеличением числа отказов ресурс деталей уменьшается. В нерву! очередь необходимо ликвидировать или резко сократить число слабых элс ментов, лимитирующих работоспособность и ресурс базовых деталей ДВС Разрушение (отказ) любого из слабых элементов, например, блока циливд ров, приводит к полной утрате работоспособности детали, хотя остаточны ресурсы других его элементов достаточно высоки. Работоспособность, на пример, блоков цилиндров является некоторой функцией работоспособно сти его слабых элементов

Тбл.ц. = f (Ть Тг, Тз, Т4, Т5, Т6), (2)

где Т], Т2, Т3, Т4, Т5 и Т6 - соответственно работоспособности (сроки служ бы) слабых элементов - стенок водяной рубашки, перемычек между цилин драми, крышек коренных подшипников, поперечных перегородок, стено; масляных каналов и постелей. В свою очередь работоспособность каждоп из слабых элементов, в зависимости от конструктивных и функциональны: особенностей, является функцией служебных и технических свойств

- водяных рубашек Т! = С0'—1 > Ге, М0Р), (3)

- перемычек между цилиндрами Т2 = (4)

- крышек коренных подшипников Т3 (5)

- поперечных перегородок Т4 = , (6)

- центральных масляных каналов Т5: =«с:„ге), (7)

- постелей Те = f (С, о" ,, НЯС), (8)

где , а_,, С, Г;, Мор, 1ШС _ соответственно пределы выносливости на воз духе и в воде (или масле), жесткость, герметичность, морозоустойчивость г твердость конструктивных элементов.

По аналогии с блоками цилиндров функции работоспособности головок цилиндров и коленчатых валов можно записать

Тг.ц. = ДТь а!,, а!,) или Т,ц. (с'.,, а!,, а?,С, Ге, Мор), (9) Т„=г(а_1)ШС,0,Ге), (Ю)

. к

•де <3 _1 и - термоусталочные прочности кромок форсуночных огвер-:тий и межклапанных перемычек; О - качественная и своевременная очист-;а полостей коленчатого вала.

Последствия отказов слабых элементов детали неравноценны. Для оп->еделения параметров весомости и первоочередных мер по их ликвидации, юспользуемся методом эквивалентных соотношений, предложенного ака-[емиком В.И.Черноивановым. В обобщенном виде работоспособность базо-юй детали можно записать

п

т=Еа^, си)

1

де а-, - параметры весомости слабых элементов; п - количество слабых эле-гентов в детали. Для определения параметров весомости по методу эквива-[еитных соотношений установлена связь между повышением работоспособ-юсти восстановленных деталей (Т, +АТ;)Т, и уменьшением потребностей в [их (%) как (И, - ЛМ, . Тогда параметры весомости определятся по каж-;ому слабому конструктивному элементу по известной формуле

, ( АТЛ / ( ДК 1 а, =1^1+ ¡ = 1,2,3...п. (12)

Установлено, что количественно параметры весомости распределяют-я: водяные рубашки блоков цилиндров 0,078, крышки коренных подшип-иков 0,075, водяные рубашки головок цилиндров 0,054, верхние перемычки [ежду цилиндрами 0,046, кромки отверстий головок цилиндров под фор-унки 0,042, поперечные перегородки и стенки центральных масляных кана-ов 0,013. До установки в коренные опоры ДВС ЯМЗ-238НБ поперечных гяжных болтов весомость разрушений поперечных перегородок (из всех гсабых элементов) была самой значительной - 0,12. Таким образом, научно босноваиы целенаправленные исследования по повышению долговечности азовых деталей путем разработки ресурсосберегающих технологий их ре-онта по схеме: слабые элементы, расположенные в порядке убывания их гсомости -> базовая деталь узел ДВС.

2.2. Методика оценки ремонтопригодности деталей машин

Ремонтопригодность качественно характеризует трудность или лег-эсть выполнения ремонта детали и чем она лучше, тем меньше продолжи-;лыюсть ремонта. Трудоемкость ремонта детали можно представить по изустной зависимости, предложенной академиком А.И.Селивановым

х = 2Хсн+ Хтбгш (п)

1 1

где тосн и Хеш - оперативные трудоемкости основных и балластных работ.

К основным работам отнесены ремонтные воздействия, при котор! устранение дефектов сопровождается повышением качества с одновремет максимально возможным снижением трудоемкости ремонта. Выполнен этих работ не влечет за собой появление балластных работ, повышает изн состойкость, усталостную прочность и ресурс детали. К балластным отн сятся все виды работ, которые вызываются недостаточной приспособленн стью конструкции детали или технологического процесса ее изготовлен] (или восстановления) к ремонту. В процессе выполнения этих работ устр ненис дефектов сопровождается снижением качества и повышением труд емкости ремонта изделия. Основные работы выполняемые повторно из-несовершенства или несоблюдения технологии изготовления или ремон детали отнесены также к балластным. Анализируя трудоемкости основных балластных работ, представляется возможным выявить за счет чего, где и каком объеме непроизводительно затрачивается труд. Ремонтопригодное детали может быть существенно повышена в основном за счет полного и ключения или снижения до минимума объема балластных работ. Количес венно ремонтопригодность деталей, оценивают коэффициентом ремонт пригодности

к

/ / оси ср. )

Крг=^ Л • (14)

/ ср / ^бал.сп.

1 I

В перспективе, при ремонте многих деталей коэффициент ремонт пригодности должен быть сведен к единице за счет исключения балластнь работ. Среднюю трудоемкость ремонта детали можно представить

к

-N-' (15)

общ

где 10сН. и "^бал. - оперативные трудоемкости основной и балластной рабе при устранении ¡-го дефекта, чел-ч; Т^ - количество деталей с ¿-ым дефе) том, шт; Нэбщ - общее количество деталей в выборке, шт; 1 = 1, 2, 3 ... - к( личество наименований дефектов, выявленных при микрометраже деталей.

При оценке ремонтопригодности детали следует учитывать ее техш ческое состояние, равнопрочность, экономическую целесообразность р<

чонта и степень восстановления ресурса при произведенных затратах. В процессе восстановления изделий также неизбежно возникновение некоторой доли их брака. С учетом этих рассуждений значение общего коэффициента ремонтопригодности детали будет

к

Ут

/ ' осн.ср.

Кро=Кг+КрКврКэ--i----Кбр-К=

Ут +Ут ' U '

"осн.ср. "бал.ср.

1 1

-де Кг, Кр и К6р - коэффициенты годности, ремонта и выбраковки детали; КЕр i Кэ - коэффициенты восстановления ресурса и экономической целесооб-)азности ремонта детали; к°р - коэффициент выбраковки при восстановлении {стали.

Коэффициент экономической целесообразности ремонта

К, =-

С.-SQ.-А.

(17)

С

•де С„ и С,;в - цена новой и стоимость восстановленной деталей, руб; X ~ лик-шдационная стоимость детали; п - число ремонтов детали. Стоимость восстановления детали с учетом капитальных и текущих затрат, возможных ■ранспортных расходов и оптимальной (или фактической) программе опре-(еляется по методике, приведенной в разделе 2.3.

Коэффициент восстановления ресурса детали

Квр = 1в/1Н, (18)

де и и ^ - ресурсы новой и восстановленной деталей, мото-ч.

Наибольшие выгоды от ремонта детали наблюдается только тогда, кода ее межремонтный ресурс равен или кратен межремонтному ресурсу ДВС

^в Пкв Ь.ю,

(19)

де пкв - число кратности межремонтного ресурса восстановленной детали [о отношению к межремонтному ресурсу ДВС. Наиболее вероятные значе-[ия, которые может принимать коэффициент кратности при существующих пособах ремонта деталей равно одному, двум или трем; 1м0 - межремонтный есурс ДВС.

Тогда выражение (18) можно записать

К_ ^кв ^мо

»Р-—-• (20)

< 11

С целью наиболее полной и точной оценки технологичности деталей [ашин помимо общего и частного коэффициентов их ремонтопригодности водятся еще удельные показатели

удельная средняя трудоемкость ремонта

х

Т 4- Т

осн.ср 11 бал ср-

ул —;-; (21)

П „ 'Г

удельная средняя стоимость ремонта

С

Гв

КВ МО

При долговечности деталей равной или меньшей, чем долговечност] машины, коэффициент их амортизации равен нулю, так как ресурс детал! исчерпывается полностью. Другое дело базовые детали, они и при списанш тракторов (ДВС) зачастую обладают значительными остаточными годно стью и стоимостями.

Норма собственно амортизации изделия вычисляется по формуле

тт Сн — X

ам = —- , (23)

где X - ликвидационная стоимость детали, руб; Т0 - технически или технико экономически обоснованный оптимальный (рациональный) ресурс (сро! службы) детали, определяемый по методике, приведенной в разделе 2.3.

Остаточную стоимость детали можно рассчитать с достаточной дл; практических целей точностью по формуле

Г1 —Г С»

^ост-^н ~ (24)

1 о

где Тф - фактический ресурс (срок службы) детали на момент определени: ее остаточной стоимости, мото-ч.

Для получения практической возможности систематической текуще! оценки долговечности, ремонтопригодности и технического состояния базо вых деталей на их хорошо просматриваемых легкодоступных нерабочих по верхностях должны быть указаны даты (года) выпуска и ремонта.

Проблема экономии ресурсов также ставит задачу по определеник числа восстановлений (ремонтов) деталей.

Число ремонтов детали рекомендуется определять по формуле

Т0

П = (25)

КВ МО

По предложенной методике впервые выполнена количественная оцен ка ремонтопригодности базовых деталей тракторных двигателей ЯМЗ 238НБ, СМД-62 и Д-240. Установлено, что средняя оперативная трудоем кость ремонтных работ наиболее высокая у коленчатых валов, меньше - ; блоков цилиндров и незначительная - у головок цилиндров. Наилучшие по казатели ремонтопригодности имеют головки и блоки цилиндров двигателе!

СМД-62. В общем объеме работ, выполняемых по базовым деталям доли балластных работ в среднем составляют, блокам цилиндров 31, коленчатым валам 22 и головкам цилиндров около 14 %. Чаще всего балластные работы выполняют по блокам цилиндров. На основе выполненной работы определены требования по повышению ремонтопригодности базовых деталей ДВС: 1) исключить или свести до минимума доли трещин, возникающих в их слабых конструктивных элементах; 2) рекомендуется обязательно устанавливать седла во впускные и выпускные клапанные гнезда при изготовлении головок цилиндров; 3)упрочнение шеек при изготовлении коленчатых валов должно быть выполнено с таким расчетом, чтобы при капитальных ремонтах двигателей отпадала надобность в их повторном упрочнении 'ГВЧ или наплавкой; 4)исключить перешлифовку коленчатых палон через один-три ремонтных размера за счет ликвидации заклиниваний и односторонних из-носов шеек и повсеместного внедрения правки валов прогрессивными способами.

2.3. Методика оценки технико-экономической эффективности восстановления ремонтопригодных базовых деталей двигателей и оптимизации сроков их службы (ресурсов)

Расходы на восстановление деталей состоят из переменных, зависящих эт программы, и условно-постоянных, не зависящих от объема производства. Стоимость ремонта деталей составляет

С:=Спср\¥ + Спост, (26)

:-де \У - программа восстановления деталей, шт; СП0ст и Спер - постоянные и переменные затраты на восстановление деталей, руб.

Условно-постоянные расходы включают в себя затраты на содержание, эемонт и амортизацию оборудования - С06 и зданий - С3, на оплату груда 4ТР, служащих, охрану труда и технику безопасности - Ситр-

Споет С0б С3 СИТр. (27)

Приведенные затраты на содержание оборудования и зданий опреде-гяются по известной методике

+ 'Ф°бп' (28)

'Ф.А

1+Срз.+С0&л+ЕнФ3

^ V 100

--,--( (29)

о6:ц

де Фо6 и Ф3 - балансовые стоимости оборудования и зданий, руб; Аоб и А3 -юрмы амортизационных отчислений на оборудование и здания, %; Ср.0б -

годовые затраты на текущий ремонт и техническое обслуживание оборудования, руб; Ср.3 - годовые затраты на текущий ремонт помещений, руб; С„бсл - годовые затраты на освещение, отопление и уборку помещений, руб; Sc -производственная площадь, занимаемая оборудованием, м2; Kf - коэффициент, учитывающий дополнительную производственную площадь на проходы, проезды, служебные и бытовые помещения; So6lli — общая производственная площадь помещения, м2; Ен - нормативный коэффициент экономической эффективности; Ен-Ф0б.п - приведенные к текущим затратам капитальные вложения, связанные с приобретением и установкой оборудования.

Затраты на оплату труда Ситр определяются

Сцтр ~ КНТр • Сзв, (30)

где Китр - нормативный коэффициент на один рубль прямой заработной платы; С'п - годовая сумма заработной платы рабочих по данному оборудованию.

Переменные затраты включают в себя заработную плату производственных рабочих - Сзп, стоимость материалов - См, запасных частей - Сзч и расходы на электроэнергию - Сэн.

Спер C3fi См "t" Сзч Сэн. (31)

Стоимость ремонта одной детали с учетом текущих и капитальных затрат при оптимальной программе ее. ремонта составит

Св=С„ер+^, (з2)

OB

где W0B - оптимальная программа ремонта детали, шт. в год.

Оптимальная программа специализированного предприятия по восстановлению деталей с учетом транспортных затрат определяется по формуле Кривобока В. и Астахова П.

W= 305 1

|й2сЧЧ2а+~)2 ' (33)

где А - коэффициент, учитывающий долю затрат, изменяющуюся с изменением программы восстановления деталей, определяемый по методик* И.С.Левицкого; С] - стоимость восстановления детали без учета транспортных расходов при программе, принятой за исходную, руб; Кг - коэффициент выхода годных деталей в процессе восстановления; Кк - коэффициент концентрации ремфонда деталей (отношение количества деталей, находящихся в зоне обслуживания - Фр, к площади этой зоны - Е,, шт/км2); в - масса одной детали, кг; а - стоимость перевозки одного тонно-километра груза коп/т-км; Г)т и "Ид - коэффициенты, учитывающие конфигурацию территории

и сеть дорог (средние их значения составляют: 1,2 и г|д -- 1,4).

Количество деталей, подлежащих ремонт}', определяется по формуле

Фр =Кип„(К0Кю +К0КМ + К"0К"М), (34)

где Км - количество машин данной марки на рассматриваемой территории (зоне); К, к К, ■ коэффициенты охвата капитальным и текущим ремонтами машин данной марки; К83 - зональный коэффициент восстановления детали при капитальном ремонте машин; К„ и к;, - зональные коэффициенты централизованного восстановления детали при текущем ремонте и при списании машин данной марки; К"с - коэффициент охвата списанием машин (агрегатов) данной марки.

В целях снижения затрат на цеха по ремонту детален, они строятся на территориях специализированных предприятий. В данном случае оптимальную программу их ремонта рекомендуется определять по формуле

= УТЛ« + 305 !-

(35)

где ^о - оптимальная программа ремонта машин (агрегатов) на специализированном предприятии, шт. в год; Кк - коэффициент концентрации ремонтного фонда деталей, находящихся в зоне специализированного предприятия и подлежащих централизованному восстановлению.

Ремонтный фонд деталей, находящихся в зоне специализированного предприятия и подлежащих централизованному восстановлению, определяется по выражению

Фр-^пм(К0Км+К'0Км). (36)

При расчетах стоимости восстановления деталей при фактических или перспективных, но не оптимизированных программах следует учитывать транспортные расходы

С, /

факт

С. = С„+ (37)

»».г

де Стр - транспортные расходы, приходящиеся на одну деталь, руб; \¥фаи -фактическая (или перспективная) программа восстановления детали на предприятии, шт/год.

Транспортные расходы, приходящиеся на одну деталь, определяют по «вестной формуле

Я в а 1

-де Ис р. - средний радиус перевозок, км.

(39)

При расчетах стоимости восстановления деталей по формуле (37 транспортные затраты можно не учитывать, если предприятие ремонтируе-их только для нужд собственного производства, и наоборот.

Средний радиус перевозок определяют по известной формуле

2 1¥~

_

ЗУ к

При определении рационального способа ремонта детали следует учи тывать возможные дополнительные затраты, которые слагаются из следую щих элементов

(40)

1

где Сдм - затраты на демонтажио-монтажные работы, руб; С,ч - стоимоеп возобновляемых при отказах запасных частей; Спр - стоимость потерь от

е

простоя машины при устранении последствий отказов, руб; ^Сюст . сум

]

марная остаточная стоимость выбракованных деталей, руб.

Выявив все составляющие затраты, можно записать новые условия эффективности ремонта детали

п

I

' С Л

С* Л. _>ПОС?7}

ш

V_° в- У

ЕП

кв МО

+ 1)

Ксн-Л

/ (41)

и выбора рационального метода ее восстановления, учитывающее приведенный ресурс деталей, число кратности, капитальные и текущие затраты, транспортные расходы и оптимальную программу ремонта

С,

I

+ С (и +1)

'---"-->гшп<-—-. (42)

2>»

1

Зная динамику затрат на ремонт детали, можно определить технико-экономически выгодный срок ее службы (ресурс)

I

С, ^

С *пост

ШР ЦТ "

0.6. у

+ С,(п + 1)-Л

-+ Си, -> тт

^ , (43)

где С|П - удельные затраты на приобретение детали.

Удельные затраты на приобретение детали определяют по формуле С =_^_

(44)

1

В том случае, когда транспортные расходы приходится проводить отдельной статьей расходов, то есть когда предприятие восстанавливает детали как товарную продукцию и программа их не оптимизирована, условия эффективности ремонта детали и выбора рационального метода ее восстановления соответственно будут:

п( с Л V г

¿-¡\ "кр ту ' ЛР

I ^ ''факт J

+ С,(и + 1)

С -Л

<

Еи»

(45)

' С Л

тер гг; ^^мр

^ факт )

+ С,(и + 1)

■ ^Си-л

-> Ш1П < —---

п -г

(46)

I'

Удельные затраты на ремонт детали иногда остаются практически постоянными во времени, поэтому сроки службы таких деталей определяются обычно техническим критерием - прочностью, жесткостью и др.

По данной методике выполнены расчеты затрат на восстановление блоков цилиндров ЯМЗ-2Э8НБ при программе ремонта 4000 шт. в год. При этом для коренных опор блоков цилиндров принято три возможных метода восстановления: осталивание, расточки со смещением оси и под ремонтный размер. При расточке коренных опор под ремонтный размер экономия на каждом блоке составляет 5,18 руб. по отношению к методу расточки со смещением оси, и 8,47 руб. - по отношению к методу осталивания. По предложенной методике установлено, что оптимальный ресурс блоков цилиндров тракторных ДВС составляет 20 тыс. мото-ч.

2.4. Методики расчетов на прочность и жесткость коренных опор блоков цилиндров тракторных ДВС

Большим недостатком существующих схем расчетов на прочность крышек коренных подшипников является то, что крышка рассматривается обычно как прямая балка. У тракторных ДВС отношение радиуса кривизны крышки в высоте поперечного сечения составляет 1,5-2,0, то их следует рас-

сматривать как брусья большой кривизны.

