автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.03, диссертация на тему:Совершенствование технологии ремонта деталей и сопряжений клапанной группы двигателей сельскохозяйственной и дорожно-строительной техники

кандидата технических наук
Трелин, Александр Анатольевич
город
Москва
год
2008
специальность ВАК РФ
05.20.03
цена
450 рублей
Диссертация по процессам и машинам агроинженерных систем на тему «Совершенствование технологии ремонта деталей и сопряжений клапанной группы двигателей сельскохозяйственной и дорожно-строительной техники»

Автореферат диссертации по теме "Совершенствование технологии ремонта деталей и сопряжений клапанной группы двигателей сельскохозяйственной и дорожно-строительной техники"

На правах рукописи

ТРЕЛИН Александр Анатольевич

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ РЕМОНТА ДЕТАЛЕЙ И СОПРЯЖЕНИЙ КЛАПАННОЙ ГРУППЫ ДВИГАТЕЛЕЙ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОЙ И ДОРОЖНО-СТРОИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ

05.20.03 - Технологии и средства технического обслуживания в сельском хозяйстве

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва-2008

167740

003167740

Работа выполнена в Государственном научном учреждении «Всероссийский научно-исследовательский технологический институт ремонта и эксплуатации машинно-тракторного парка» (ГНУ ГОСНИТИ)

Научный руководитель - академик РАСХН, доктор технических наук, профессор Черноиванов Вячеслав Иванович

Официальные оппоненты - доктор технических наук, профессор

Пучин Евгений Александрович;

кандидат технических наук Попов Владимир Петрович

Ведущая организация - ФГОУВПО «Российский государственный аграрный заочный университет»

Защита состоится 15 мая 2008г в 15 часов на заседании диссертационного совета Д 006 034 01 Государственного научного учреждения «Всероссийский научно-исследовательский технологический институт ремонта и эксплуатации машинно-тракторного парка» (ГНУ ГОСНИТИ) по адресу 109428, г Москва, 1-й Институтский пр , д 1

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГНУ ГОСНИТИ по адресу 109428, г Москва, 1-й Институтский пр , д 1

Автореферат разослан и опубликован на сайте http //www qosniti ru 14 апреля 2008 г

Ученый секретарь v

диссертационного совета Соловьёв РЮ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы. Стратегическим направлением технического сервиса агропромышленного комплекса РФ на период до 2010 г является обеспечение работоспособности и продление сроков службы имеющегося машинно-тракторного парка за счет повышения качества и ресурса машин и агрегатов на основе освоения прогрессивных технологий их обслуживания и ремонта Разработка новых ресурсосберегающих технологий с использованием современного оборудования является одной из приоритетных задач развития технического сервиса АПК

Опыт эксплуатации показывает, что ресурс капитально отремонтированных двигателей тракторов, комбайнов и автомобилей составляет 50 - 60% ресурса новых В этой связи повышение ресурса отремонтированных двигателей является первоочередной задачей

Качество функционирования механизма газораспределения в значительной мере определяется герметичностью в сопряжении клапан - седло Макрогеометрические отклонения, связанные с повышенным биением фаски клапана и седла, способствуют нарушению герметичности сопряжения С точки зрения эксплуатационных показателей, нарушение герметичности сопряжения приводит к падению давления в цилиндрах, снижению мощности двигателя, повышениютеплонапряженности клапана, повышенному расходу топлива, масла и др

Операции, связанные с ремонтом деталей и сопряжений клапанной группы, являются необходимыми в 85 100% от общего количества поступающих в ремонт двигателей Производители станочного оборудования предоставляют потребителю рекомендации по выполнению лишь отдельных операций В решении вопроса повышения качества ремонта с учетом современных технологических возможностей деталей клапанной группы необходимо рассматривать как единую взаимосвязанную систему Эффективное применение современного высокоточного оборудования и оснастки невозможно без внедрения научно обоснованного технологического процесса