Узловой вопрос расчета крышек коренных подшипников на прочность - построение основной расчетной схемы. Определение же мест сечений -заделок расчетного контура - важнейший этап ее построения. Теоретическими и экспериментальными исследованиями по судовым ДВС установлено, что расчетный контур коренного подшипника следует выделять путем добавления к собственно крышке участка перегородки, ограниченного с одной стороны окружностью постели, с другой - секущей плоскостью от внешней кромки стыка при а = 17° и нормали, и с третьей стороны - концевым сечением, построенным на хорде цилиндрического сечения или вписанной окружности от радиального сечения под углом к разъему подшипника, определяемого выражением

2Ьк

Фо^ак^т—р (47)

где т - коэффициент, зависящий от жесткости опор; Ьк - кратчайшее расстояние от внешней кромки стыка крышки с блоком до поверхности расточки коренных опор; с! - диаметр коренной опоры. Коэффициент т=1,2-1,5 в зависимости от жесткости опор (табл.3.2). Верхние значения относятся к менее жестким опорам.

Установлено, что опасными являются: либо среднее сечение крышек, либо сечения по галтелям (под углом 5-15° к среднему) и единично - сечения по отверстиям в крышках под болты. При расточке блоков со смещением оси коренных опор в наибольшей степени ослабляется именно среднее сечение крышек. Поэтому, выбор среднего сечения в качестве одного из опасных оправдан.

Установив места сечения-заделки, опасные сечения и приняв жесткость расчетного контура постоянной, а закон распределения давлений между крышкой и валом косинусоидальным

РФ =Рос°З<Р,

приводим основную систему расчета крышки коренного подшипника к уни версальной схеме расчета крышек шатунов автотракторных ДВС. Для тако! схемы силовые факторы определяются по известным выражениям для нормальной силы

N = Р(0,522 - 0,003Р) ■ (48)

для изгибающего момента

М = Рг(0,027 + 0,00083р), (49)

где (3 - угол заделки, в градусах; 2г - расстояние между центрами отверстий крышки под болты.

Полные нормальные напряжения в среднем сечении крышки опреде

ляются по выражению

c = (N/F) + (M/W),

(50)

где Б - площадь расчетного сечения, м ; W - момент сопротивления изгибу расчетного сечения крышки, м3.

Подставляя в уравнение (50) известные силовые факторы, получим выражение

<т-

0,522-0,003ß г(0,0127+0,00083ß)

I--—■---- -

(51)

Р IV

где степень кривизны бруса не учитывается. Поскольку крышки коренных подшипников представляют собой брусья большой кривизны, то при расчетах введен коэффициент К, учитывающий увеличение нормальных напряжений в таких брусьях по отношению к нормальным напряжениям в брусьях малой кривизны. Средняя величина коэффициента по расчетным и экспериментальным данным Тимошенко С.П. и Лессельс Д. составила 1,19, которая и принята для крышек тракторных ДВС. Тогда выражение (51) примет вид

ст = КР

0,522-0,003 • ß r(Q0127+ 0,00083- ß)

(52)

F AV

Крышки шатунных подшипников также являются брусьями большой кривизны. Однако, расчет напряжений в крышках шатунов ведется без учета степени их кривизны. Поэтому нами в формулу расчетов напряжений в них, выведенную Кинасошвили P.C. и вошедшую в принятые нормативы по конструированию и расчету автотракторных ДВС, также введена поправка (К=1,19) на кривизну крышки

о = КР;,

0,046г

0,4

1 + '

'J

W F 1 +

(53)

где Р,р - силы инерции поступательно движущихся и вращающихся масс, действующих на крышку шатуна; JB - момент инерции вкладыша, м4; FB -площадь поперечного сечения вкладыша, м2.

Расчеты на прочность крышек коренных подшипников двигателей Д~ 50, СМД-14 и ЯМЗ-238НБ, а также крышки шатуна СМД-14 доказали достаточные универсальность и точность предложенной методики (ошибки в расчетах не превышают 5-12 %). Она позволяет оперативно оценивать работоспособность коренных опор, например, при их ремонте различными методами.

Для безотказной и долговечной работы ДВС жесткость коренных опор имеет первостепенное значение. М.А.Салтыковым разработана методика

расчетов на жесткость (и прочность) судовых и тепловозных двигателей, универсальность которой пока не доказана. Поэтому целесообразно рассмотреть возможность применения методики расчетов подвесок судовых и тепловозных ДВС к крышкам коренных подшипников тракторных. В этом случае номинальные напряжения в отдельных сечениях коренного узла определялись по выражению

( 1 Г0] ^

1)

Мс

(54)

где Г(у - радиус, соответствующий кривизне средней линии в сечении, найденной как алгебраическая полусумма кривизны внутренней и внешней контурных кривых на данном участке постели (знак минус перед скобкой согласован с принятым знаком момента в решении расчетной схемы), м; Цо - экстремальное значение интенсивности исходной эпюры нагрузки, Мн/м; -расстояние от центра тяжести сечения до наружных волокон крышки, м ;

" суммарные изгибающие моменты от нагрузки в узловых точках и точках деления стержней; - момент инерции расчетного сечения крышки, м4.

При симметричных контуре и нагрузке нормальную деформацию крышки коренного подшипника рассчитывали по формуле

^ = :^1М3(Мокн> + +Ки+1) (55)

ОС0'шш .и •'^и+О

где 1тщ - минимальный приведенный момент инерции стержня относительно всех остальных стержней расчетной схемы, м ; Ео - модуль упругости материала постели, МПа; с - порядковый номер узловой точки, соответствующей стыковому сечению (от начала координат); 1й+1) - длина стержней схемы, м; дХ - разность координат узловых точек схемы, м. Жесткость коренной опоры определяли по формуле (1).

Относительно трудоемкие расчеты на прочность четвертой крышки коренного подшипника ДВС Д-50 проведены на ЭВМ "МИР". Установлено, что расчетные напряжения близки к экспериментальным (ошибка не превышает 20 %). Расчетная деформация крышки коренного подшипника двигателя Д-50 (32 мкм) практически совпала с экспериментальной (30 мкм). Следовательно, целесообразно выполнять расчеты на жесткость крышек коренных подшипников тракторных ДВС по методике М.А.Салтыкова.

2.5. Методика расчетов усилий запрессовки и выпрессовки крышек коренных подшипников

Для разработки рациональных конструкций ремонтно-технологи-ческого оборудования и технологий ремонта блоков цилиндров необходимо знать усилия запрессовки и выпрессовки крышек коренных подшипников. Методы таких расчетов не разработаны. Нами впервые разработан простой, приближенный и доступный для практических целей метод расчетов усилий запрессовки и выпрессовки крышек коренных подшипников.

Известно, что усилие запрессовки деталей определяется по формуле Рзапр = f-гр ' ^к -Pc J (56)

где fjp - коэффициент трения, f-ф = 0,07-0,12; SK - площадь контакта сопрягаемых деталей, мм2; рсж - удельное контактное напряжение сжатия на поверхностях контакта, кгс/мм2.

Площадь контакта крышки коренного подшипника с поперечной перегородкой блока цилиндров равна

SK = 2hKlK, (57)

где 1к - длина запрессовки, мм; hK - ширина контакта крышки с блоком, мм. Следовательно, формулу (56) для крышки коренного подшипника можно записать

Ржпр = 2£гр- hK -рсж. (58)

Номинальные контактные напряжения сжатия па поверхностях сопряженных деталей определяются по известной формуле

N

р =-Œ52--,,„4

сж (5J)

где Nmax - максимальный натяг, мм; Àj и Х2 - коэффициенты радиальной податливости для охватываемой и охватывающей деталей, мм/МПа.

Подставляя значение (59) в формулу (58) получим усилие запрессовки крышки коренного подшипника

N -f -h.

ma.4 тршах 1 k k

L запр —

À, + ^ ^

2

При расчетах принято допущение, что коэффициенты радиальной податливости деталей коренных опор приближенно определяются как для охватываемой (крышка коренного подшипника) и охватывающей (поперечная перегородка блока цилиндров) деталей

- для крышки коренного подшипника

- для поперечной перегородки блока цилиндров

Ь [1 + (Ь/Н)2

(62)

где Ь - длина крышки коренного подшипника, мм; с!г - внутренний диаметр отверстия охватываемой детали, мм; Н - наружный размер поперечной перегородки блока цилиндров в плоскости разъема коренной опоры, мм; Е. и Е2 - модули упругости охватываемой и охватывающей деталей, МПа; и ц2 - коэффициенты Пуассона для охватываемой и охватывающей деталей.

Усилие распрессовки всегда выше усилия запрессовки и составляет

где Краспр = 1,5-1,6 - определенный экспериментальным путем. Крышки коренных подшипников работают с переменной рабочей нагрузкой с частотой выше 10 Гц, поэтому максимальный коэффициент трения должен быть уменьшен на 30-40 % и для нашего случая составит Гтр.ф, = 0,08.

По данной методике определены усилия запрессовки и вьшрессовки одной крышки коренного подшипника двигателей А-41 и СМД-62, которые соответственно составили: запрессовки - 2742 и 1480, выпрессовки - 4387 и 2340 Н. При одновременной запрессовке или выпрессовке всех крышек усилие увеличивают: по двигателю А-41 - в 5 раз, по СМД-62 - в 4 раза. Предложенный метод расчетов усилий запрессовки и выпрессовки крышек коренных подшипников имеют ошибку, не превышающую 10 %. Она использована, в частности, для расчетов специального оригинального переносного приспособления для запрессовки и выпрессовки одновременно всех пяти крышек коренных подшипников двигателей А-41, которое используется в Щекинской ремонтной мастерской в течение многих лет.

3.1. Дефекты, причины выбраковки, фактические сроки службы и расходы базовых деталей тракторных двигателей в запасные части и реальные пути их сокращения (глава 4)

В базовых деталях встречается 9-18 дефектов (в среднем 2-3 вида на одно изделие). Главной причиной преждевременной их выбраковки является трещины конструктивных элементов: в блоках 15-27, головках 3-15, коленчатых валах 2-16 %. В них распространены: 1) аварийные износы - шеек ко-

(63)

3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИИ

ленчатых валов 11-42 и постелей блоков цилиндров 8-12 %; 2) естественные износы - опор коленчатых 40-84 и распределительных валов 20-60, посадочных мест под гильзы 15-64, втулок клапанов 45-96; бесседельных клапанных гнезд 64-94 %, гнезд с седлами в 3-6 раз меньше; шеек коленчатых валов 42-52 %; 3) деформации - коленчатых валов 8-35, привалочных плоскостей блоков и головок цилиндров 14-28 %.

Полные сроки службы составляют: блоков 18-20, головок 20-25, коленчатых валов 15-17, а средние соответственно 7-9, 11 и 7-8 лет (рис. 1-3). Сроки службы чугунных коленчатых валов меньше стальных на 25 % и они интенсивнее выбывают из эксплуатации. Наиболее долговечными являются головки цилиндров. Оптимальный ресурс блоков цилиндров тракторных ДВС составляет 20 тыс. мото-ч (рис. 4).

Фактические расходы базовых деталей ДВС определены как дважды средневзвешенные величины (табл. 3.1)

где ^ - средний фактический коэффициент сменяемости детатей ремонтным предприятием в ¡-ом году; п - количество лет, в течение которых велись наблюдения за расходом детали на данном предприятии; ш - число обследованных предприятий. Чем больше программа ремонта ДВС (от 2,5 до 40 тыс. шт.), тем: 1 - более современное оборудование и технологии используются; 2 - больше устраняют дефектов; 3 - ниже расход базовых деталей.

Фактические расходы базовых деталей остаются на высоком уровне (табл. 3.1): блоков 6-19, головок 3-24, коленчатых валов 19 %. Различие в расходах деталей по обследованным 18 ремонтным предприятиям достигаег по блокам 3 х и головкам 8 - ми раз, что характеризует уровни используемых ими технологий. Расходы блоков цилиндров за последние три десятилетия снижены в 2 - 3 раза (до 8 %), а головок цилиндров рядных ДВС лишь на 4 % (до 19 %). Следовательно, работоспособность головок цилиндров рядных ДВС повышена незначительно. Расходы бесседельных головок цилиндров Д-240, Д-241, Д-242 в 4 раза выше (22 - 23 %), чем головок с седлами СМД-60, СМД-62 и их модификаций, что контрастно подчеркивает уровни их конструктивных исполнений. Потребление коленчатых валов в последние три десятилетия находится на одном уровне - 19 %.

Сменяемость базовых деталей у У-образных ДВС выше, чем у рядных: блоков цилиндров в 1 - 1,4 и коленчатых валов в 1,5 раза. Парадокс, сменяемость головок цилиндров у рядных ДВС в 1,5 раза выше, чем у V-образных. Мастерские расходуют базовые детали (блоки и коленчатые валы)

(64)

СРОК СЛУЖБЫ, ГОЛЫ

Рис. 2. Распределения сроков службы блоков цилиндров двигателей. ЯМЗ-238. СМД 62 и Д-54

СЛУЖБЫ.

Рис. 3. Распределения сроков службы коленчатых валов; 1 ■ чугунных дизелей СМД-14ИГ; 2 - стальных дизелей СМД-14НГ; 3 ■ стальных дизелей ЯМЭ-238

Л 0.30

о о

0.10

4 Я /б 20 24

СРОК СЛУЖБЫ. голы

Рис. 2. Распределения сроков службы головок цилиндров: 1 - двигателей ЯМЗ-238 с термаусталостньти трещинами между отверстиями под распылители форсунок и клапанными гнездами;

2 - двигателей ЯМЗ-238; 3' - двигателей СМД-62 **

5300 10600 ¡5900 РЕСУРС, М070-Ч

Рис. 4. Оптимальный ресурс блоков цилиндров тракторных двигателеи. типа 44 12,5/15,5 : 1 — удельные затраты на приобретение детали; 2 — удельные затраты на ремонт детали; 3 — суммарные удельные затраты

в 1,4 - 1,5 раза больше, чем крупные ремонтные предприятия. Разработка и внедрение ресурсосберегающих технологий устранения трещин и других дефектов в слабых элементах блоков и головок цилиндров позволит снизить уровни их расходов до 1 - 2 %, то есть в 5 - 10 раз, что является рациональным решением, а оптимальным - исключение их поставок в запасные части.

3.1. Фактические расходы базовых деталей

Марка двигателя Годы наблюдений Блоков цилиндров Головок цилиндров Коленчатых валов

РЗ РТП РЗ РТП РЗ РТП

СМД-14 1986-89 9 8 9 18 15 23

СМД-62 1986-89 9 13 5 10 18 26

Д-50 1989 7 22 15

Д-240 1987-89 10 23 18

А-41 1987-90 6 16 24

ЯМЗ-238НБ 1987-89 17 16 25

Д-54 1963-66 18 29 22

Д-75 1964-66 25 22 21

КДМ-46, 100 1964 5 24 14

СМД-7 1963-66 20 27 7

Различие в расходах,раз 2-3 2-8 1,4-4

3.2. Износы, деформации, разрушения и их причины и ремонтопригодность базовых деталей тракторных ДВС (главы 5, 6 и 7)

Диаметры и соосность коренных опор автотракторных ДВС нарушаются в основном за счет деформации крышек коренных подшипников (до 70 %) и в 2,3 раза реже за счет деформации блоков. Блоки цилиндров больше всего деформируются в зоне средней перемычки между цилиндрами. У V-образных ДВС величина коробления блоков в 2 - 3 раза меньше, чем у рядных и не превышает 100 мкм. Левый и правый ряды цилиндров у V-образных ДВС деформируются одинаково. Стрела прогиба привалочных плоскостей под головки и коренных опор направлена вниз. Максимальные проседания верхней плиты блоков происходят в зоне перемычек между цилиндрами. При капитальном ремонте ДВС рекомендуется у 100 % блоков цилиндров растачивать коренные опоры. Верхние и нижние посадочные места под гильзы необходимо подвергать 100 % зачистке от накипи и коррозии. Кавитационные разрушения нижних посадочных мест под гильзы, благодаря установке антикавитационного кольца, переведены из разряда массовых к редким явлениям (4-20 %). Верхние посадочные места под

гильзы изнашиваются редко и предприятия их ремонтным воздействиям не подвергают. Буртики блоков под гильзы из-за износов обрабатывают у каждого второго изделия. Для снижения деформаций и износов гильз и повышения надежности газовых стыков привалочные плоскости блоков рекомендуется калибровать до неплоскостности не превышающей 50 мкм.

Стрела прогиба головок цилиндров обычно до 200 мкм направлена вверх. Максимальный прогиб головок наблюдается в средней их части и его целесообразно ужесточить до чертежных. Бесседельные гнезда клапанов, в отличие от гнезд с седлами, изнашиваются в 1,5 и более раз быстрее и лимитируют ресурс и сроки службы головок цилиндров. Во впускные и выпускные гнезда головок цилиндров любых моделей рекомендуется устанавливать сменные седла. Биение фасок седел и клапанов возрастает по мере увеличения наработки ДВС, что свидетельствует в пользу применения беспритирочных технологий ремонта клапанных гнезд. Биение фасок приводит к нарушению герметичности сопряжения и является главной причиной прогорания и обрыва клапанов. Разрушения обычно наблюдаются у впускных клапанов.

Возникновение трещин в стенках слабых элементов искажает геометрические формы, размеры, взаимное расположение поверхностей и нарушает жесткость конструкции базовых деталей. Экспериментальными исследованиями по заварке стенок водяных рубашек, перемычек между цилиндрами и трещин на привалочной плоскости, сопрягаемой с головкой, установлено, что местные деформации блоков величиной 0,08 - 0,20 мм наблюдаются в радиусе 130 - 150 мм от сварных швов (рис. 5-6). Радиус действия местных деформаций во многом определяется конфигурацией, размерами и, главным образом, жесткостью конструктивных элементов. Общие деформации в 3 - 4 раза меньше, чем местные и наблюдаются они в пределах размеров всего изделия (рис. 5). У базовых деталей, прошедших холодную заварку все несущие поверхности должны подвергаться финишной обработке.