Цель работы - разработка комплекса технологических методов и средств контроля, направленных на повышение точности позиционирования деталей клапанной группы при ремонте, обеспечение герметичности сопряжения клапан - седло, повышение ресурса работы отремонтированных двигателей

Объекты исследования. Детали механизма газораспределения двигателей Д-242, Д-245 (Белоруссия), М|е!ес 8\/\/-680 (Польша) Средства контроля и высокоточное технологическое оборудование для ремонта головок блока цилиндров

Предмет исследования. Влияние основных технологических факторов на точность взаимного положения деталей клапанной группы, герметичность клапанных сопряжений при ремонте двигателя

Методы исследования. Системный анализ и обобщение данных научно-технической литературы и научно-исследовательских разработок, математическое моделирование с применением ПК, экспериментальный метод исследования

Научная новизна. Обоснована необходимость введения в технологический процесс ремонта дополнительных мероприятий, обеспечивающих снижение несбалансированного воздействия сил на клапан в механизме газораспределения при эксплуатации дизеля Выявлено влияние динамических факторов на изменение герметичности сопряжения клапан-седло в процессе работы двигателя

Определены количественные соотношения между параметрами точности базирования инструмента и герметичности клапанных сопряжений при ремонте

Разработана математическая модель процесса обработки фаски седла клапана с использованием высокоточного станочного оборудования, позволяющая производить работы с требуемым качеством

Достоверность и обоснованность научных положений работы обусловливаются метрологической оценкой погрешностей измерений, высокой сходимостью результатов расчетов и экспериментальных данных, использованием современных численных методов реализации математической модели, применением высокоточных сертифицированных средств измерений

Практическую ценность работы представляют следующие результаты и разработки

1 Усовершенствован метод и разработано техническое средство, обеспечивающее повышение точности контроля герметичности клапанных сопряжений при ремонте универсальный вакуум-тестер на основе микропроцессорного комплекса КИ-28229-ГОСНИТИ

2 Разработаны технологические рекомендации по повышению качества ремонта головок блока и деталей клапанной группы двигателей сельскохозяйственной и дорожно-строительной техники

3 Разработан комплекс технологических методов и средств контроля, обеспечивающих повышение точности позиционирования деталей клапанной группы при ремонте приборы для входного контроля геометрических параметров клапана и направляющей втулки КИ-28197-ГОСНИТИ, КИ-28198-ГОСНИТИ

Реализация результатов исследований. Основные результаты исследования внедрены на предприятиях ОАО «АРЕМЗ-1», Филиал ГУП «Мосгортранс» 2-й автобусный парк, ООО «Мотортехнология плюс», ООО

«Карбюратор - сервис (Московский карбюраторный завод)», включены в методические рекомендации по изучению курсов «Технический сервис машин и оборудования в АПК» ФГОУ ВПО МГАУ им В П Горячкина, «Метрология и стандартизация» ГОУ ВПО МГУПБ и других ВУЗах страны Положения выносимые на защиту

- усовершенствованный технологический процесс ремонта деталей и сопряжений клапанной группы двигателей сельскохозяйственной и дорожно-строительной техники,

- метод определения комплексного показателя качества ремонта деталей и сопряжений клапанной группы дизеля,

- алгоритм обеспечения требуемой точности взаимного расположения деталей клапанной группы, результаты расчета оценки динамических факторов, действующих в механизме газораспределения

Апробация работы. Основные положения и результаты исследования доложены, обсуждены и одобрены на научно-технических конференциях ГНУ ГОСНИТИ в 2003 2007 гг, ФГОУ ВПО РГАЗУ в 2007 г

Публикации По теме диссертации опубликовано 4 печатные работы, в том числе 2 в изданиях, рецензируемых ВАК

Структура и объем работы Диссертация состоит из введения, шести глав, основных результатов и выводов, библиографического списка и 6 приложений Объем работы 154 страницы машинописного текста, 54 рисунка, 26 таблиц Библиографический список содержит 91 наименование, в том числе 8 иностранных авторов

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении кратко изложены основные аспекты решаемой проблемы и обоснована ее актуальность, сформулированы научная новизна и практическая ценность работы

В первой главе проведен обзор исследований, посвященных оценке нагруженное™, характера изнашивания клапанов и сопряженных с ними деталей, технологическим процессам и оборудованию для ремонта деталей клапанной группы

Оценке динамических качеств привода клапана, исследованию условий посадки клапана на седло посвящены работы В Н Алимова, А Н Карева, Л В Корчемного, П С Макаревича, С Н Хрункова, R Grunwald, Е Haas и др

Работы М А Анфиногенова, Е Д Дейниченко, Л А Жолобова, В П Ус-кова, М Boghe, Zhao Yuncai и др посвящены исследованиям характера изнашивания клапанов и сопряженных с ними деталей, теплового состояния клапанов и головок блока

Скорость изнашивания пары клапан - седло находится в зависимости от ускорения клапана при посадке на седло, на которое, в свою очередь, значительно влияет наличие перекоса клапана во втулке Зависимости износа деталей клапанной группы от зазора в сопряжении клапан - направляющая втулка получены М А Анфиногеновым для двигателя Д-54 Недостаточно исследован вопрос изменения погрешности формы седла, появляющейся от направленного действия динамических нагрузок и оказывающей влияние на герметичность в сопряжении клапан - седло

Совершенствованию технологии ремонта деталей клапанной группы, установлению предельных и допускаемых размеров при ремонте посвящены работы А А Захарова, П М Кривенко, П А Кулько, ГД Межецкого, В П Силуянова, А А Слепова, Л К Челпана, И А Янсикене, М Кою1иго и др Значительное количество работ посвящено технологиям упрочнения поверхностей и создания припуска на тарелках клапанов и клапанных седлах, исследованию теплонапряженного состояния головки блока и методам ремонта трещин

Анализ существующего оборудования для ремонта головок блока и ГРМ позволяет отметить достаточную насыщенность мирового рынка специализированного станочного оборудования Несмотря на то, что указанное оборудование характеризуется весьма высокими потребительскими качествами, существует необходимость в сравнительной оценке их параметров с целью выработки технологических требований и рекомендаций по эффективному использованию Их выполнение должно обеспечить повышение качества и снижение трудоемкости ремонта двигателей

Эффективность функционирования деталей клапанной группы после проведения ремонта зависит от точности их взаимного положения каквза-мосвязанной системы Поэтому существует необходимость в разработке комплекса технологических методов, способствующихувеличению периода сохранения точности взаимного положения деталей и герметичности клапанных сопряжений

На основе изложенного для достижения поставленной цели в работе сформулированы следующие задачи исследования

1 Проанализировать рабочую схему взаимодействия изношенных деталей клапанного механизма, учитывающую функциональные взаимодействия составляющих звеньев с целью определения направлений совершенствования технологии их ремонта

2 Разработать комплект средств измерений для исследования параметров деталей и сопряжений клапанной группы

3 Исследовать характерные особенности изнашивания деталей клапанной группы, оказывающих влияние на герметичность сопряжений кпа-

пан-седло, поступающих в ремонт головок блока на примере дизелей Д-242, Д-245, М|е1ес SW-680

4 Экспериментально исследовать технологические параметры уровня качества ремонта основных деталей и сопряжений клапанной группы с учетом оптимальных показателей отремонтированных двигателей

5 Разработать рекомендации по совершенствованию технологического процесса ремонта ГБЦ за счет повышения точности взаимного расположения деталей и дополнительных технологических мер

6 Провести производственную проверку и технико-экономическую оценку результатов исследований