Коленчатые валы деформируются от рабочих и разовых нагрузок, термообработки, упрочнения галтелей, правки, восстановления наплавкой и сваркой и др. факторов. Различают такие основные виды деформации валов: динамические, статические, естественные (обычные у 86 % валов) и аварийные (у 8 - 16 % валов). Обычная деформация валов наблюдается в пределах 10 - 200, в среднем 30 - 50 мкм. Аварийные изгибы от заклиниваний и зади-ров шеек составляют 0,20 - 1,5, достигают 2 мм и более и в среднем составляют 0,58 - 0,78 мм. Аварийные деформации валов превышают естественные в 12 - 16 и как минимум в 3 - 4 раза. От упрочнения шеек ТВЧ валы деформируются на 0,2 - 0,9 и в среднем 0,4 мм. Прогибы валов от одновременной накатки галтелей составляют 0,02 - 0,20 мм. При наплавке валы деформируются: укорачиваются на 1,13 - 2,75, прогибаются на 0,10 - 0,30 мм,

\

V и МЕСТНАЯ 1 ,

1 V рЯг к 1\

ОБЩАЯ У /

1

м ео то во 90 то па

РАССТОЯНИЕ ОТ ТРЕЩИНЫ АО ПРИВАЛОЧНОИ ПЛОСКОСТИ. ММ

3

Рис. 5. Деформация привалочнои плоскости, под головку цилиндров (местная и общая) блоков цилиндров СМД-18Н, в зависимости от: а — длины завариваемой трещины на стенке водяной рубашки; б — расстояния от завариваемой трещины на водяной рубашке до привалочнои плоскости

^ 400 X 300 % 200

Рис. 6. Деформация верхних посадочных мест под гильзы в зависимости от порядка наплавки свар них валиков на перемычку в плоскостях блоков цилиндров Д 240; а — поперечной; б — продольной; в — порядок наплавки валиков на перемычку

получают угловые смещения кривошипов 0,4° - 4°50' и др. Аварийные из-носы в 0,2 - 0,3 мм являются результатом схватывания (заедания, задиров) поверхностей. Шатунные шейки подвергаются аварийным износам в 2 - 3 раза чаще (20-30 %), чем коренные. Из-за аварийных износов и оплавлений шеек 12 - 13 % валов шлифуют через два ремонтных размера, наплавляют одну шейку 65 - 77, две 12-30, три - у 4 % валов (от числа наплавляемых) и выбраковывают 7-11 %.

Задиры коленчатых валов (рис. 7) обычно наблюдаются на одной шейке (66 %), реже на двух (25 % валов). В 5 - 6 раз чаще, чем на коренных задиры образуются на шатунных шейках (до 78 %). Исследованиями установлено, что основными причинами задиров и заклиниваний коленчатых ватов в подшипниках являются: недостаточная твердость шеек, менее 45 Ш.С (рис. 8); некачественная или несвоевременная очистка полостей шатунных шеек (рис. 7); грязь, вода или топливо в картере; отсутствие смазки в картере; повышенные несоосности коренных опор и шеек вала; запуск ДВС с буксира; отслоение антифрикционного слоя вкладышей и др. С увеличением числа ремонтов дисбаланс валов возрастает в последовательности: Н -> Р1 -> Р2 РЗ -> Р4=1 2,2 -> 3 -> 4 5,5 раз.

Сравнительная износостойкость гильз и поршней в новых и отремонтированных базовых деталях в первом приближении может характеризовать влияние ремонта долговечных изделий на быстроизнашиваемые. При капитальных ремонтах ДВС предусмотрена 100 % замена гильз и поршней. Установлено, что при поступлении тракторных ДВС в капитальный ремонт: 1) 3-8 гильз и 18-27 % поршней имеют чертежные размеры; 2) 20 - 30 гильз и 17 - 39 % поршней имеют износы не превышающие 30 мкм. Гильзы и поршни с чертежными размерами следует устанавливать на ДВС, проходящих капитальный ремонт, а с отклонениями в размерах не более чем на 30 мкм от чертежных (то есть ужесточенных в 2 - 3 раза по отношению к ныне действующим) рекомендуется использовать в ДВС, проходящих текущий ремонт на специализированных предприятиях. Установлено, что наиболее износостойкие изделия 35 - 66 поршней и 20 - 30 % гильз пригодны для повторного использования без восстановления. В целях ресурсосбережения при капитальных ремонтах ДВС целесообразно исключить 100 % замену гильз и поршней на новые. Средние темпы износов рабочих поверхностей поршней соотносятся: бобышка юбка -> 1- канавка = 1 -» 3,4 -> 11,1.

Установлено, что разрушения слабых элементов базовых деталей -крышек коренных подшипников, поперечных перегородок, верхних и нижних перемычек между цилиндрами, стенок водяных рубашек и масляных каналов, площадок под масляные фильтра; стенок с выходом на обработанные привалочные плоскости носят усталостный характер и происходят по при-

Шмукные игеу/п/

луреямае и/е&ху

0,30 ЦМ ЦЮ

14!

л

х-гг. |

к

✓ 1 1

IX

|

-щлцг

__

/ г ■ з 1

и

0,33 0(5

< г *

/ г з *■ в

2 9 5 Я М /2 Д

Отложения в полостях шатунных шееН. мм

0

5 л «7 & го к ОтлоЖения в полостях шатунных шее А. мм

Рис. 7. Распределения: а — задирое коленчатых валов по шейкам; б — величин отложений в полостях шатунных шеек у коленчатых валов, поступивших в капитальный ремонт; в — величин отложений в полостях шатунных шеек у коленчатых валов А 41(1) и СМД-14НГ(2) с задирами шеек

Тбердосюь , Ш7

Рис. 8. Распределения твердости: 1 - шатунных шеек коленчатых валов двигателей ЯМ3 238, поступивших в капитальный ремонт; 2 - у заклиненных шатунных шеек; 3 - кумулятивная кривая, построенная для первого случая; 4 - у коленчатых валов ЯМЗ-238 в зависимости от ремонтного размера

чипе недостаточной их прочности и жесткости. Второй основной причиной разрушений стенок водяных рубашек блоков и головок цилиндров является их размораживание. Разрушения в стенках обычно одиночные и доступные для заварки. Повышенные разрушения слабых элементов концентрируются в определенных зонах, месторасположение которых является характерным для каждой данной модели ДВС (рис. 9). Одним из главных дефектов головок цилиндров является термоусталостные трещины перемычек между отверстиями под форсунки и клапанными гнездами.

Для базовых деталей ДВС характерна неравнопрочность конструктивных исполнений. Трещины в стенках водяных рубашек блоков цилиндров образуются различной длины и летом и зимой в возрасте 5 - 14 (рис. 10 -11), а термоусталостные в головках чаще в возрасте 9 лет (рис. 2). В ряде конструкций головок цилиндров термоустачостные трещины не наблюдаются.

Усталостные трещины на коленчатых валах составляют большинство 74 - 80 %, остальные - технологические. Средняя длина технологических трещин на шейках 12-15 мм. Трещины на галтелях короче 7 мм. Чаще трещины располагаются на шатунных шейках, реже на коренных. Обобщив исследования и опыт Минского завода запасных частей, ГОСНИТИ, ВНИИ-ТУВИД, Ярославского моторного завода, а так же ремонтных заводов Щу-чинского, Тутаевского, Брянского, Орловского и других по ремонту коленчатых ваток с трещинами рекомендуется допускать к эксплуатации коленчатые валы тракторных ДВС с технологическими трещинами, длиной не более 20 мм.

В главе 7 работы выполнен качественный анализ ремонтопригодности базовых деталей двигателей ДВС.

3.3. Экспериментально-теоретические исследования нагруженности, прочности и жесткости слабых элементов базовых деталей ДВС (глава 8)

Наибольшие монтажные напряжения в коренных опорах возникают от момента затяжки и торцовки крышек (съема металла в среднем сечении). Рост зазоров в сопряжении вал - подшипник до 0,25, несоосность опор до 0,05 и съем 3 мм металла с крышек не оказывают существенного влияния на увеличение рабочих напряжений в коренных опорах. Изменение же угла опережения впрыска топлива с 18 до 28° во всех случаях существенно сказывается на увеличении напряжений в крышках (до 15-30 %), а значит, и коленчатом вале. Наиболее неблагоприятным для прочности крышек является одновременное действие факторов: рост зазоров в сопряжении вал -подшипник, несоосность опор, увеличение угла опережения впрыска топли-

OQO s >

!шз / "\ 2шл

" 7 SZ6 1 4

©

Рис. 9. Зоны повышенной концентрации разрушений в наружных стенках водяных рубашек блоков цилиндров двигателей: а —А41: б'— Д-240: в — СМД-14НГ; г — СМД-62

\

. у

го 40 бо во ¡оо Iго /40

РАССТОЯНИЕ ОТ ПРИВАЛ. ПЛ. АО ТР£ЩИНЫ. ММ

Рис. 10. Разброс разрушении, в наружной стенке водяных рубашек блоков цилиндров двигателей СМД-14НГ: «- в зимнее время; ф - в летнее время

050 0.40

•о

о 020 и

? 020 О.Ю

а 62

и

/

/ V"- о

У/ / * _ X о

2 4 б в 10 12

СРОК СЛУЖБЫ. ГОЛЫ

Рис. 11. Частость разрушений водяных рубашек блоков цилиндров двигателей СМД-62 и Д-240 во времени

ь 280

2

под головки блоков двигателей ЯМЭ-238НБ

Рис. 13. Раскрытие трещин при сквозных разрушениях перемычек между цилиндрами в блоках Д-240: 1 • при разрушении только одной средней перемычки; 2 - при разрушениях трех перемычек (первой, второй и третьей) до их заварки; 3 ■ после одновременной заварки трещин в первой, второй и третьей перемычках (заварка велась без установки винтовых скоб)

ва и съем металла с крышек. В этом случае рабочие напряжения в крышках возрастают на 24 - 64 %. По условию прочности можно выполнять 2-3 кратную расточку коренных опор блоков цилиндров тракторных ДВС.

По уровню рабочей нагруженности слабые элементы блоков цилиндров распределились: 1) крышки коренных подшипников - 1,0 (их погруженность принята за единицу); 2) перемычки между цилиндрами - в 1,0 - 1,3 раза выше; 3) стенки водяных рубашек - в 3,2 раза ниже; 4) поперечные перегородки - в 2,4 раза ниже. Ни экспериментальным, ни расчетным путями выполнить окончательную суммарную оценку всем действующим (монтажным, рабочим, тепловым, температурным, сварочным, литейным) напряжениям в каждом слабом элементе и затем установить уровни их нагруженности не представляется возможным, то избран единственно возможный в нашем случае путь оценки нагруженности слабых элементов - по частоте их эксплуатационных разрушений. Так, мы пришли к совершенно иному уровню нагруженности слабых элементов: 1) крышки коренных подшипников -

1 (их нагруженность принята за единицу); 2) стенки водяных рубашек - в 1 —

2 раза больше; 3) перемычки между цилиндрами - в 1,5 раза меньше; 4) поперечные перегородки - в 5,9 раза меньше; 5) стенки центральных каналов масляной магистрали - в 7,1 раза меньше; 6) привалочная плоскость под головки цилиндров - в 1,1 раза больше.

В работе обобщены результаты лабораторных и эксплуатационных исследований новых и отремонтированных слабых элементов базовых деталей на выносливость: коленчатых валов, крышек коренных подшипников, поперечных перегородок и перемычек между цилиндрами, выполненных Минским институтом машиноведения, ГОСНИТИ, ВНИИТУВИД, Ярославским моторным заводом и Сибирским филиалом ГОСНИТИ. Прочность отремонтированных заваркой стенок базовых деталей с использованием упрочняющих технологий находится на уровне 80- 100 % прочности новых. На основе экспериментальных исследований, выполненных институтами ВНИИТУВИД, ГОСНИТИ, Брянской ГСХА предложена методика прогнозирования прочности заваренных стенок слабых элементов, позволяющая заранее задавать им необходимые служебные свойства.

Наблюдается линейная зависимость упругих деформаций опор от величины приложенной силы, а значит, жесткость коренных опор и других элементов конструкций - величина постоянная. Жесткость коренных опор двигателя ЯМЗ-238НБ, определенная по формуле (1), составила (приводится в порядке возрастания номера опор) 2,48*10"6; 1,92-10"6; 1,42-10"6; 1,9* 10"6 и 2,14-10"6 кН/м. Наименьшую жесткость имеют третья и четвертая коренные опоры. Жесткость коренных опор в зависимости от марки тракторных ДВС различна (больше или меньше в 1,5 - 3,6 раза, табл. 3.2). Особое различие в

жесткости опор у тепловозных и тракторных ДВС (больше или меньше в 2,7 - 10 раз). Очевидно, что должны быть разработаны нормы жесткости коренных опор в зависимости от назначения ДВС.

3.2. Жесткость коренных опор тракторных ДВС

Марка двигателя Жесткость коренных опор х 10"6, кН/м

1-ТА 0,056

Д54 (44 12,5/15,2) 0,392

СМД-14 (44 12/14) 0,820

Д50 (44 11/12,5) 0,654

Перкинс 4.236 0,654

ЯМЭ-238НБ (84 13/14) 1,430

Путем сопоставления экспериментальных данных по жесткости коренных опор ДВС ЛМЭ-238НБ с результатами их деформации в условиях реальной эксплуатации установлено, что чем выше жесткость опоры, тем меньше: 1) она деформируется в эксплуатации (рис. 12); 2) получает смещение оси; 3) разрушается (крышки и перегородки); 4) концентрирует усталостные разрушения кривошипов коленчатых патов. Следовательно, ресурс и безотказность коренных опор и др. элементов конструкций базовых деталей в значительной мере определяется их жесткостью. Изменяя частоту нагру-жения п, можно за один и тот же промежуток времени г сообщить крышкам (и поперечным перегородкам) разное число нагружений И, поскольку Ы=пт. Для всех крышек коренных подшипников (перегородок и опор в целом) данного ДВС в любой момент значение г - величина постоянная, поэтому возникновение трещины наиболее вероятно в той из них, частота нагруже-ния которой наибольшая. Поскольку частоте и скорость приложения нагрузки на крышки (перегородки и опоры) в зависимости от их порядкового номера изменяются незначительно, то можно заключить, что главным фактором, влияющим на снижение усталостной долговечности крышек (перегородок) и опор в целом, являются амплитуды их деформации. Выявленная закономерность распространяется и на другие слабые элементы базовых деталей - перемычки между цилиндрами, стенки водяных рубашек и масляных каналов, гнезда и тарелки клапанов, коленчатый вал и радиусы его галтелей.

3.4. Формы и геометрии разделок, режимы, приемы и технологии заварки и способы обеспечения трещиностойкости, герметичности и прочности стенок слабых элементов корпусных чугунных деталей (глава 9)

Когда в корпусных базовых деталях ДВС возникают трещины различных размеров и расположения многообразие методов их устранения исчеза-

ет и остается один - заварка, хотя и она применяется в различных вариантах: с разделкой трещин и без разделки, широким швом или узким; поперечными или зет-образными валиками и др. При ликвидации трещин слабым элементам базовых деталей необходимо обеспечить высокие - прочность, жесткость и герметичность стенок. Требуемые механические свойства способна обеспечить только самозащитная проволока ПАНЧ-11 специально разработанная ИЭС им. Е.О.Патона для холодной сварки и наплавки чугунов. Толстостенные элементы базовых деталей заваривали по режимам Киевского ИЭС им. Е.О.Патона: напряжение 14 - 18 В, сила тока 100 - 140 А, скорость сварки 4-5 м/ч, полярность прямая. Тонкостенные элементы базовых деталей заваривали по нами уточненным режимам: напряжение 14 - 16 В, сила тока 100 - 140 А, скорость сварки 4-5 м/ч, полярность обратная. Механические свойства заваренных стенок во многом определяются формой и геометрией их разделки, приемами и технологиями заварки. Из 23 наиболее распространенных форм и геометрий разделок трещин (рис. 14) предпочтительными являются №№ 6,15 и 16.

Приемов заварки для разработки ресурсосберегающих новых и совершенствования существующих прогрессивных технологий обоснованы два: 1) заварка в разделку и 2) заварка без разделки. При заварке в разделку герметичность швов не обеспечивается. Предусмотрено гарантированное обеспечение плотности таких швов в основном за счет их пайки. При заварке без разделки обоснована целесообразность применения новых технологий: заварки поперечными одиночными или сплошными валиками, либо сплошным широким продольным швом, как обеспечивающими наибольшие и прочность и герметичность без дополнительных покрытий.

В завариваемых стенках часто возникают холодные трещины, поры, раковины, герметичность водяных рубашек не обеспечивается. Поэтому впервые разработаны и обобщены способы борьбы с трещинообразованием и негерметичностью сварных швов. Эффективными способами борьбы с образованием холодных и горячих трещин при ремонте чугунных корпусных деталей сваркой являются: качественный подбор сварочных (наплавочных) электродов и присадочных материалов; снижение уровня рабочего напряжения сварки - главный фактор при отработке режимов; исключение наложений массивных (из-за значительных глубины и ширины разделки) хотя и коротких сварных валиков в разделку; исключением разделки трещин перед их заваркой; применение способа заварки трещин поперечными сварными валиками и продольными широкими швами. Главными способами борьбы с негерметичностью сварных швов из-за образования в них пор и раковин являются: качественный подбор сварочных и наплавочных материалов: обоснование режимов, способов и приемов заварки; выполнение заварки трещин

(2-3)6

Рис. 14. Формы и размеры разделок трещин в зависимости от толщины стенок и способов ремонта: I ~ при заварке тонких стенок стальными электродами методом отжигающих ааликов; 2 — то же толстых стенок; 3 ~ 6, 10 — 12 и 17 — 23 — наиболее распространенные формы и размеры разделок трещин при заварке стенок проволокой 11АНЧ-11: 14 и 15 — стенки без разделки при заварке проволокой ПАНЧ-11 предложенным способом; 16 — форма и размеры разделки высоконагруженных стенок при заварке проволокой ПАНЧ-11 рекомендуемым способом; 7 — форма разделки трещин при заварке мед но-стальными электродами; 8 — форма и размеры разделки стенок под эпоксидные составы; 0 — форма разделки стенки под пайкосварку

ПРОГИБ. М КМ

Рис. 15. Рост напряженности коленчатых валов в зависимости от их прогибов: 1 - двигателей А-41, поступивших в капитальный ремонт и выправленных на прессе; 2 - двигателей Ц-240 после одновременной накатки галтелей и выправленных на прессе; 3 - двигателей ЯМЗ-238НБ, поступивших в капитальный ремонт и выправленных чеканкой галтелей; 4 ■ двигателей 3M3-53, поступивших в капитальный ремонт и выправленных индентором на прессе

поперечными сварными валиками или продольными широкими швами без их разделки; использование обратной полярности дуги - главный фактор повышения герметичности сварных швов при отработке режимов; принудительное закрытие трещин винтовыми скобами (струбцинами); вывод сварных валиков за пределы разделки; введение герметика в раскрытую трещину; закрытие (стягивание) нераскрытой трещины за счет усадки поперечных коротких сварных валиков; герметизация швов - пайкой мягкими припоями, местной проковкой; нанесением тонких слоев анаэробных и других герме-тиков; местный нагрев и выжигание маслянистых и черных мест пламенем газовой горелки.

Предложена новая упрочняющая технология ремонта трещин в слабык элементах базовых деталей: 1) исключающая все виды разделки и засверли-вания концов трещин перед их заваркой; 2) применена не обычная вдоль трещины, а заварка трещин поперечными короткими 15 - 20 мм сварными валиками с перекрытием их на одну треть ширины; 3) сварные швы механической обработке и дополнительным покрытиям не подвергают. Ее преимущества: невысокая склонность к образованию околошовных трещин, мягкое стягивание трещины до 0,1 мм, возможность сварки короткими валиками 15

- 20 мм, отсутствие перекрестных швов; обеспечение необходимых герметичности и прочности швов; возможность заварки трещины там, где выполнить разделку невозможно; возможность заварки стенок с двух сторон; исключает проковку швов; в одном и том же месте стенку можно заваривать 2

- 4 раза и др. Недостатки - высокие трудоемкость и расход дефицитной наплавочной проволоки. Чтобы свести до минимумов эти недостатки предложенный способ был усовершенствован и применена заварка трещин без разделки широким 15-20 продольным швом длиной 40 - 45 мм. Широкий шов образуют за счет колебания (поводки) электрода поперек трещины без прерывания дуги на всей длине шва. Мундштук держат под углом 40 - 45° к поверхности и наплавку ведут под корень предыдущего валика. Заварка стенок поперечными упрочняющими валиками или широкими продольными швами является главным способом повышения их прочности.

3.5. Разработка научно-обоснованных ресурсосберегающих и совершенствование прогрессивных существующих технологий ремонта базовых деталей ДВС (главы 10, 11, 12, 13, 14)

В соответствии с установленными уровнями нагруженности и весомости проводили исследования, разработку и научное обоснование ресурсосберегающих технологий ремонта слабых элементов базовых деталей ДВС в последовательности: 1) водяные рубашки блоков и головок цилиндров, в

том числе с трещинами, выходящими на обработанные привалочные плоскости; 2) перемычки между цилиндрами; 3) поперечные перегородки блоков цилиндров и так далее. В ходе экспериментальных исследований, анализа и обоснования форм и геометрии разделок трещин, режимов, приемов и технологий заварки и способов обеспечения трещиностойкости, герметичности и прочности стенок разработана новая упрочняющая технология ремонта корпусных чугунных деталей с любыми размерами трещин. По предложенной технологии заварка стенок ведется без разделки и засверливания концов трещин поперечными короткими 15-20 мм валиками с их перекрытием на одну треть ширины. Она обеспечивает необходимые герметичность и прочность заваренных стенок.

ВНИИТУВИД экспериментально установлено, что каждый отдельный поперечный упрочняющий валик, наплавленный без разделки трещины, сечением 15 мм"1 на базовой длине 70 и толщине стенки 8 мм повышает прочность элемента на 5,56 %. Установлена линейная зависимость между высотой и шириной сварочного валика, наплавленного без разделки по уточненным режимам (коэффициент формы шва равен 0,7). Зная ширину и форму шва, получаем возможность с достаточной для практических целей точностью прогнозировать прочность стенок заваренных по предложенной технологии. При высоте сварных валиков 4 мм прочность стенок водяных рубашек толщиной 6,7 мм (средняя толщина -стенок водяных рубашек тракторных ДВС) заваренных по предложенной технологии составляет около 77 % от уровня новых. Когда валики наплавляют высотой 6 мм, то при прочих равных условиях, прогнозируемая прочность заваренных стенок составляет около 190 % от уровня прочности новых. Многолетними наблюдениями (свыше 10 лет) за отремонтированными блоками цилиндров СМД-14НГ, СМД-18 и др. установлено, что повторные разрушения и нарушения герметичности в заваренных стенках не наблюдаются.

Чтобы сократить затраты времени, труда и средств на ремонт слабых элементов базовых деталей, как отмечалось, предложена усовершенствованная технология заварки трещин без разделки широкими 15 - 20 продольными швами 40 - 45 мм, наплавляемыми без обрыва дуги. При этом кернение трещин заменено на их заглубление в стенку на 1-1,5 мм, что повышает прочность завариваемых элементов.

Новые научно-обоснованные ресурсосберегающие технологии ремонта стснок водяных рубашек поперечными сплошными валиками и широкими продольными швами без разделки трещин позволяют ремонтировать базовые детали с трещинами любых размеров с обеспечением достаточных и прочности и герметичности, причем 2-4 раза в одном и том же месте и сокращением расходов блоков и головок цилиндров в запасные части на 3 - 7

(в среднем на 4 %). Поскольку из всех элементов блоков водяные рубашки являются наиболее напряженными и несмотря на это в заваренных их стенках разрушения отсутствуют, мы распространили научно-обоснованную технологию ремонта стенок водяных рубашек на ремонт трещин в менее напряженных элементах этих и других базовых деталях ДВС: стенках водяных рубашек головок цилиндров, перемычках между цилиндрами, поперечных перегородках; стенках картеров с трещинами, выходящими на обработанные привалочные поверхности; стенках масляных каналов, бобышках, буртах головок и др.

Стянуть края трещин в верхних перемычках между цилиндрами (иногда в перегородках) поперечными сварными валиками не удается (рис. 13), поэтому применено предварительное принудительное их закрытие винтовыми скобами, что впервые позволило выполнять ремонт одновременно трех-одной перемычек продольными широкими швами или одиночными сплошными валиками, наплавляемыми с обеих сторон стенки не захватывая верхние посадочные под гильзы (и бурта) с обеспечением достаточных прочности и герметичности и снижением расходов блоков в запасные части на 2 - 4 (в среднем на 2 %).

Выполнять заварку трещин, выходящих на обработанные привалочные плоскости под головки цилиндров, поперечными валиками невозможно. Устранять такие трещины впервые обосновано продольной заваркой в разделку, углублением сварного шва в тело детали на 0,2 - 0,5 мм и последующей его герметизацией мягкими припоями, что сокращает расходы блоков цилиндров ДВС Д-240, Д-241, Д-242 и их модификаций в запасные части на 5 — 6 %. При заварке в разделку допустимо использовать дешевые электроды ЦЧ-4 с последующей пайкой сварных швов. По такой технологии выполняется ремонт блоков цилиндров с трещинами площадок под масляные фильтра. При образовании трещин на плоскости блока, сопрягаемой с поддоном картера, используется комбинация способов - часть трещины заваривают без разделки и пайки, а вышедшую на обработанную поверхность - заваркой в разделку, углублением и последующей пайкой сварного шва.

Впервые представлена технология ремонта трещин в поперечных перегородках, пересекающих постель и развитием вглубь стенки на 60 - 100 мм заваркой поперечными сплошными валиками с обязательной разделкой постели по форме № 16 (рис. 14) и наложением винтовой скобы (струбцины), что сокращает расходы блоков цилиндров в среднем на 1 %.

Стенки центральных масляных каналов тонкие, пропитаны маслом, поэтому масло выжигают пламенем газовой горелки и ремонтируют наложением стальной накладки, толщиной 2 - 4 мм и последующей ее обваркой по периметру продольными широкими швами, что снижает расходы блоков

цилиндров в запасные части на 0,5 %. Методом наложения накладки ремонтируют и стенки водяных рубашек блоков цилиндров с сеткой трещин. Поврежденные бобышки под шпильки заваривают поперечными валиками с разделкой стенок по форме № 14, что сокращает расходы блоков цилиндров еще на 0,5 %.

Экспериментальными исследованиями ВНИИТУВИД установлено, что продольная заварка не обеспечивает необходимую прочность напряженным стенкам. Продольная же заварка трещин с последующим наложением поперечных валиков обеспечивает прочность напряженным стенкам на уровне новых, даже при прерывистом через 20-30 мм расположении упрочняющих вадиков. Отсутствие разрушений в отремонтированных по предложенной технологии слабых элементах базовых деталей свидетельствует о термическом цикле их заварки близкому к оптимальному.

Исследования износов, деформаций, нагруженности, прочности, жесткости, разрушений слабых элементов и их причин и технологии позволили обосновать ресурсосберегающие методы ремонта коренных опор и нижних головок шатунов расточкой под ремонтные размеры и нижних посадочных мест в блоках под гильзы кольцеванием. При обработке коренных опор со смещением оси обоснованы: возможность 2*-кратной их расточки; рациональные разовая и максимальные величины съема металла с крышек тракторных ДВС соответственно не менее 1,5 - 1,8 (из-за чернот) и не более 5 мм (из-за опасности поломок); целесообразность замены поврежденных и последующих подбора крышек коренных подшипников к блокам и обработкой коренных опор в линию; у крышек, подвергнутых торцовке, среднее сечение является наиболее опасным; характер и закономерности в разрушениях крышек коренных подшипников.

Износостойкость гильз и поршней в одном и том же ДВС разнятся до 3 раз. У бывших в эксплуатации гильз, как установлено ВНИИТУВИД, в зоне остановки первого компрессионного кольца в ряде случаев наблюдается эффект упрочнения поверхности, сопоставимый с упрочнением их лазерным лучом в режиме без оплавления. Предложенная технология отбора и доис-пользования без восстановления ресурсов износостойких естественно упрочненных гильз и поршней позволяет сократить их расход в запасные части соответственно на 15 - 20 и 35 - 66 %.

Одной из главных причин выхода из строя коленчатых валов является значительные их прогибы. Из-за прогибов 16 - 4 % валов шлифуют с перескоком через 2-3 ремонтных размера. Из-за прогибов, неравномерных износов, кольцевых рисок число ремонтов коленчатых валов преждевременно снижается на единицу более чем у половины изделий. В прогибах коленчатых валов выявлены закономерности: 1) максимальные их величины прихо-

дятся на среднюю коренную шейку; 2) обычно лежат в плоскости кривошипов; 3) в среднем составляют 0,50 - 0,65 мм; 4) чаще всего происходят из-за заклинивания валов. Стальные валы клинят в 1,4 раза чаще, чем чугунные. Все заклиненные валы без предварительного контроля прогибов направляют на правку.

Практические показатели напряженности коленчатых валов не разработаны. Поэтому в напряженности валов установлены следующие закономерности: 1) чем больше прогибы валов, тем в более напряженном состоянии они находятся; 2) с прогибами 0,50 - 0,65 валы находятся в средне и в 1,5-2 мм в максимально напряженных состояниях; 3) различие в напряженности валов имеющих один и тот же прогиб иногда составляет 1,3 - 2 и достигает в отдельных случаях 4-7 раз и сглаживается она с увеличением прогибов; 4) при заклинивании шатунных шеек валы получают большую напряженность, чем при заклинивании коренных; 5) напряженность валов возрастает в такой последовательности: упрочненные накаткой галтелей -> упрочненные закалкой ТВЧ > поступающие в ремонт --> заклиненные; 6) величина деформации вала и число нагружений (ударов бойком) необходимых для ее устранения - два количественных показателя характеризующих достоверный уровень их напряженности (рис. 15); 7) при правке чеканкой предельными прогибами валов рекомендуется принимать: стальных - 1,5 и чугунных один миллиметр.

Рациональными ресурсосберегающими способами правки коленчатых валов являются чеканка галтелей, инденторная и их комбинации. Эффективность правки валов чеканкой галтелей определяется: напряженностью вала и его материалом; конструкцией бойка; последовательностью правки, сектором наклепа. Установлена рациональная последовательность правки патов чеканкой галтелей, предложена конструкция бойка и новый доступный для любых производств метод оценки напряженности валов.

Наплавка всех естественно изношенных коренных и шатунных шеек трудо- и энергоемка, экономически обременительна и ее применение следует ограничивать. Наплавка одной - двух аварийно изношенных особенно коренных шеек предпочтительна. От наплавки одной - двух аварийно изношенных шатунных шеек следует воздерживаться ввиду меньшей их прочности по сравнению с коренными. Не рекомендуется наплавлять шатунные шейки кривошипов концентрирующих повышенные разрушения и шеек и щек. По этой причине не рекомендуется наплавлять шатунные шейки на последних кривошипах валов ДВС ЯМЭ-238НБ, ЯМЗ-240Б и их модификаций. Вместо наплавки 1 - 2 аварийно изношенных шеек коленчатых валов допускается их шлифовка на нижеследующие размеры. К повсеместному внедрению рекомендуется ресурсосберегающая технология ремонта коленчатых

валов с допустимыми трещинами, длиной не более 20 мм, что сокращает их расход в запасные части на 2 %.

Затратная технология горячей заварки трещин в отверстиях под форсунки заменена на ресурсосберегающие - изготовление фасонных лысок в зоне отверстий (основной) и холодную заварку (допустимый способ), что исключает из выбраковку по этой причине на 4 - 7 %. Устаревшая технология наплавки с подогревом аварийно изношенных коренных опор латунью заменена на ресурсосберегающую холодную наплавку проволокой ПАНЧ-11.

Установлены необходимые и достаточные условия для внедрения беспритирочной технологии ремонта клапанных гнезд, повышающей ресурс головок цилиндров на 20 %: 1) биения фасок клапанов и их гнезд соответственно не должны превышать 0,02 - 0,03 и 0,03 - 0,05 мм; 2) фаски клапанных гнезд и седел в головках обрабатывают под углами определенными чертежами предприятий - изготовителей изделий; 3) фаски на клапанах выполняют под углами на 1,5 - 2° меньше, чем в клапанном гнезде; 4) для ушире-ния контактной линии клапан устанавливают в гнездо и по тарелке через наставку наносят 2-3 легких удара молотком; 5) шероховатости рабочих поверхностей фасок гнезда и клапана должны быть не более 0,8 11а. Исключение любого из установленных условий внедрения беспритирочной технологии ремонта клапанных гнезд может приводить к отрицательным результатам. Ремонт головок цилиндров с забоинами огневых днищ, повторной заваркой трещин, ослабленными седлами, при уменьшении высоты снижает их расходы в запасные части на 6 - 7 %.

Длительные 800-часовые раз в год и кратковременные 60-часовые раз в квартал лабораторные испытания десяти отремонтированных Атбасарским РМЗ ДВС ЯМЗ-23 8НБ в соответствии с разработанными техническими требованиями показали, что у них обеспечивается необходимая стабильность рабочих параметров. Отрицательных отзывов за более чем 10-летний период ремонта ДВС ЯМЗ в соответствии с нами разработанными техническими требованиями не поступало.

3.6. Внедрение результатов исследований в производство и их технико - экономическая эффективность (глава 15)

В масштабе страны внедрены следующие разработанные научно-обоснованные ресурсосберегающие технологии ремонта: коренных опор и нижних головок шатунов обработкой под ремонтные размеры, нижних посадочных мест в блоках под гильзы кольцеванием; блоков с дефектными крышками коренных подшипников. Преимущества расточки коренных опор

и нижних головок шатунов под ремонтные размеры следующие: 1)отпадает надобность в наращивании всех видов холодных и горячих покрытий, в нарушениях межосевых расстояний, торцовках крышек подшипников и поршней; сортировке шатунов и блоков цилиндров на размерные группы по межосевым расстояниям и приводит к единому технологическому процессу ремонта шатунных и коренных узлов; 2) незначительно нарушаются прочность и жесткость отремонтированных коренных и шатунных узлов; 3) стабилизируют геометрические параметры шатунных и коренных узлов и увеличивают ресурс отремонтированных двигателей; 4) повышают долговечности блоков цилиндров и шатунов.

Установлена нецелесообразность ремонта крышек коренных подшипников с трещинами и аварийными износами наплавкой и сваркой, ввиду повышения доли их эксплуатационных разрушений почти в 2 раза по сравнению с новыми. Вместо ремонта дефектных крышек наплавкой и сваркой доказана целесообразность их замены путем подбора с блоков, выбракованных по другим причинам. При дефектах крышек и их отсутствии подлежит выбраковке не блок цилиндров, так как он вполне ремонтопригоден, а поврежденная крышка коренного подшипника, что сократило расход блоков цилиндров тракторных ДВС на 1 - 4 %.

При отсутствии антикавитационных колец каждому ДВС ЯМЗ-238НБ и его модификациям поступающим в ремонт с наработкой 5-6 тыс. моточасов необходимо было ремонтировать поврежденные коррозионно-кавитационными разрушениями нижние посадочные места в блоках под гильзы. Из-за этого дефекта часто наблюдались течи воды в картер ДВС и заклинивания коленчатых валов в подшипниках. Аналогичное положение имело место и по другим маркам автотракторных ДВС. В этих условиях отработана и внедрена на Атбасарском РМЗ технология ремонта нижних посадочных мест в блоках ЯМЗ кольцеванием в двух вариантах. Один из вариантов кольцевания нижних посадочных мест получил самое широкое распространение при ремонте блоков автотракторных ДВС.

В конце 60- и начале 70~ годов у ДВС ЯМЗ-238НБ поступающих в ремонт систематически наблюдались разрушения поперечных перегородок блоков цилиндров 10 и крышек коренных подшипников 6-8 %, что являлось главной причиной их преждевременной выбраковки. Средние сроки службы разрушенных поперечных перегородок (выборка 67 блоков) и крышек коренных подшипников (выборка 33 блока) составили 3,3 - 3,2 года. До 61 % разрушений поперечных перегородок концентрировалось в их среднем сечении. Исследовав износы, деформации, разрушения, нагруженность, прочность, жесткость коренных опор и причины их разрушений Ярославскому моторному заводу были выданы рекомендации по повышению жесткости

слабых элементов блоков ЯМЭ-238НБ. На основе наших и собственных исследований Ярославский моторный завод повысил жесткость коренных опор ДВС ЯМЭ-238НБ в 2 раза путем установки в них поперечных стяжных болтов (что оформлено протоколом, прилагаемым к диссертации). Установка поперечных стяжных болтов снизила разрушения в коренных опорах с 10 % до уровня единичных явлений. Ярославский моторный завод распространил это конструктивное решение на ДВС ЯМЗ-238, ЯМЗ-236, Камский на Ка-мАЗ-740, Харьковский "Серп и молот" на СМД-62 и его модификации. У ДВС ЯМЗ-238НБ, ЯМЗ-238, ЯМЗ-236, поступающих в ремонт, наблюдались обрывы и ослабления креплений противовесов. Чтобы исключить преждевременную выбраковку 3 - 4 % коленчатых валов нами впервые в ремонтной практике внедрена на Атбасарском РМЗ технология ремонта коленчатых валов ДВС ЯМЗ с ослабленными и оборванными противовесами.

Новые ресурсосберегающие технологии ремонта блоков цилиндров тракторных ДВС с любыми размерами трещин в стенках водяных рубашек внедрены в двух вариантах: 1) поперечными упрочняющими валиками и 2) продольными широкими швами соответственно в Выгоничской (по СМД-14НГ, СМД-18Н и их модификациям) и Почепской (по СМД-62, Д-240 и их модификациям) ремонтным мастерским. За 10 лет Выгоничской мастерской отремонтировано 2300 блоков цилиндров типа СМД с трещинами в водяных рубашках, что снизило их расход в запасные части по мастерской с 10 до 4 %.

Разработанная технология ремонта блоков ДВС Д-240, Д-241, Д-242 и их модификаций с трещинами, выходящими на обработанные привалочные плоскости заваркой в разделку, обработкой и заглублением шва и последующей пайкой его мягкими припоями ПОС-ЗО или ПОС-40 внедрена в Почепской мастерской, что позволило снизить расход блоков цилиндров в запасные части на 5 - 6 %. В Выгоничской мастерской ремонтируют блоки цилиндров тракторных ДВС с трещинами: площадки под масляный фильтр; выходящих на обработанные плоскости, сопрягаемые с поддоном картера и стенок центральных каналов масляных магистралей.