Во второй главе «Программа и методика исследований» обосновываются основные этапы теоретических и экспериментальных исследований, в том числе изучение степени и характера изнашивания деталей механизма газораспределения, сравнительный анализ технологических процессов, оборудования и оснастки, применяемого при ремонте головок блока, оценку факторов, обусловливающих направленный износ деталей механизма газораспределения, построение расчетной схемы точности взаимного расположения деталей клапанной группы, учитывающей действительные отклонения размеров деталей, анализ геометрической точности базирования для различных типов технологического оборудования, разработку и изготовление комплекса измерительных средств для исследования геометрических параметров деталей клапанной группы, обоснование вакуум метрического метода контроля качества ремонта, экспериментальное исследование и разработку математической модели обеспечения точности при обработке клапанных седел с применением современного специализированного станочного оборудования,разработку комплекса технологических средств, технологических рекомендаций, обеспечивающих высокую точность взаимного расположения деталей клапанной группы при ремонте двигателей сельскохозяйственной и дорожно-строительной техники применительно к реальным условиям технологического оснащения на ремонтных предприятиях страны, производственную проверку и технико-экономическую оценку результатов исследования

Изложены методики экспериментальных исследований, расчета количества наблюдений и обработки данных по методу многофакторного корреляционно-регрессионного анализа

В третьей главе разрабатываются теоретические предпосылки совершенствования ремонта деталей клапанной группы

Кинематическая схема привода клапана применяющихся в сельскохозяйственной технике двигателей предопределяет смещение линии контакта клапана с коромыслом Относительному повороту клапана в направля-

ющей втулке способствует пара сил Ре и сила трения Q, действующие на торец клапана со стороны коромысла (рис 1) Обозначения на рисунке Р -сила, действующая на торец клапана со стороны коромысла, е-смещение линии контакта клапана с коромыслом, Lem - длина направляющей втулки, /?твт - расстояние от торца клапана до верхнего торца втулки, у-перемещение клапана, Нк-максимальный подъем клапана,- коэффициенты трения скольжения в верхней и нижней части втулки, ¡х-коэффици-енттрения скольжения в сопряжении клапан - коромысло Для оценки реакций втулки принято усредненное значение^ = 0,08 0,1

Расчет сил реакции втулки проведен для выпускного сопряжения двигателя Д-245 при частоте вращения п = 2200 мин-1 Закон подъема толкателя задан в табличной форме Расчет проведен без учета колебаний деталей привода Результаты расчета графически представлены на рис 1

Пиковые значения сил реакции во втулке от действия силы трения в контакте коромысло-клапан и момента пары сил, примерно равны (достигают 200 Н), имеют место в первой половине подъема клапана и направлены противоположно Силы трения и реакции втулки возрастают пропорционально смещению е и коэффициенту трения ¡л в этом сопряжении

Неравномерность изнашивания отверстия втулки определяется балансом действующих сил, которые, в свою очередь, задаются отклонениями от оптимальных соотношений ¡л и е С учетом сил трения, возникающих на поверхности втулки, из полученных графиков можно предположить, что изнашивание отверстия втулки будет происходить с поворотом ее оси в нижней части в сторону оси коромысла

Взаимное положение торца клапана и оси коромысла при конструировании механизма газораспределения задается

- величиной смещения е из условия j6 -»тш(где j6 - величина минимально возможного бокового ускорения клапана),

- величиной h из условия Sm -*min (где Sm - суммарный теоретический путь скольжения коромысла по клапану) Это условие удовлетворяется при/?=(1/3 1/2 )Нк, где h -расстояние от торца клапана до оси коромысла, Нк-ход клапана

В процессе капитального ремонта головок блока направляющие втулки заменяются на новые При этом существует возможность появления погрешности установки направляющей втулки и отклонения оси отверстия от теоретической базовой оси вследствие

-отклонений оси отверстия в головке для установки втулки,

- несоосности наружной и внутренней поверхностей втулки,

- смещения угла установки втулки при ремонте (повреждение поверхности отверстия в головке при распрессовке втулки, разнотолщинность втулки и др)

со

у,мм * .град ПК ' ■

13 <■ л,

из гз »9 83

60-

1

ш

I та

77

-ртРгг»=01> Л,

Г

тр,

I

г?