Прогрессивные ресурсосберегающие технологии ремонта базовых деталей используют в своей практике: Тутаевский РЗ - наплавку постелей проволокой ПАНЧ-11 и ремонт головок цилиндров ДВС ЯМЗ с трещинами отверстий под форсунки холодной заваркой; Могилевский РЗ - наплавку аварийно изношенных постелей ДВС СМД-62 и его модификаций проволокой ПАНЧ-11; Атбасарский РМЗ - пайку сварных швов в блоках в течение двух десятков лет. Технология доиспользования ресурса гильз и поршней внедрена в Почепской и Выгоничской ремонтных мастерских по ДВС СМД-14НГ, СМД-62, Д-240 и их модификациям. Используется она Унечской и

другими ремонтными мастерскими Брянской области. Усовершенствованная ресурсосберегающая технология правки валов двигателей СМД-14НГ и его модификаций чеканкой галтелей внедрена в Выгоничской ремонтной мастерской. Эта же технология используется Камаричской ремонтной мастерской по ДВС ЯМЭ-238НБ, ЯМЗ-240Б и др.

Прогрессивные технологии ремонта базовых деталей ДВС ЯМЗ-238НБ (блоков и головок цилиндров и коленчатых валов) в целом внедрены и используются Атбасарским ремонтно-механическим заводом более 20 лет. Автор принимал непосредственное участие во внедрении новых технологий ремонта базовых деталей на Атбасарском, Энгельсском, Тайнчинском РМЗ при их подготовке к Всесоюзным семинарам.

Ранее нами разработанные технологические процессы ремонта базовых и других деталей ДВС ЯМЗ-2Э8НБ, сведенные в альбом и изданные ГОСНИТИ массовым тиражом и применяемые производством около десяти лет, устарели и постепенно заменены на научно-обоснованные, ресурсосберегающие, прогрессивные. Целинным и Казахстанским филиалами ЦОКТБ ГОСНИТИ разработано свыше сотни наименований нестандартной технологической оснастки для ремонта базовых деталей двигателей ЯМЗ, в которой автор принимал непосредственное участие. Результаты выполненной работы обобщены в монографии "Справочник по ремонту базовых деталей двигателей".

Реальный годовой экономический эффект от внедрения разработок автора составляет 1,1 млн.руб., а ожидаемый - около 2 млн.руб.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ

1. На основании результатов исследований осуществлены научная разработка, экспериментальная проверка и внедрение в ремонтное производство основных методов повышения долговечности базовых деталей двигателей.

2. Созданы методологические основы разработки научно-обоснованных ресурсосберегающих технологий ремонта базовых деталей и повышения их долговечности.

3. Главной причиной преждевременной выбраковки базовых деталей являются трещины слабых конструктивных элементов: в блоках 15-27, головках 3-15, коленчатых валах 2-16%.Фактичесхие расходы базовых деталей остаются на высоком уровне: блоков 6-19, головок 3-24, коленчатых валов 19%. Различие в расходах блоков и головок цилиндров достигает соответственно 3-х и 8-ми раз. Расходы бесседельных головок цилиндров в 4 раза выше, чем головок с седлами.Мастерские расходуют блоки и коленчатые валы в 1,4-1,5 раза больше, чем крупные ремонтные предприятия. Основными путями снижения расходов базовых деталей ДВС в

запасные части являются - совершенствование технологий их ремонта и конструкций слабых элементов.

4. Трещины искажают геометрические формы, размеры и жесткость элементов конструкций базовых деталей. При заварке трещин на стенках базовых деталей образуются местные и общие деформации. Местные деформации 0,08-0,20 мм наблюдаются в радиусе 130-150 мм. Общие деформации от заварки трещин в 3-4 раза меньше местных и наблюдаются они в пределах размеров всего изделия. У базовых деталей, прошедших холодную заварку, все главные несущие поверхности должны подвергаться финишной обработке.Основными причинами задиров и заклиниваний коленчатых валов в подшипниках являются: недостаточная твердость шеек, менее 45 НЯС, некачественная или несвоевременная очистка полостей шатунных шеек и др.

В целях ресурсосбережения целесообразно исключить 100% замену гильз и поршней при капитальных ремонтах ДВС, так как 20-30% гильз и 3566% поршней имеют ресурсы близкие к новым.

Разрушения слабых элементов базовых деталей носят усталостный характер и происходят по причине недостаточной их прочности и жесткости.

5. Предложен метод оценки нагруженности слабых элементов по частоте эксплуатационных их разрушений. По этому методу определен сравнительный уровень напряженности слабых элементов: 1) крышки коренных подшипников - 1,0 (их суммарная напряженность принята за единицу); 2) стенки водяных рубашек - в 1-2 раза больше; 3) перемычки между цилиндрами - в 1,5 раза меньше; 4) поперечные перегородки - в 5,9 раза меньше; 5) стеши центральных каналов масляной магистрали - в 7,1 раза меньше; 6) привалочкой плоскости под головки цилиндров и 7) бобышек под шпильки крепления - в 1,1 раза больше. На основе экспериментальных исследований, выполненных институтами ВНИИТУВИД, ГОСНИТИ, Брянской ГСХА предложена методика прогнозирования прочности заваренных стенок слабых элементов, позволяющая заранее задавать им необходимые служебные свойства.

Главным фактором, влияющим на снижение усталостной долговечности элементов конструкций базовых деталей, является их недостаточная жесткость. Жесткость коренных опор тракторных ДВС различается в 1,5-3,6 раза. На основе наших и собственных исследований Ярославский моторный завод повысил жесткость коренных опор ДВС ЯМЗ-238НБ в 2 раза, что снизило их разрушения с 8-10% до единичных.

6. Анализом 23 наиболее распространенных форм и геометрий разделок слабых элементов, в том числе нами предложенных, с последующим экспериментальным обоснованием по обеспечению трещиностойкости, прочности и герметичности стенок установлены наиболее предпочтительные из них. Тонкостенные элементы базовых

деталей заваривают проволокой ПАНЧ-11 по нами уточненным режимам: напряжение 14-16 В, сила тока 100-140 А, скорость сварки 4-5 м/ч, полярность обратная. Обоснованы два приема заварки стенок слабых элементов: 1) заварка в разделку и 2) заварка без разделки. При заварке в разделку герметичность швов не обеспечивается. При заварке трещин без разделки стенок обоснована целесообразность применения новых технологий: 1) заварки поперечными одиночными или сплошными валиками, либо 2) сплошным широким 15-20 мм продольным швом, как обеспечивающими наибольшие и прочность и герметичность сварных швов.

Установлены способы борьбы с трещинообразованием и негерметичностью сварных швов. Главным способом повышения прочности заваренных стенок является наплавка на них поперечных упрочняющих валиков.

7.Впервые разработаны ресурсосберегающие технологии ремонта блоков цилиндров: с трещинами, выходящими на обработанные поверхности; на нижних стенках картера и поперечных перегородках; с тремя трещинами в верхних межцилшщровых перемычках; стенок центральных масляных каналов; коренных опор и нижних головок шатунов расточкой под ремонтные размеры; нижних посадочных мест под гильзы кольцеванием; длинных трещин на водяных рубашках; блоков с дефектными крышками.

Усовершенствованы существующие технологии ремонта базовых деталей ДВС: 1) по блокам цилиндров - расточка коренных опор со смещением оски; заварка коротких трещин на водяных рубашках; 2) по головкам цилиндров - беспритирочная технология ремонта клапанных гнезд; ремонта головок с забоинами огневых днищ, ослабленными седлами, с трещинами в форсуночных отверстиях; трещин на буртах; 3) по коленчатым валам - рациональная последовательность и эффективность правки валов чеканкой галтелей, мегод оценки их напряженности: допустимые прогибы при правке чеканкой, конструкция бойка, рациональность ремонта наплавкой одной-двух аварийно изношенных шеек вместо наплавки всех естественно изношенных, предпочтительность -наплавки коренных шеек вместо шатунных; исключение наплавки шеек в кривошипах концентрирующих разрушения и шеек и щек.

Годовой экономический эффект от внедрения разработок автора составляет 1,1 млн.руб. Внедрение разработок автора обеспечивает снижение расходов в запасные части блоков и головок цилиндров в 2-10 и коленчатых валов в 1,5-2 раза.

Основные положения диссертации опубликованы в работах:

1. У сков В.П. Справочник по ремонту базовых деталей двигателей. -Брянск, Клинцовская городская типография, 1998.-589с.

2. Халфин М.А., Усков В.П., Прохоренко М.И. и др. Альбом технологических карт на централизованный ремонт (восстановление) деталей двигателей ЯМЗ-238НБ. М.,ГОСНИТИ, 1968.-230с.

3. Усков В.П., Камаев Е.М., Мамонтов И.Д. и др. Технические требования на капитальный ремонт двигателя ЯМЗ-240Б. М., ГОСНИТИ, 1974.-78с.

4. Усков В.П., Камаев Е.М., Мамонтов И.Д. и др. Двигатель ЯМЗ-240Б. Технические требования на текущий ремонт.-М., ГОСНИТИ, 1974.-39с.

5. Баймлер Л.А....Усков В.П. и др. Рекомендации по технологической подготовке предприятий к ремонту тракторов К-700 и К-701 с повышенный ресурсом, - М., ГОСНИТИ, 1979.-157с.

6. Усков В.П, Шмидт В.П., Никитин В.А. и др. Тракторы К-700, К-701. Руководство по текущему ремонту. - М., ГОСНИТИ, 1979.-195с.

7. Современные способы ремонта блоков и головок цилиндров. Сб.ст.//Усков В.П. и др. -М„ ЦНИИТЭИ, 1977.

8. Усков В.П, Карасев И.В, Кошик А.П. и др. Дизель ЯМЭ-238НБ. Технические требования на капитальный ремонт. - М, ГОСНИТИ, 1980,-135с.

9. Усков В.П, Карасев И.В, Кошик А.П. и др. Дизель ЯМЗ-240Б. Технические требования на капитальный ремонт.-М, ГОСНИТИ, 1980.-230с.

10. Усков В.П, Амелин Д.В. и др. Опыт управления качеством продукции Тайачинского ремонтно-механического завода.// Ремонт машинно-тракторного парка. Экспресс-информация. Вып.1.- М„ ЦНИИТЭИ, 1982.- С.1-3.

11. Усков В.П. Приспособление для расточки коренных опор.В бр. "Передовые методы ремонта тракторов К-700". -М, ГОСНИТИ, 1968. - 28с.

12. Усков В.П. Характер разрушений крышек коренных подшипников. //Техника в сельском хозяйстве. - 1971, №2. - С.70-72.

13. Усков В.П. О целесообразности восстановления крышек коренных подшипников. //Материалы XI научно-технической конференции по вопросам сельскохозяйственного производства. - Целиноград, 197Е

14. Усков В.П. О причинах потери работоспособности коренных опор тракторных двигателей.// Тезисы докладов к расширенному заседанию Ученого совета ГОСНИТИ. - М, ГОСНИТИ, 1971. - 174с.

15. Усков В.П. Ремонт коленчатого вала двигателя ЯМЗ-128НБ.// Техника в сельском хозяйстве. - 1971, №4, - С.76-78.

16. Усков В.П. Некоторые закономерности в характере разрушений крышек коренных подшипников. Тр. ГОСНИТИ, том 31. М, ГОСНИТИ, 1972. - С.43-69.

17. Усков В.П, Тавлыбаев Ф.Н. Восстановление соосности и размера гнезд коренных подшипников.// Техника в сельском хозяйстве. - 1973, №2. - С.80-82.

18. Усков В.П. Расчет на прочность крышки коренного подшипника. Тр.ГОСНИТИ, том 37, М, ГОСНИТИ, 1973. -С.23-32.

19. Усков В.П. Ремонт блока цилиндров двигателя ЯМЭ-238НБ. // Техника в сельском хозяйстве. - 1975, №12. - С.68-69.

20. Усков В.П. Восстановление головок цилиндров двигателей ЯМЗ-258НБ. //Техника в сельском хозяйстве. - 1976, №1. - С.60-62.

21. Халфин М.А., Усков В.П. Исследование нагружешгости крышек-коренных подшипников двигателя ЯМЗ-238ПБ. //Тракторы и сельхозмашины. -1976, №6. - С.34-36.

22. Усков В.П. Исследование соответствия и стабильности основных параметров дизелей, прошедших капитальный ремонт. //Надежность и контроль качества. - 1996, №6. - С.53-61.

23. Усков В.П. О жесткости коренных опор. //Двигателестроение. - 1989, №10. - С. 15-17.

24. Усков В.П. Расчет на прочность крышек коренных подшипников. //Двигателестроение.^- 1989, №12. - С.13-14.

25. Усков В.П., Млхальченков A.M., Косииов В.И. Ремонт водяной рубашки блока цилиндров. //Механизация и электрификация сельского хозяйства.

- 1989, №11. - С.29-30.

26. Усков В.П. Способ контроля соосности коренных опор. //Механизация и электрификация сельского хозяйства,- 1992, №9-12.-С.32-33.

27. Усков В.II. Правка коленчатых валов с кривошипами, лежащими в одной плоскости. //Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 1993, №11-12. -С.22-23.

28. Усков В.П., Шакин Н.И. Способы правки распределительных валов. //Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 1995, №2-3. - С.26-31.

29. Усков В.П. Восстановление шатунов. //Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 1995, №12. С.20.

30. Усков В.П. Ремонт блоков цилиндров с аварийно изношенными коренными опорами. //Механизация и электрификация сельского хозяйства. -1996, №7. -С.28.

31. Усков В.П., Косинов В.И., Шапетько В.А. Ремонт чугунных деталей. //Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 1995, №2-3. - С.25.

32. Усков В.П. Анализ ремонтопригодности коленчатых валов тракторных двигателей. //Двигателестроение. - 1996, №3-4. - С.69-73.

33. Усков В.П. Реальные пути сокращения расходов коленчатых валов тракторных двигателей в запасные части. //Двигателестроение. - 1997, №4. - С.36-38.

34. Усков В.П. Исследование изпосов и возможностей повторного использования поршней тракторных двигателей. //Двигателестроение. - 1996, №2.

- С.54-57.

35. Усков В.П. Ремонт головок цилиндров дизелей. //Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 1996, №1. - С.20-21.

36. Усков В.П. Анализ ремонтопригодности головок цилиндров тракторных двигателей. //Надежность и контроль качества. - 1993, №11. - - С.52-60.

37. Усков В.П. Реальные пути сокращения расходов головок цилиндров в запасные части. //Двигателестроение. - 1993, №3-12. - С.53-55.

38. Усков В.П. Типичные дефекты коленчатых валов рядных и У-образных тракторных двигателей. //Надежность и контроль качества. - 1996, №2. - С.46-51.

39. Усков В.П. Основные причины выбраковки головок цилиндров и коленчатых валов тракторных двигателей. //Надежность и контроль качества. -1995, №10. - С.38-44.

40. Усков В.П. Анализ ремонтопригодности блоков цилиндров тракторных двигателей. //Надежность и контроль качества. - 1994, №7. - С-47-58.

41. Усков В.П. Реальные пути сокращения расходов блоков цилиндров тракторных двигателей в запасные части. //Двигателестроение. - 1992, №4-12. -

42. Усков В.П. Ремонт блоков цилиндров дизелей. //Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 1994, №1. - С.28.

43. Усков В.П. Анализ сроков службы базовых деталей дизелей. //Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 1993, №11-12. - С.18-19.

44. Усков В.П. Ремонт блоков цилиндров с длинными трещинами. //Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 1994, №4. - С. 14-! 5.

45. Усков В.П. Методика оценки технико-экономической эффективности восстановления ремонтопригодных деталей машин. //Д в и г атснестр о е н и с. - 1991, №8-9. - С.57-59.

46. Усков В.П. Технология доиспользования ресурса гильз, поршней и поршневых мальцев дизелей. ИЛ., №155-92, Брянск, ЦНТИ, 1992. - Зс.

47. Усков В.П. Технология ремонта чугунных головок цилиндров двигателей. ИЛ., №234-93, Брянск, ЦНТИ, 1993, - 4 с.

48. Усков В.П. Технология правки коленчатых валов. ИЛ., №320-92, 321-92, Брянск, ЦНТИ, 1992, -7 с.

49. Усков В.П. Исследование деформаций блоков цилиндров при ремонте. //Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 1998, №12.-С.26-28.

50. Усков В.П. Исследование износов и возможностей повторного использования гильз цилиндров тракторных двигателей. //Двигателестроение,! 999,№2.-С.35-38.

С.44-47.

Введение."

1. Состояние проблемы и задачи исследования.?

2. Программа и методика исследования.г <3. Методологические основы разработки научно-обоснованных ресурсосберегающих технологий ремонта базовых деталей двигателей и повышения их долговечности.

3.1. Расчет параметров весомости слабых элементов.с

3.2. Методика оценки ремонтопригодности деталей машин.

3.3. Методика оценки технико-экономической эффективности восстановления ремонтопригодных базовых деталей двигателей и оптимизации сроков их службы (ресурсов).

3.4. Методики расчетов на прочность и жесткость коренных опор блоков цилиндров тракторных двигателей.1 ¡°

3.5. Методика расчетов усилий запрессовки и выпрессовки крышек коренных подшипников.::.■'

4. Дефекты, причины выбраковки, фактические сроки службы и расходы базовых деталей тракторных двигателей в запасные части и реальные пути их сокращения

4.1. Дефекты базовых деталей.

4.1.1. Блоки цилиндров.

4.1.2. Головки цилиндров.9.

4.1.3. Коленчатые валы.

4.2. Причины выбраковки базовых деталей.-г:'

4.2.1. Блоки цилиндров.V?:'•'

4.2.2. Головки цилиндров.

4.2.3. Коленчатые валы.;

4.3. Сроки службы базовых деталей двигателей.

4.4. Фактические расходы базовых деталей двигателей в запасные части и реальные пути их сокращения.7л

4.4.1. Блоки цилиндров.^

4.4.2. Головки цилиндров.:

4.4.3. Коленчатые валы.

Износы и деформации базовых деталей двигателей.

5.1. Блоки цилиндров. г

5.1.1. Износы и коррозионно-кавитационные разрушения посадочных мест под гильзы.

5.1.2. Деформации коренных опор.

5.1.3. Аварийные износы коренных опор.

5.1.4. Отклонения в форме и взаимном расположении расточенных со смещением оси коренных опор.;

5.1.5. Деформации привалочных плоскостей блоков, сопрягаемых с головками цилиндров. .V

5.1.6. Деформации блоков цилиндров от ремонта сваркой.

5.2. Головки цилиндров.!.^

5.2.1. Деформации головок цилиндров.

5.2.2. Дефекты втулок и клапанов.А

5.2.3. Дефекты клапанных гнезд.Ш®

5.2.4. Высота головок цилиндров.1>:'с

5.2.5. Упругость клапанных пружин.¡Л*'

5.3. Коленчатые валы.25.3.1. Естественные и аварийные износы шеек.