т?>

р Нх'О 42024 631[112 14

1 о_ 1 г 3

ртр/с'"

Р (V

К

тр,

Л.

У т

Ж

}0Г' ь 1у / } /

23^ у / У /

' / /

1 1 /

/ / -.С 1

/ ' Г / ч

, Ь Г / X '

I /1 > л ' Н / \ \

31<.ргдп л у «л/

'123

"3 12.5 98

I

» 17 5

->Ю Ц

Ртр!^0' ¡>

0 мм г, - '2 3 им

, » , 2° , « Я //х/0

■Хе1/и -0,03)

Ке/, =1)0,у

Рис 1 Силы, вызывающие колебательные движения клапана в направляющей втулке, реакции и силы трения, возникающие на рабочей поверхности втулки (при подъеме клапана)

Это повлечет с одной стороны, повышенный съем материала седла при обработке (уменьшение ^ и ресурса работы седла), с другой-отклонение положения торца клапана от оптимального заданного конструктивно (изменение е и нарушение равномерного контакта с коромыслом по линии)

Указанное ухудшает условия функционирования клапанного механизма, снижает ресурс работы деталей клапанной группы

Исследование теоретических предпосылок совершенствования ремонта деталей клапанной группы проведено на основании расчета точности пространственного положения деталей клапанной группы с учетом погрешностей их формы и расположения по вероятностному методу

При расчете учитываются следующие геометрические параметры

1 Размеры деталей и геометрические соотношения между ними Учитываются коэффициентом приведения С,

2 Погрешности формы отверстия в ГВЦ под втулку с!6 етф6, бф6, Кф6 В обозначениях с!6 - размер, еппи ^ - среднее отклонение (математическое ожидание) и допуск (дисперсия) 1-го размера, б{ и К - коэффициенты относительной асимметрии и относительного рассеивания 1-го размера

3 Погрешности расположения оси и формы отверстия втулки с1вт етет, бвт, Квт, етфвт, бфвт, Кфвт

4 Погрешности расположения оси и формы стебля клапана (центрирующего пилота инструмента) с учетом зазора во втулке с1к

ет .........1 б ...... К.

'кл(и) еП"1Ы1(и)' ^кл(и)' ®

К . - . -

кл(и)' КЛ(И)1 фкл(и)> фкл(и)' " фкл(и}' ' * фкл(и)

5 Погрешности расположения оси и формы седла с учетом зазора во

фс'

I б к

фс фс' фс

втулке етс, 1с, бс, Кс, ет

6 Погрешности базирования режущего инструмента с учетом зазора во втулке с! егп. ^, б . К

* ир ир' ир' ир' ир

Смещение оси центрирующего пилота инструмента относительно оси фаски седла

0*с

«и + (етс - «О - ((осе-(^-Юе^Х+ое,, Г,.)

(1)

Допуск смещения оси центрирующего пилота

N

(2)

В полном объеме расчетные формулы математической модели параметров точности деталей и сопряжений клапанной группы приведены в диссертации

Формирование точности при обработке режущим инструментом представляет собой процесс, зависящий от множества случайных факторов,

широко изменяющихся в каждом конкретном случае Суммарная погрешность при обработке фаски седла_

Д= Д_.

У

I Л; — Д."