I -> [

5.3.2. Деформации коленчатых валов.Iе?й у ). ^

5.3.3. Искажение геометрической формы галтелей.'.г

5.3.4. Дисбаланс коленчатых валов.1л

Разрушения базовых деталей двигателей 6.1. Разрушения в блоках цилиндров . 6.1.1. Аварийные пробоины стенок г И <Г"

6.1.2. Разрушения стенок водяных рубашек и центральных каналов масляной магистрали.'/¿О

6.1.3. Разрушения перемычек между цилиндрами.Ьл

6.1.4. Разрушения в коренных опорах.•;?.<>

6.2. Разрушения в головках цилиндров.:.

6.2.1. Трещины в стенках водяных рубашек.I'./

6.2.2. Термоусталостные трещины в огневых днищах./.

6.3. Повреждения и разрушения коленчатых валов и их причины

6.3.1. Трещины на шейках.

6.3.2. Задиры шеек коленчатых валов и их причины.Ш

6.3.3. Разрушения коленчатых валов.

7. Анализ ремонтопригодности базовых деталей двигателей 7.1. Блоки цилиндров.

7.2. Головки цилиндров. //Г)

7.3. Коленчатые валы.:>.

8. Экспериментально-теоретические исследования нагруженности, прочности и жесткости слабых элементов базовых деталей двигателеи .г

8.1. Нагруженность слабых элементов базовых деталей двигателей

8.2. Прочность слабых элементов базовых деталей двигателей

8.3. Жесткость слабых элементов базовых деталей двигателей.

9. Исследование способов обеспечения трещиностойкости, герметичности, прочности, форм и геометрий разделок, режимов, приемов и технологий при ремонте стенок слабых элементов.

10. Ресурсосберегающие технологии ремонта чугунных блоков цилиндров .Ч'.г

10.1. Ремонт чугунных блоков и головок цилиндров с трещинами водяных рубашек.

10.2. Ремонт блоков цилиндров с трещинами, выходящими на обработанные поверхности.

10.3. Ремонт блоков цилиндров с трещинами верхних перемычек между цилиндрами.

10.4. Ремонт блоков цилиндров с аварийно изношенными коренными опорами.

10.5. Ремонт коренных опор.

10.6. Способ контроля соосности коренных опор.

10.7. Ремонт посадочных мест в блоках под гильзы цилиндров.г.'л

10.8. Ремонт блоков цилиндров с трещинами нижних перемычек между цилиндрами.г

10.9. Ремонт блоков цилиндров с трещинами поперечных перегородок./Л

11. Ресурсосберегающие технологии ремонта чугунных головок цилиндров.

11.1. Ремонт головок цилиндров с термоусталостными трещинами . .<

11.2. Беспритирочная технология ремонта клапанных гнезд.

11.3. Ремонт головок цилиндров с ослабленными и изношенными седлами клапанов.

А ¿К"

11.4. Правка распределительных валов.У.

12. Ресурсосберегающие технологии ремонта коленчатых валов

12.1. Ремонт коленчатых валов с допустимыми трещинами на шейках.•

12.2. Ремонт коленчатых валов с ослабленными противовесами

12.3. Правка коленчатых валов с кривошипами, лежащими в одной

•зИ ) плоскости, чеканкой галтелей.

2 с, ¿я

12.4. Упрочнение галтелей коленчатых валов.■

13. Ресурсосберегающие технологии ремонта шатунно-поршневой группы.

13.1. Восстановление шатунов.V??.

13.2. Износы и повторное использование поршней и их пальцев без ремонта.• • - •

13.3. Износы и технология доиспользования ресурса гильз цилиндров

14. Соответствие техническим требованиям и стабильность основных параметров двигателей, прошедших капитальный ремонт.

15. Внедрение результатов исследований в производство и их техникоэкономическая эффективность.У.:

Двигатели выпускают около 200 фирм более чем в 30 странах мирз с ресурсом 10-20 тыс. моточасов. Только сельскохозяйственного назначения в странах СНГ эксплуатируется свыше 5 млн. двигателей, большинство которых, являются отремонтированными. В новых и отремонтированных автотракторных двигателях преобладают отказы базовых деталей аварийного и прочностного характеров. Многочисленные хронические и закономерные дефекты прочностного свойства, возннкаемые в слабых элементах базовых деталей тракторных двигателей снижают их долговечность в 1,2 - 1,7 (в среднем в 1,4 раза). 23 % двигателей поступают е ремонт с задирами и заклиниваниями коленчатых валов в подшипниках.

Велики средние расходы базовых деталей в запасные части: блоков цилиндров 8-17, головок цилиндров 12 - 19 и коленчатых валов 19 - 24 %. Основной причиной повышенной выбраковки базовых деталей является отсутствие технологий на устранение разрушений в их слабых элементах. Многие существующие технологии их ремонта устарели. Английские фирмы при ремонте тракторных двигателей «Перкннс» отбраковывают блоков и головок цилиндров менее 2 %, шатунов еще меньше, поршней - не более 10 % н это достигается за счет их восстановления.

Наличие многочисленных слабых мест в базовых деталях свидетельствует о несовершенстве или отсутствии методов их расчета на прочность и жесткость. Недостаточно исследованы ремонтопригодность, причины разрушений, прочность и жесткость слабых элементов базовых деталей двигателей. Не разработана приемлемая для практических расчетов методика оценки технико-экономической эффективности восстановления деталей машин. Не ставилась проблема резкого сокращения расходов базовых деталей в запасные части, и в перспективе, полного их исключения кз номенклатуры поставок в виде запасных частей. Долговечность базовых деталей не оптимизирована. Проблема повышения долговечности базовых деталей тракторных двигателей путем разработки отсутствующих ресурсосберегающих и совершенствования существующих прогрессивных технологий ремонта требует исследования и технического решения с целью резкого сокращения их потребления в качестве запасных частей. Селиванов А.И. и Казарцев В.И. указывают /1, 2/, что борьбу за повышение ресурса агрегатов и снижение расходов в запасные части надо начинать с базовых деталей. Поэтому целью работы является повышение долговечности базовых деталей тракторных двигателей путем разработки ресурсосберегающих научно-обоснованных технологий ремонта, обеспечивающих снижение расходов в запасные части блоков и головок цилиндров е 2 - 10 и коленчатых валов в 1,5-2 раза.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ

1. На основании результатов исследований осуществлены научная разработка, экспериментальная проверка и внедрение в ремонтное производство основных методов повышения долговечности базовых деталей двигателей.

2. Созданы методологические основы разработки научно-обоснованных ресурсосберегающих технологий ремонта базовых деталей и повышения их долговечности.

3. Главной причиной преждевременной выбраковки базовых деталей являются трещины слабых конструктивных элементов: в блоках 15-27, головках 3-15, коленчатых валах 2-16%.Фактические расходы базовых деталей остаются на высоком уровне: блоков 6-19, головок 3-24, коленчатых валов 19%. Различие в расходах блоков и головок цилиндров достигает соответственно 3-х и 8-ми раз. Расходы бесседельных головок цилиндров в 4 раза выше, чем головок с седлами.Мастерские расходуют блоки и коленчатые валы в 1,4-1,5 раза больше, чем крупные ремонтные предприятия. Основными путями снижения расходов базовых деталей ДВС в запасные части являются - совершенствование технологий их ремонта и конструкций слабых элементов.

4. Трещины искажают геометрические формы, размеры и жесткость элементов конструкций базовых деталей. При заварке трещин на стенках базовых деталей образуются местные и общие деформации. Местные деформации 0,08-0,20 мм наблюдаются в радиусе 130-150 мм. Общие деформации от заварки трещин в 3-4 раза меньше местных и наблюдаются они в пределах размеров всего изделия. У базовых деталей, прошедших холодную заварку, все главные несущие поверхности должны подвергаться финишной обработке.Основными причинами задиров и заклиниваний коленчатых валов в подшипниках являются: недостаточная твердость шеек, менее 45 НЯС, некачественная или несвоевременная очистка полостей шатунных шеек и др.

В целях ресурсосбережения целесообразно исключить 100% замену гильз и поршней при капитальных ремонтах ДВС, так как 20-30% гильз и 3566% поршней имеют ресурсы близкие к новым.

Разрушения слабых элементов базовых деталей носят усталостный характер и происходят по причине недостаточной их прочности и жесткости.

5. Предложен метод оценки нагруженности слабых элементов по частоте эксплуатационных их разрушений. По этому методу определен сравнительный уровень напряженности слабых элементов: 1) крышки коренных подшипников - 1,0 (их суммарная напряженность принята за единицу); 2) стенки водяных рубашек - в 1-2 раза больше; 3) перемычки между цилиндрами - в 1,5 раза меньше; 4) поперечные перегородки - в 5,9 раза меньше; 5) стенки центральных каналов масляной магистрали - в 7,1 раза меньше; 6) привалочной плоскости под головки цилиндров и 7) бобышек под шпильки крепления - в 1,1 раза больше. На основе экспериментальных исследований, выполненных институтами ВНИИТУВИД, ГОСНИТИ, Брянской ГСХА предложена методика прогнозирования прочности заваренных стенок слабых элементов, позволяющая заранее задавать им необходимые служебные свойства.

Главным фактором, влияющим на снижение усталостной долговечности элементов конструкций базовых деталей, является их недостаточная жесткость. Жесткость коренных опор тракторных ДВС различается в 1,5-3,6 раза. На основе наших и собственных исследований Ярославский моторный завод повысил жесткость коренных опор ДВС ЯМЗ-238НБ в 2 раза, что снизило их разрушения с 8-10% до единичных.

6. Анализом 23 наиболее распространенных форм и геометрий разделок слабых элементов, в том числе нами предложенных, с последующим экспериментальным обоснованием по обеспечению трещиностойкости, прочности и герметичности стенок установлены наиболее предпочтительные из них. Тонкостенные элементы базовых деталей заваривают проволокой ПАНЧ-11 по нами уточненным режимам: напряжение 14-16 В, сила тока 100-140 А, скорость сварки 4-5 м/ч, полярность обратная. Обоснованы два приема заварки стенок слабых элементов: 1) заварка в разделку и 2) заварка без разделки. При заварке в разделку герметичность швов не обеспечивается. При заварке трещин без разделки стенок обоснована целесообразность применения новых технологий: 1) заварки поперечными одиночными или сплошными валиками, либо 2) сплошным широким 15-20 мм продольным швом, как обеспечивающими наибольшие и прочность и герметичность сварных швов.

Установлены способы борьбы с трещинообразованием и негерметичностью сварных швов. Главным способом повышения прочности заваренных стенок является наплавка на них поперечных упрочняющих валиков.

7. Впервые разработаны ресурсосберегающие технологии ремонта блоков цилиндров: с трещинами, выходящими на обработанные поверхности; на нижних стенках картера и поперечных перегородках; с тремя трещинами в верхних межцилиндровых перемычках; стенок центральных масляных каналов; коренных опор и нижних головок шатунов расточкой под ремонтные размеры; нижних посадочных мест под гильзы кольцеванием; длинных трещин на водяных рубашках; блоков с дефектными крышками.

Усовершенствованы существующие технологии ремонта базовых деталей ДВС: 1) по блокам цилиндров - расточка коренных опор со смещением оси ■:; заварка коротких трещин на водяных рубашках; 2) по головкам цилиндров - беспритирочная технология ремонта клапанных г V гнезд; ремонта головок с забоинами огневых днищ, ослабленными седлами, с трещинами в форсуночных отверстиях; трещин на буртах; 3) по коленчатым валам - рациональная последовательность и эффективность правки валов чеканкой галтелей, метод оценки их напряженности: допустимые прогибы при правке чеканкой, конструкция бойка, рациональность ремонта наплавкой одной-двух аварийно изношенных шеек вместо наплавки всех естественно изношенных, предпочтительность -наплавки коренных шеек вместо шатунных; исключение наплавки шеек в кривошипах концентрирующих разрушения и шеек и щек.

Годовой экономический эффект от внедрения разработок автора составляет 1,1 млн.руб. Внедрение разработок автора обеспечивает снижение расходов в запасные части блоков и головок цилиндров в 2-10 и коленчатых валов в 1,5-2 раза.

1. Селиванов А.И. Основы теории старения машин. М., Машиностроение, 1971, 408 с. '

2. Казарцев В.И. Основные пути повышения долговечности тракторов и сельскохозяйственных машин. Сб. Современные проблемы механизации сельского хозяйства. Том 1, М., 1966.

3. Страдымов Ф.Я. О начальном зазоре и относительном смещении опор коленчатых валов. // Механизация и электрификация социалистического сельского хозяйства. 1959, № 1

4. Цой И.М., Гурвич И.Б. Влияние некоторых технологических факторов на неравномерность износа коренных подшипников. // Автомобильная промышленность. 1970, № 1, с. 36-38.

5. Коваль И.А. и др. Исследование и доводка дизелей. М., Машиностроение. 1966, с.80-83.

6. Орлин A.C. О расчете на прочность деталей остова двигателей внутреннего сгорания. // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. 1968, № 5, с.64-68.

7. Финкельштейн Э.С. Обоснование технических условий на несоосность опор коренных подшипников двигателя при капитальном ремонте. Автор, канд.дис., М., 1963.

8. Музычук A.M. Исследование деформации блока цилиндров двигателя ГАЗ-51 и особенностей зго последующего ремонта. Автор, канд. дис., М., 1964.

9. Чырганский В., Финкельштейн Э., Кошкин К. Факторы, снижающие надежность блоков и ильз цилиндров. // Автомобильный транспорт. 1972, № 8, с.36-39.

10. Гоголицын М.А., Шиловский H.A. Некоторые факторы, определяющие работоспособность -ильзы цилиндра. // Автомобильная промышленность. 1980, № 11, с.8-10.

11. Буравцев Б., Буравцев С., Моисеенко Е., Михин А. Снижение расхода масла и повышение долговечности клапанного механизма отремонтированных двигателей ЯМЗ. // Автомобильный трансторт. 1979, № 12, с.36-37.

12. Малахов B.C. Исследование стабильности геометрической формы и взаимного расположения гесущих поверхностей блоков цилиндров тракторных двигателей. Автор, канд. дис., Киев, 1965, с.14-16.

13. Ландо С.Я. Восстановление автомобильных деталей. М., Изд.Транспорт, 1987, с.37.

14. Сборник по ремонту тракторов. Под редакцией А.И.Селиванова. М., Сельхозгиз, 1949.

15. Болдырев Е.И. Проблемы прочности двигателей (совещание в Ленинграде). // Вестник АН ХСР, 1970, №7.

16. Баранова Н.Б. Коленчатые валы тракторных двигателей повышенной надежности и долго-5ечности. М., 1965.

17. Гарф М.Э., Карсакович Н.И., Серенсен C.B. и др. Прочность коленчатых валов тракторных двигателей. Киев, АН УССР, 1955.

18. Краснов В.В. и Адамович A.B. Исследование нагруженности и прочности коленчатых валов тракторных двигателей. // Тракторы и сельхозмашины, 1971, № 10, с. 9-11.

19. Яковлев Ф.И. Повышение надежности коленчатых валов. М., ГОСИНТИ, 1968.

20. Вегис И.И. Исследование динамической деформации коленчатого вала и износа тракторного щигателя Д-35. Автор.канд.дис., Каунас, 1957.

21. Елецкий А.И. Упругий прогиб коленчатого вала. М., ОНТИ, 1938.

22. Кушуль М.Я. О влиянии выработки подшипников на прочность валов. Сб.Динамика и проч-юсть коленчатых валов. М., АН СССР, 1950.

23. Партикас В.А. Исследование влияния неравномерности топливоподачи на работу дизельного щигателя и динамическую деформацию коленчатого вала. Автор.канд.дис., Каунас, 1964.

24. Кушуль М.Я. Прочность коленчатых валов звездообразных двигателей. М., Оборонгиз, 1948.

25. Кугель Р.В. Основы конструирования долговечных тракторов. М., 1963.

26. Паундер С.С. Судовые дизели. Пер. с англ. Д., Судостроение, 1964. с.523.

27. Билик М.Ш. Макрогеометрия деталей машин. М., Машгиз, 1962.

28. Писаренко Г.С. Исследование статического изгиба многоопорного коленчатого вала. // Вест-шк машиностроения. 1945, № 6.

29. Слуцкая О.Б. Исследование совместных деформаций коленчатого вала и блока тракторного (вигателя. Научные труды института машиноведения и с/х механики. Том III. Динамика и прочность конструкций. Киев, АН СССР, 1951, с. 121-141.

30. Соколов Г.И. Внедрение в производство и совершенствование типовой технологии централи-ованного ремонта (восстановления) корпусных деталей тракторов. Киев, 1965.

31. Взоров В.М., Исаев Б.А., Коржаков В.А. и др. Исследование жесткости корпусных деталей ракторных дизелей. // Тракторы и сельхоз- машины. 1969, №3, с.3-6.

32. Котельников Л.Д. и Салтыков М.А. Влияние жесткости блока цилиндров дизелей на упругую податливость опор и напряженность коленчатого вала. // Энергомашиностроение. 1971, № 6.

33. Малахов B.C. Исследование стабильности геометрической формы и взаимного расположения несущих поверхностей блоков цилиндров тракторных двигателей. Автор, канд.дис., Киев, 1965.

34. Стеценко Е.Г. и др. Исследование упругих деформаций опор коленчатого вала дизеля 10Д100 с разработкой предложений по конструкции. Отчет ЦНИИ МПС. М., 1968.

35. Страдымов Ф.Я. О жесткости коренных опор двигателя Д-54. // Тракторы и сельхозмашины. 1959, № 11.

36. Копылов С.И., Ширяев В.М. Исследование деформации коренных опор тракторного двигателя Д-50.// Тракторы и сельхозмашины. 1973, №6, с.15-16.

37. Сыркин П.Э. Расчетный метод сравнения жесткости блок-картеров автомобильных двигателей. // Двигателестроение. 1989, № 10. с.13-15.

38. Еременко Б.С., Вахтель В.Ю. Исследование износа гнезд и фаски клапана дизеля СМД-14. // Тракторы и сельхозмашины. 1966, № 6, с. 13-15.

39. Труды 2-ой научно-технической конференции по повышению долговечности и надежности тракторных двигателей. Часть 1. М., 1965.

40. Производство двигателей на заводе фирмы «Cadillac». // Автомобильная промышленность США. Пер. с англ., том 138, № 2, 1968.

41. Кривопал Б.А. Температурная зависимость прочности и твердости полимерных покрытий деталей машин, работающих под нагрузкой. Тр. ГОСНИТИ, том 17, 1971.

42. Моргулис Ю.В. Двигатели внутреннего сгорания (теория, конструкция и расчет). М., 1959.

43. Орлов П.И. Конструкция и расчет деталей авиационных двигателей. Часть 1, М., 1940.

44. Барановский Е.А. Экспериментальное определение деформаций блока и причины, вызывающие появление трещин в ребрах. // Дизелестроение. 1936, № 12.

45. Брыков С.К. Опыт предупреждения трещин в блоках 18Д. Л., Речной транспорт, 1957.

46. Кравчук С.П. Исследование нагрузок кривошипно-шатунного механизма тракторного двигателя. Канд.дис., Минск, 1965.

47. Нарчук В.Д. Исследование причин разрушения и эффективности ремонта методом сварки перегородок между цилиндрами у блоков тракторных двигателей (на примере двигателя СМД-14). Канд.дис. Новосибирск, 1972.

48. Мельников A.A. Расчет срока службы блоков цилиндров двигателей внутреннего сгорания до появления трещины и способы их ремонта. Тр. ГОСНИТИ, т.62, М., 1980. с.23-30.

49. Янков Н.И. и др. О причинах возникновения трещин в головках цилиндров дизелей и путях их устранения. // Тракторы и сельхозмашины. 1965, № 8, с.7-9.

50. Чайнов Н.Д., Фомин В.М. Исследование характера напряженного состояния нижней плиты головок цилиндров. // Тракторы и сельхозмашины. 1974, № 10, с.14-16.

51. Мяжецкий Г.Д., Стрельников В.А., Чекмарев В.В. Анализ термоусталостных трещин в головках цилиндров. // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1987, № 1, с.54-55.

52. Покидько Н.И. Рекомендации, повышающие показатели надежности головок цилиндров тракторных двигателей. // Тр. ГОСНИТИ, 1972, т. 33, с.143-156.

53. Вахтель Ю.В. и др. Монтажные напряжения в головках цилиндров. // Тракторы и сельхозмашины. 1964, № 5, с.6-7.

54. ЦНИДИ. Комплекс программ. // Двигателестроение. 1989, № 12, с. 1 и № 10. с. 1.

55. Вольфович A.C., Гоц А.Н. Корпусные детали ДВС; оптимизация по запасу прочности. // Тракторы и сельхозмашины. 1995, № 3, с.30-31.

56. Кинасошвили P.C. Расчет прочности шатунов авиационных двигателей. Труды ЦИАМ, № 66, Оборонгиз, 1945.

57. Ваншейдт В.А. Конструирование и расчеты прочности судовых дизелей. Л., Судостроение,1957.

58. Танатар Д.Б. Дизели, компоновка и расчет. Л., Морской транспорт, 1963.

59. Шепеленко Б.С. и Кравчук С.П. Напряжения в крышках коренных подшипников. В сб. «Качество и надежность металлорежущего оборудования». М., 1969.

60. Беляев Н.М. Сопротивление материалов. М., Физматгиз, 1959, 856 с.

61. Шепеленко Б.С. Исследование напряженно-деформированного состояния корпусных деталей подшипников тракторных двигателей. Канд.дис., Минск, 1973.

62. Салтыков М.А. Исследование и расчет затяжки, деформаций и напряжений в узлах разъемных подшипников дизелей. Канд.дис., М., 1967.

63. Салтыков М.А. Расчет затяжки, деформаций и напряжений в узлах разъемных подшипников г тонкостенными вкладышами при использовании ЭВМ «Урал». Сб. «Турбопоршневые двигатели», М., Машиностроение, 1965.

64. Григорьян Ю.Г. Исследование работоспособности коренных подшипников двигателя ЗИЛ-130 с целью обоснования технических условий на капитальный ремонт. Канд.дис., Л., 1971.

65. Ульман И.Е., Мамонтов Г.М. и Тонн Г.А. Восстановление базисных деталей тракторов С-60 и С-65. Челябинск, 1949.

66. Казарцев В.И. Ремонт машин. M-JI., Сельхозиздат, 1961.

67. Билов Е.Е. Ремонт базовых поверхностей блока цилиндров. М., Автотрансиздат, 1960.

68. Щетинин С.Ф. Износы и деформации базисных деталей автомобиля. М., 1962.

69. Калашников А.Г. Ремонт базовых деталей тракторов. Киев, Урожай, 1965, 280 с.

70. Бурумкулов Ф.Х., Лельчук Л.М., Мельниченко И.М., Купреев М.П. Прочность восстановленных чугунных блоков цилиндров автотракторных двигателей с трещинами в перегородках. Тр. ГОСНИ-ГИ, 1989,с.60-67.

71. Межецкий Г.Д. Повышение долговечности головок и крышек цилиндров дизелей путем совершенствования технологии ремонта. Автор, докт. дис., Саратов, 1994, 40 с.

72. Лялякин В.П. Методы повышения ресурса деталей дизельных двигателей при их восстановлении. Автор, докт. дис. М., 1996, 54 с.

73. Усков В.П. Способ контроля соосности коренных опор. // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1992, № 9-12, с.32-33.

74. Длин А.М. Математическая статистика в технике. М., «Советская наука», 1958, 466 с.

75. Михлин В.М., Липман Л.И. Пособие для определения числа объектов наблюдений (испытаний). М, 1966.

76. Халфин М.А., Усков В.П. Исследование нагруженности крышек коренных подшипников двигателя ЯМЗ-238НБ. // Тракторы и сельхозмашины. 1976, № 6, с.34-36.

77. Ковалев К.В. К вопросу определения модулей деформаций для чугунов. Тр. ХПИ, вып. 2,1954.

78. Вахтель В.Ю., Бельферман М.У. Исследование остаточных напряжений в головках цилиндров. // Тракторы и сельхозмашины. 1961, № 1.

79. Ченгураев Л.И. Выбор электрода при холодной сварке чугуна. // Тракторы и сельхозмашины. 1987, №7, с.44-46.

80. Петровский О.С. Полуавтоматическая сварка чугуна проволокой МНЖКТ-5-1-02-02. Тр. ГОСНИТИ, т. 57, 1978, с.42-47.

81. Аснис А.Е., Грецкий Ю.А., Мельниченко И.М. Самозащитная проволока ПАНЧ-11 для механизированной сварки чугуна. // Автоматическая сварка, 1976, № 2, с.69.

82. Полещук A.A., Волкова O.JL, Ратушная H.A. и др. Типовые нормы времени на восстановление деталей двигателей тракторов и комбайнов. // Книга, Киев, «Урожай», 1989, 285 с.

83. Агзамов С.К. Установление закономерностей старения двигателей, их отдельных узлов и деталей по результатам исследований технического состояния ремонтного фонда. Тр. ГОСНИТИ, т. 13, М., 1968, с.381-421.

84. Тимошенко С.П., Лессельс Д. Прикладная теория упругости. Пер. с англ. Л., ГИТТЛ, 1930,г.392.

85. Кравчук С.П., Шепеленко Б.С. Исследование напряжений в деталях кривошипно-шатунного механизма в зависимости от конструктивных параметров и уравновешивания сил инерции. Отчет Минского экспериментального института машиноведения. Минск, 1967.

86. Усков В.П. Расчет на прочность крышки коренного подшипника. Тр. ГОСНИТИ, том 37, М., ГОСНИТИ, 1973, с.23-32.

87. Усков В.П. Расчет на прочность крышек коренных подшипников. // Двигателестроение. 1989, № 12, с.13-14.

88. Салтыков М.А. К расчету усилий на стыках постели и параметров затяжки разъемных подшипников с тонкостенными вкладышами. // Вестник машиностроения. 1964, № 3, с.9-12.

89. Левицкий И.С., Смелов А.П., Куратов А.И. и др. Технология ремонта машин. М., Колос, 1966, с.71-78, 183.

90. Иосилевич Г.В. Детали машин. М., Машиностроение, 1988. с.105-109.

91. У сков В.П. Типичные дефекты коленчатых валов рядных и V-образных тракторных двигателей. // Надежность и контроль качества. 1996, № 2, с.46-51.

92. Усков В.П., Михальченков A.M., Косинов В.И. Ремонт водяной рубашки блока цилиндров. // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1989, № И, с.29-30.

93. Усков В.П. Ремонт блоков цилиндров с длинными трещинами. // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1994, № 4, с. 14-15.

94. Усков В.П. Основные причины выбраковки головок цилиндров и коленчатых валов тракторных двигателей. // Надежность и контроль качества. 1995, № 10, с.38-44.

95. Усков В.П. Методика оценки технико-экономической эффективности восстановления ремонтопригодных деталей машин. // Двигателестроение. 1991, № 8-9, с.57-59.

96. Усков В.П. Анализ сроков службы базовых деталей дизелей. // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1993, № 11-12, с.18-19.

97. Сальников B.JL, Толкулин Ш.А. Длительные испытания капитально отремонтированных машин. // Техника в сельском хозяйстве. 1987, № 9, с.49-50.

98. Усков В.П. Реальные пути сокращения расходов блоков цилиндров тракторных двигателей в запасные части. // Двигателестроение. 1992, № 4-12, с.44-47.

99. Халфин М.А., Усков В.П., Прохоренко М.И. и др. Альбом технологических карт на централизованный ремонт (восстановление) деталей двигателя ЯМЗ-238НБ. М., ГОСНИТИ, 1968, 231 с.

100. Усков В.П. Восстановление головок цилиндров двигателей ЯМЭ-238НБ. // Техника в сель-жом хозяйстве. 1976, № 1, с.60-62.

101. Современные способы ремонта блоков и головок цилиндров автотракторных двигателей. 36. ст., // Усков В.П. и др. М, ЦНИИТЭИ, 1977.

102. Пиманов Г.П. и др. Унифицированный технологический процесс восстановления головок дилиндров двигателей СМД-14, СМД-60, Д-50, А-41. М., ГОСНИТИ, 1982, 14 с.

103. Усков В.П. Реальные пути сокращения расходов головок цилиндров в запасные части.// Двигателестроение. 1993, № 3-12, с.53-55.

104. Усков В.П. Реальные пути сокращения расходов коленчатых валов тракторных двигателей в ¡апасные части.// Двигателестроение. 1997, № 4, с.36-38.

105. Взоров Б.А., Исаев Е.В., Коржаков В.А. и др. Исследование причин деформации гильз при сборке двигателей. // Тракторы и сельхозмашины. 1967, № 12, с. 13-16.

106. Гоголицын М.А., Шиловский H.A. Монтажная деформация гильз цилиндров. // Техника в хльском хозяйстве. 1986, № 11, с.51-52.

107. Усков В.П., Тавлыбаев Ф.Н. Восстановление соосности и размера гнезд коренных подшип-гаков. // Техника в сельском хозяйстве. 1973, № 2, с.80-82.

108. Нарчук В., Шестаков Б. Новый способ растачивания гнезд коренных подшипников. // Тех-шка в сельском хозяйстве. 1976, № 8, с.85.

109. Усков В.П. Ремонт блоков цилиндров дизелей. // Механизация и электрификация сельского юзяйства. 1994, № 1, с.28.

110. Кагнер Ю.В., Хохряков В.Н., Величко В.Г., Долматов В.Н. Клапанные пружины продолжа-от служить. // Техника в сельском хозяйстве. 1979, № 12, с. 57-58.

111. Хамитов З.С. Определение показателей выбраковки деталей механизма газораспределения цзигателей. Тр. ГОСНИТИ, 1963, т. 2, с. 18-19.

112. Кузьмин A.A., Нормухамедов Б.Ф., Сыркин П.Э. О причинах неравномерного изнашивания пеек коленчатых валов. // Вестник машиностроения. 1970, № 10, с.21.

113. Болгов И.В. Причины искривления холодноправленных шатунов. Тр. ГОСНИТИ, т.2, 1963,69.81.

114. Какуевицкий В. А. Холодная правка чугунных коленчатых валов. // Механизация и элек-рификация сельского хозяйства. 1992, N1, с. 40 42.

115. Целиков В. , Шмидт Ф. , Гоголицин М. Повысить долговечность сопряжения шейка вкла-(ыши. // Техника в сельском хозяйстве. 1974, N2, с. 68-71.

116. Чернышов В. М. , Кузнецов Ф. С. Снижение внутренних напряжений в блоках цилиндров. // Тракторы и сельхозмашины. 1964, N4, с. 9 12.

117. Платонов Б. П. , Платонов Ю. Б. Увеличение моторесурса двигателей повышением размер-юй стабильности блоков цилиндров. // Автомобильная промышленность. 1976, N1, с. 35 -37.

118. Вершинин В. В., Просвиров Н. Т. Исследование по сокращению режима старения чугунных (еталей тракторов. // Тракторы и сельхозмашины. 1970, N6, с. 45 47.

119. Петровский О. С. К вопросу о заварке трещин в тонких стенках чугунных корпусных деталей. Тр. ГОСНИТИ, т.31, М., 1971, с. 14 15.

120. Макаров Н. , Радин Ю. Долговечность и методы восстановления блоков цилиндров двигателей ЯМЗ. // Автомобильный транспорт. 1974. N5, с. 28.

121. Кошелев В. В. Восстановление блоков цилиндров с трещинами. // Автомобильный транспорт. 1983, N8, с. 36.

122. Финкелынтейн Э. , Королев П. Как предотвратить размораживание блоков. // Автомобильный транспорт. 1976, N1,0. 64.

123. Березников В. В. Бычкова Л. Н. Никитина Е. А. , Авдеев Н. И. Клеесварные соединения при ремонте. // Техника в сельском хозяйстве. 1979, N9, с. 64.

124. Взоров Б.А. и др. Направления усовершенствования конструкции блоков цилиндров трак-горных двигателей.//Тракторы и сельхозмашины. 1973, N12, с.3-5.

125. У сков В. П. Исследование деформаций блока цилиндров дизелей при ремонте. // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1998, N12, с 26-28.

126. Исаев Е.В. и др. Исследование блоков цилиндров различной конструкции для дизеля Д-240. // Тракторы и сельхозмашины. 1975, N 6, с. 11-13.

127. У сков В. П. О жесткости коренных опор. // Двигателестроение. 1989, N10, с.15-17.

128. Романов В. В. Влияние коррозионной среды на циклическую прочность металлов. М. , Наука, 1980.

129. Серенсен С. В. , Тительбаум И. М. , Пригоровский Н. И. Динамическая прочность в машиностроении. М., Машгиз, 1945, 328 с.

130. Усков В. П. Характер разрушений крышек коренных подшипников. // Техника в сельском хозяйстве. 1971, N2, с. 70-72.

131. Усков В. П. Некоторые закономерности в характере разрушений крышек коренных подшипников. Тр. ГОСНИТИ, т. 31, М., 1972, с. 43 69.

132. Зильберг Ю. Я. , Хрущева X. М. Повышение надежности вкладышей подшипников коленчатого вала. // Тракторы и сельхозмашины. 1965, N 5, с. 35 37.

133. Чернышов Г. Д., Малышев А. А., Ханин Н. С. и др. Повышение надежности дизелей ЯМЗ я автомобилей КрАЗ. М., Машиностроение, 1974, с. 54-55, 106.

134. Исаев Е. В. Оценка напряженного состояния и запаса прочности элементов днища головок цилиндров. // Тракторы и сельхозмашины.1974, N 4, с.10.

135. Усков В. П. , Карасев И. В. , Кошик А. П. и др. Дизель ЯМЗ-238НБ. Технические требования на капитальный ремонт. М., ГОСНИТИ, 1980, 135 с.

136. Усков В. П. , Карасев И. В., Кошик А. П. и др. Дизель ЯМЗ-240НБ. Технические требования на капитальный ремонт. М. ,ГОСНИТИ, 1980, 230 с.

137. Дуберштейн Ф. Я. , Школьник М. А. Успех обеспечила новая технология. // Промышленность Белоруссии. 1967, N 7, с. 31 -32.

138. Лельчук А. М. , Семенов М. Е. , Фридман А. Е. Восстановление коленчатых валов с трещинами.//Техника в сельском хозяйстве. 1986, N 10, с. 43.

139. Абдукаримов А. Повышение ресурса дизелей автомобилей КамАЗ. // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1992, N 1, с.34-35.

140. Бурумкулов Ф. К. , Идиатулин А. А. , Лельчук Л. М. и др. Инструкция по дефектоскопии и восстановлению коленчатых валов с трещинами на шейках для тракторных двигателей. М. , ГОСНИТИ, 1986, с.3-8.

141. Цимох И. Я. Работоспособность чугунных коленчатых валов двигателей СМД-14.//Техника в сельском хозяйстве. 1970, N 12, с.57-58.

142. Агузаров В. Причины аварийного износа коленчатых валов. // Техника в сельском хозяйст-1973, N 11, с. 79-80.

143. Лаптев А. А., Самоцветов А.П., Фридрих П.С. Анализ причин <апитального ремонта двигателей.//Техника в сельском хозяйстве. 1983, N 10, с. 49-50.

144. Долецкий В.А., Григорьев М.А. Конструкторско-технологические методы повышения надежности двигателей. М., Изд. Стандартов, 1973, с.59.

145. Сея У.А. Причина заедания шатунных подшипников. Тр. ГОСНИТИ, т. 53, 1978, с. 125126.

146. Большаков В. , Начипорчук Э. Как избежать выплавления подшипников двигателя АМ-01. '/ Техника в сельском хозяйстве. 1972, N 3, с. 80.

147. Никитин Ю. Н. и др. Исследование работоспособности подшипников коленчатого вала форсированных дизелей. // Тракторы и сельхозмашины. 1976, N 6, с.9-10.

148. Жупырин С. В. , Еременко А. В. Анализ долговечности капитально отремонтированных двигателей ЭИЛ-375Я7. // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1989, N 9, с. 48-49.

149. Перевод с английского языка. N 65/28585. Причины разрушения подшипников двигателя. '/ "Diesel Equipment Snperin tendent". 1963, N11.

150. Загорских Б. П. , Плеханов А. И. Обеспечение надежности работы подшипника нижней готовки шатуна. // Техника в сельском хозяйстве. 1987, N 9, с. 51-52.

151. Перевод с англ. N 63/79312. Блаунт И. Напряжения в нижней головке шатуна и подшипниковые сплавы.

152. Надежность шатунных подшипников дизелей. "Automot. Des. Eng". 1972, N 11.

153. Чернышов Г. и др. Затяжка шатунных болтов двигателей КамАЗ. // Автомобильный транспорт. 1978, N 5, с. 35-36.

154. Усков В. П. Восстановление шатунов. // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1995, N 12, с. 20.

155. Доллежаль В. А. Коленчатые валы V-образных 12-цилиндровых авиадвигателей. Тр. ЦИ-\М, N 54. М., Оборонгиз, 1945.

156. Баймлер Л. А. , . , Усков В. П. и др. Рекомендации по технологической подготовке пред-1риятий к ремонту тракторов К-700 и К-701 с повышенным ресурсом. М., ГОСНИТИ, 1979, 157 с.

157. Кригер В. А. Влияние некоторых конструктивных факторов на запас выносливости в галтелях коленчатых валов. Тр. НАМИ, вып. 171, 1978, с. 22-33.

158. Даненкова Н. , Джанилидзе Ш. Прочность восстановленных коленчатых валов. // Автомобильный транспорт. 1979, N 1, с. 33-34.

159. Лужнов А. И., Герасимов Г. Г. Усталостная прочность восстановленных коленчатых валов. Гр. ГОСНИТИ, т. 62, 1980, с. 108 110.

160. Беркман А. Толщина наплавки коленчатых валов и сопротивление усталости. // Автомобильный транспорт. 1981, N 12, с. 47.

161. Кислов В. Г. , Исхаков С. С. , Кузнецов А. А. и др. Повышение долговечности коленчатых $алов дизелей. // Тракторы и сельхозмашины. 1984, N 5, с. 29-31.

162. Сухомлинов Р. М. Повышение моторесурса мощных дизелей зарубежом. М. , НИИ ин-юрмтяжмаш, 1966.

163. Третьяк М. П. Влияние искажения геометрической формы деталей на износостойкость со-тряжений с тонкостенными вкладышами. Сб. "Технология ремонта сельскохозяйственных машин", ^инск, Изд. "Урожай", 1968.

164. Тракторные дизели. Справочник. М., Машиностроение, 1981, с. 288.

165. Поляченко А. В. , Бурмистров В. И. , Мирзоян X. А. Унифицированный технологический фоцесс восстановления блоков цилиндров тракторных двигателей. М., ГОСНИТИ, 1982, с. 3.

166. Кривенко П. М. , Баранцев Н. М. , Бородянский А. М. и др. Дизели Д-240, Д-240Л, Д-241, Д-241Л, Д-242, Д-242Л. Технические требования на капитальный ремонт. М. , ГОСНИТИ, 1987, с. 8.

167. Ремонт трещин в корпусных деталях фигурными вставками. РТМ 70.0001.057-78. М. , ЮСНИТИ, 1979, с. 6-12.

168. Торопынин С. И. и др. Технологические карты на ремонт (восстановление) деталей дви-ателей А-01 и А-41. М., ГОСНИТИ, 1974, с. 13.

169. Семенов Ю. Г. Винокурова А. Ф. Повышение качества и совершенствование технологии юмонта трещин фигурными вставками. Тр. ГОСНИТИ, т. 76, 1987, с. 67-71.

170. Усков В. П. О нецелесообразности восстановления крышек коренных подшипников. // Ма-ериалы XI научно технической конференции по вопросам сельскохозяйственного производства. Це-ингоград, 1971.

171. Волошин Н.П. и др. Капитальный ремонт быстроходных дизелей. М. , Машиностроение,971.

172. Усков В. П. Анализ ремонтопригодности блоков цилиндров.//Надежность и контроль ка-ества. 1994, N7, с. 47-59.

173. Хамитов 3. С. Исследование износов гнезд и фасок клапанов дизельных двигателей и оп-»еделение их выбраковочных показателей. М., Тр. ГОСНИТИ, т. 8, 1962, с. 108.

174. Пиманов Г. П. , Ульянов В. А. , Магазинщиков В. П. Рекомендации по восстановлению корпусных деталей машин механизированной сваркой с применением самозащитной проволоки на никелевой основе. М., ГОСНИТИ, 1986, с. 9.

175. Усков В. П. Анализ ремонтопригодности головок цилиндров тракторных двигателей. // Надежность и контроль качества. 1993, N 11, с. 52 60.

176. Кикоть В. С. , Федина Н. П. и др. Технологические процессы восстановления основных деталей двигателей ЗИЛ-130. М., ГОСНИТИ, 1986, с. 17.

177. Сухоруков Е. , Мацкевич В. , Марченко С. и др. Наплавка и упрочняющая обработка коленчатых валов. // Техника в сельском хозяйстве. 1975, N 11, с. 60-61.

178. Антонов А. П. , Михин Н. М. Исследование влияния правки на усталостную прочность коленчатых валов. // Тракторы и сельхозмашины. 1966, N 6, с. 44-46.

179. Агузаров В. О. , Агузаров Т. Т. Причины прогиба коленчатых валов при шлифовании. // Техника в сельском хозяйстве. 1977, N 1, с. 70-71.

180. Усков В. П. Ремонт коленчатого вала двигателя ЯМЭ-238НБ. // Техника в сельском хозяйстве. 1971, N4, с. 76-78.

181. Ульман И. Е. Повышение твердости шеек после перешлифовки. // Техника в сельском хо-5яйстве. 1980, N8, с.44.

182. Лопатин А. Увеличение срока службы коленчатых валов.//Автомобильный транспорт. 1978, N9, с. 32.

183. Усков В. П. Анализ ремонтопригодности коленчатых валов тракторных двигателей.// Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1994, N 12, с. 19-23.

184. Усков В. П. Анализ ремонтопригодности коленчатых валов тракторных двигателей. // Дви-^ателестроение. 1996, №3-4, с. 69 73.

185. Молоков В. М. К вопросу обеспечения ремонтопригодности деталей машин. // Надежность i контроль качества. 1969, N 9, с.27-38.

186. Радин Ю. А. Исследование ремонтной технологичности автомобильного двигателя. // Автор. канд. дис. Киев, 1971.

187. Аристов А. М. , Байков М. А. , Байматов Т. Н. и др. Нормативы ремонтопригодности сель-жохозяйственных тракторов и комбайнов на 1991-1995 годы. М., ГОСНИТИ, 1990, с. 9.

188. Одинг И. А. Допускаемые напряжения в машиностроении и циклическая прочность метал-юв. Машгиз, 1962.

189. Орлин A.C., Вырубов Д.Н. и др. Конструкция и расчет поршневых и комбинированных дви-'ателей. М. , Машиностроение, 1972, с. 37.

190. Вознесенский Н.П., Логвиненко А.Я. О причинах разрушения и выборе материала головок щлиндров дизелей. // Тракторы и сельхозмашины. 1971, N2, с. 13 14.

191. Кривошеин А.П., Суриков А.Я., Баженов В.Г. Повышение надежности и долговечности до-южных машин. М. , Транспорт. 1966.

192. Драбкин Я. И. Учебное пособие по динамическому расчету двигателей внутреннего сгора-шя. Вып. III Расчет прочности коленчатого вала. Харьков. 1959.

193. Дмитрюк Г. Н., Пясик И. Б. Надежность механических систем. М., Машиностроение, 1966.

194. Бургедорф И. И., Сиверский Р.В. О рациональной конструкции крышек коренных опор ко-енчатого вала. // Тракторы и сельхозмашины. 1971, N7, с. 7-8.

195. Усков В. П. Ремонт блока цилиндров двигателя ЯМЭ-238НБ. // Техника в сельском хозяйст-¡е. 1975, N12, с. 68-69.

196. Усков В. П. Восстановление головок цилиндров двигателя ЯМЗ-238НБ. // Техника в сель-жом хозяйстве. 1976, N1, с. 60-62.

197. Справочник сварщика. Под ред. д.т.н. Степанова В. В. М., Машиностроение, 1983, с. 560.

198. Воловик Е. Л. Справочник по восстановлению деталей. М. Колос, 1981, с. 177.

199. Пучин Е. А. Повышение долговечности сварных конструкций сельскохозяйственных гашин. Тр. ГОСНИТИ, том 97, 1998, с 43.

200. Усков В. П. Внедрение технологии восстановления дизеля СМД-14 и его модификаций в юторном цехе Выгоничского районного объеденения «Сельхозтехника». Научный отчет Брянского :ХИ, Кокино, 1985, 49 с.

201. Бурумкулов Ф. К. , Лельчук JL М. , Семенов М. Е. , Мельниченко И. М. , Купреев М. П. Устранение трещин в перегородках чугунных блоков цилиндров. // Механизация и электрификация ельского хозяйства. 1989, N1, с. 60-61.б

202. У сков В. П. Технология ремонта чугунных блоков и головок цилиндров с крупногабаритными трещинами водяных рубашек. ИЛ Брянского ЦНТИ, N267-92 и N268-92, Брянск, 1992, 7 с.

203. Усков В. П. Технология ремонта блоков цилиндров с трещинами, выходящими на обработанные поверхности. ИЛ Брянского ЦНТИ, N293-92, Брянск, 1992, 4 с.

204. Усков В. П., Косинов В. И., Шапетько В. А. Ремонт чугунных деталей. // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1995, N2-3, с. 25.

205. Усков В. П. Ремонт блоков цилиндров с аварийно изношенными коренными опорами. // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1996, N7, с. 28.

206. Усков В. П. О причинах потери работоспособности коренных опор тракторных двигателей. Гезисы докладов к расширенному заседанию Ученого совета ГОСНИТИ. М., ГОСНИТИ, 1971, 174 с.

207. Усков В. П. Исследование причин ограничивающих работоспособность коренных опор тракторных двигателей, прошедших капитальный ремонт, и путей повышения их долговечности. Автор. щнд. дис., Алма-Ата, 1975, 34 с.

208. Усков В. П. Приспособление для расточки коренных опор. Вбр. «Передовые методы ремонта тракторов К-700». М, БТИ ГОСНИТИ, 1968, 28с.

209. Иванченко Н. Н., Скуридин А. А., Никитин М. Д. Кавитационные разрушения в дизелях. Л., Машиностроение. 1970, 152 с.

210. РД 70.0009.005-85. Восстановление блоков цилиндров тракторных двигателей с трещинами з поперечных перегородках комбинированным способом. М. , ГОСНИТИ, 1986, с. 4-5.

211. Усков В. П. Технология ремонта чугунных головок цилиндров двигателей. ИЛ. Брянского ЦНТИ, N234-93, Брянск, 1993, 4 с.

212. Усков В. П. Ремонт головок цилиндров дизелей. // Механизация и электрификация вельского хозяйства. 1996, N11, с. 20-21.

213. Межецкий Г. Д. Беспритирочная приработка клапанных пар дизеля. // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1989, N3, с. 47-48.

214. Усков В. П. Справочник по ремонту базовых деталей двигателей. Брянск, Клинцовская го-эодская типография, 1998, 589 с.

215. Усков В. П., Шакин Н. И. Способы правки распределительных валов. // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1995, N2-3, с. 26.

216. Усков В. П. Правка коленчатых валов с кривошипами, лежащими в одной плоскости. // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1993, N11-12, с. 22-23.

217. Адмаев А. П. , Биргер Е. М. , Аблаев А. А. , Мажейко А. И. Лазерное упрочнение коленчатых валов двигателей 3M3-53. // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1990, N11, с. 1415.

218. Дружинин А. М. , Поликарпов П. А. Ремонтопригодность поршней. // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1990, N11, с. 49.

219. Глозман Л. А. , Сарибиатов Н. Н. , Лялякин В. И. , Зусин В. Я. Восстановление поршней. // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1990, N11, с. 50-51.

220. Чечуров Е. Ф. Исследование износа цилиндро поршневой группы дизеля. // Механизация и электрификация сельского хозяйства. 1978, N9, с. 47.

221. У сков В. И. Пояснительная записка по теме 1а-72-3 «Технические требования на капитальный ремонт дизелей ЯМЗ-240Б». Целинный филиал ГОСНИТИ, 1972, с. 7-10.

222. Соловьев Е. . Антропов В. ,Нилов В. Влияние очистки воздуха на ресурс двигателя. // Автомобильный транспорт. 1978, N4, с. 41-42.

223. Григорьев М. А., Виноградов В. П. , Федоров С. Н. Дизель ЯМЗ- 8423. Результаты ресурс-тых испытаний. // Автомобильная промышленность. 1993, N12, с. 5-8.

224. Усков В. П. , Камаев Е. М. , Мамонтов И. Д. и др. Двигатель ЯМЗ-240Б. Технические требо-¡ания на текущий ремонт. М., ГОСНИТИ, 1974, 39 с.

225. Андреев И. Л. , Дудченко Б. Р. , Кривенко П. М. и др. Тракторные и комбайновые дизели, 'уководство по ремонту. М., ГОСНИТИ, 1987, с. 27-28.

226. Усков В. П., Камаев Е. М., Мамонтов И. Д. и др. Технические требования на капитальный эемонт двигателя ЯМЗ-240Б. М., ГОСНИТИ, 1974, 78 с.

227. Усков В. П. «Проведение авторского надзора за соблюдением ремонтными предприятиями нормативно -технической документации на ремонт тракторов К-700» Отчет ЦФ ГОСНИТИ, 1976. Гос. №760522281, инвентарный №Б551709.

228. Кривенко П. М. , Яговкин В. М. Дизели тракторные и комбайновые. Общее руководство по капитальному ремонту. М., ГОСНИТИ, 1982, с. 16.

229. Кривенко П. М. , Челпан Л. К. , Меджибовский А. С. Дизели тракторные и комбайновые. Общее руководство по капитальному ремонту. М. , ГОСНИТИ, 1990, с. 17.

230. Дюмин И. Е. , Дудко Ю. А. , Тимонин В. С. Износ и ресурс СМД-62. // Техника в сельском хозяйстве. 1984, N3, с. 47-48.

231. Костюков Ю. Л. , Фединген А. И. , Беляков О. А. Восстановление гильз цилиндров тракторных двигателей. // Сборник рекомендаций. Восстановление деталей машин. Тула, 1980, с. 8-10.

232. Титунин В. А , Старостин Н. Г. , Мушниченко В. М. Ремонт автомобилей КамАЗ. Л. , Агро-промиздат, 1987, с. 100.

233. Денисов А. С. , Авдонькин Ф. Н. Целесообразность предупредительного ремонта двигате-пей ЯМЗ-238НБ. //Техника в сельском хозяйстве. 1977, №6, с.70-72.

234. Денисов А. С. , Колосов Р. Оптимальный срок службы двигателей ЯМЭ-238. // Автомо-эильный транспорт. 1978, N5, с.37-39.

235. Григорьев М. А. ,Лебедев С. В. ,Федоров С. Н. Основные причины изнашивания деталей цилиндро-поршневой группы двигателя ЯМЗ. // Автомобильная промышленность. 1994, N2, с. 10-12.

236. Усков В. П. Технология доиспользования ресурса гильз, поршней и поршневых пальцев ди-5елей. ИЛ N155-92, Брянск, ЦНТИ, 1992, 3 с.

237. Архипов В. Е., Епифанцев С. И. Повышение износостойкости гильз цилиндров. // Техника в хльском хозяйстве. 1984, N12, с. 16-17.

238. Вельских Б. И., Чечет В. А. Обоснование нормативов эффективных показателей тракторных дизелей и порядок их контроля.// Техника в сельском хозяйстве. 1978, N7, с. 74-78.

239. Шкробот И. Регулировка топливных насосов дизелей ЯМЗ.// Автомобильный транспорт. 1979, N11,с. 43-44.

240. Усков В. П. , Шмидт В. П. Никитин В. А. и др. Тракторы К-700, К-701. Руководство по текущему ремонту. М, ГОСНИТИ, 1979, 195 с.

241. Загородских Б. П. , Хатько В. В. Ремонт и регулирование топливной аппаратуры автотрак-горных и комбайновых двигателей. М., Россельхозиздат, 1986, с. 23, 45-46.

242. Усков В. П. Исследование соответствия и стабильности основных параметров дизелей, трошедших капитальный ремонт. // Надежность и контроль качества. 1996, N6, с. 53-61.

243. Лившиц Л. Г. и др. Альбом технологических карт на ремонт (восстановление) деталей тракторов и автомобилей. М. , Колос. 1965.

244. Кривенко П. М. и др. Технические условия и указания по дефектовке деталей двигателя Ш3-238НБ при капитальном ремонте. М., ГОСНИТИ, 1971.

245. Усков В. П. Исследование надежности новых и отремонтированных машин. Научный отчет Делинного филиала ГОСНИТИ, N Государ, регистрации 76052279, 1977, 113 с.

246. Усков В. П. и др. Пояснительная записка по подготовке к переизданию технических требо-шний на капитальный ремонт двигателей ЯМЗ-240Б. Целинный филиал ГОСНИТИ, 1979, 83 с.

247. Усков В. П. Головка цилиндров 238-1003013ГР. Операционный технологический процесс на юсстановление. Целинный филиал ГОСНИТИ, 1974, 49 с.

248. Усков В. П. Блок цилиндров 238-1002011 АР. Операционный технологический процесс на юсстановление. Целинный филиал ГОСНИТИ, 1974, 65 с.

249. Усков В. П. Исследование износов и возможностей повторного использования гильз ци-шндров тракторных двигателей. // Двигателестроение, 1999, N2 с. 35-38.

250. Кривобок В. , Астахов П. Определение объемов и программы восстановления деталей. // Техника в сельском хозяйстве. 1973, N10, с. 61-64.

251. Левицкий И. С. Организация ремонта и проектирования сельскохозяйственных ремонтных федприятий. М. ,Колос, 1977, с. 51-53.

252. Guerin D. de. Diesel engine bearing designa. Part 2. "Automot. Des. Eug ", 1972, N11, Febr.

253. Netec K. J. Dynamische Zusatzbeanspruchung der Triewerkslagerung mittelschellaufen der Ho-;hleistungsdiselmotoren. "Machinenbautechnik", 1970, N19.

254. Referat ubur das KS kolloquium Juni 1971. "Automobiltechn. Z.", 1971, 73, N10.

255. Seabra Antera Valeriana de Algunos casos de rotura en camisas de motor diesel "Colada", 1972, 51. ГЗ.

256. Frezer, Zur Berechnung Schragreteilter Pleuestangen, Motortechnische Z., 1943, N3.

257. Berngard I. Berechnung von Stangenkoffen ZVDJ, 1930, N27.

258. Schudde A. A. New engine desingns a reliability evaluation. "Mech. End", 1970, 92, N11.

259. Reiche R. H. Bowerkenswerte Schaden an Dieselmotoren kleiner and mittlerer Leistung (5 bis 500 S). "Betz. Oken.", 1971, 25, N7.

260. Diesel operating costs and control. "Cas and Oil Power", 1971, 67, N767.

261. Brant Hans. Zuverlässigkeit von Schiffsmotoren. Ein verfahren zur Bestimmung der zeitkhagigen .usfalle rale von Bauelementen. "Motortechn. Z.",1969, 30, N11.

262. Jrmer Christian, warmespannung im Zylinderkoff, "Motortechn.",Zeitschrift, 1962, 23, N10, .368-370.

263. Orlt R Kluzna loziska vysoce nama chanych motoru. "Vez. vyroba a provoz dynam. Zatizenych luzn.lozisek. Dil. L.", Praha, 1968, p. 70 80.

264. Honcu J., Rutkovsky B. Kvyzkumu ohybove tuhosti skrini spalovacich motoru. // Stojirenstvi, 966, 16, N3, p. 209-215.

265. Waus end means to get londer lipo from rebuilt engines end components. "Motr Truck", 1966, 35,N9,p.l6-17.

266. Abrahamsen Eqil. Bruddana by ser i for bindelse med veivaksebhavari. "Tekn. ukebl". 1966, 113, 12, p. 194-195.

267. Phillips Robin. Herald big-end renewal. "Pract. Motoryst".1966, N13, p.284-285.

268. New engunes ford old. "Car"(S.A.). 1967, 11, N5, 67.

269. Straightening machine for motor armature assemblies and the like. Marracino Nicholas J. Патент »4624123 США.

270. Oberhaul Options for Caterpillar mid-range diesel engines. Part I., "Diesel Equig. Super-inteind", m, 57, N7, p. 22-26.

271. Министерство сельского хозяйства и продовольствия1. Российской Федерации

272. Государственный научно-исследовательский технологический институтремонта и эксплуатации машинно-тракторного паркатпгнитт1. На правах рукописи1. Усков Валентин Павлович

273. УДК 691.3.02.004.67:621.43