ДЕ

(3)

где Ае - погрешность смещения оси фаски седла относительно оси направляющей втулки, Аб- погрешность базирования режущего инструмента, А - погрешность, зависящая от режимов резания, А - погрешность, возникающая при обработке за счет отжатия инструмента, Ац - погрешность, учитывающая биение инструментального блока в шпинделе станка, Ай- погрешность, появляющаяся в результате копирования поверхности при обработке

Все многообразие оборудования для ремонта фасок седел клапанов сводится к двум типам в зависимости от способа базирования режущего инструмента относительно оси втулки клапана Первый тип - базирование по вращающемуся во втулке направляющему пилоту Ко второму типу базирования относятся технологии с неподвижным пилотом, жестко установленным во втулке и вращающимся на нем режущим инструментом

Проведен метрологический расчет параметров образования погрешностей по двум типам базирования Получены зависимости, характеризующие точность восстановления седла клапана по критерию биения рабочей фаски Установлено, что большей точностью обладает второй тип базирования Результаты расчета величины съема металла при обработке фаски выпускного седла Д-245 в зависимости от смещения оси направляющей втулки для двух типов базирования режущего инструмента приведены на рис 2

Максимальное отклонение осей втулки, мм

Рис 2 Результаты расчета величины съема металла при обработке фаски выпускного седла Д-245 в зависимости от величины смещения оси направляющей втулки 1 - обработка на оборудовании по I типу базирования, 2 - обработка на оборудовании по II типу базирования ее - верхняя граница поля допуска размера, ет - математическое ожидание, е/ - нижняя граница поля допуска

В соответствии с изложенным сформулированы основные направления совершенствования технологии ремонта деталей клапанной группы

- повышение параметров точности базирования направляющей втулки за счет входного контроля ее геометрических параметров и технологических мер, снижающих образование погрешностей базирования при замене,

- повышение параметров точности обработки фаски седла за счет применения технологических мер, снижающих образование погрешностей при обработке,

- улучшение условий контактирования клапана с коромыслом за счет повышения качества обработки торца клапана

В четвертой главе приведены результаты разработки комплекса средств контроля деталей и сопряжений клапанной группы, приведены результаты исследований параметров геометрии и герметичности деталей клапанной группы поступающих в ремонт головок блока Исследованы величины и формы износа рабочих поверхностей деталей в процессе работы дизеля, установлены взаимные связи геометрических параметров изношенных деталей с герметичностью сопряжения клапан - седло Выборка составила 140 сопряжений головок блока Д-245 и Mielec SW-680 с наработкой 6 10 тыс мото-ч

В результате исследований установлено

С увеличением наработки направляющие втулки выпускных сопряжений изнашиваются со смещением оси образующих поверхностей отверстия Характерного значительного смещения осей втулок впускных сопряжений не обнаружено, тк их износ по диаметру отверстия в 1,5 3 раза меньше износа выпускных втулок, значения смещения осей находятся в пределах погрешности средства измерения Характер смещения осей направляющей втулки и седла выпускных сопряжений двигателя Д-245 показан на рис 3

Направление смещения оси втулки в продольной плоскости сечения -поворот нижней части втулки в сторону оси коромысел В поперечной -180° 225° в сторону оси коромысел Максимальная величина смещения - 0,20 мм для Д-245 и 0,30 мм для SW-680

Характер искажения формы фаски седла наследует основное направление смещения оси и формы искажения направляющей втулки при износе Наиболее частые отклонения относительного смещения приходятся не в плоскости качания коромысла, а под углом к ней и направлены к центру камеры сгорания В отличие от втулок, в относительном смещении осей седел впускных сопряжений наблюдается та же закономерность Причем средняя величина овальности больше таковой у выпускных седел - максимальные значения биения впускных седел составляют 0,34 мм, выпускных - 0,22 мм

Выявленное характерное направление изнашивания седел можно объяснить следующим.

Седла клапанов впускных и выпускных сопряжений находятся в разных тепловых условиях - разница температур седел в диаметрально противоположных точках от центра камеры сгорания к периферии составляет до 30° для впускных и до 80° для выпускных седел. Следовательно, направленность износа выпускных седел может определяться увеличением интенсивности пластической деформации из-за неравномерного распределения температур. Однако, большая величина овальности впускных клапанов указывает на преобладание динамических факторов над тепловыми. Этому не противоречит значительная разница в износе направляющих втулок, т.к. по результатам расчета, с учетом зазоров при тепловом расширении деталей, тарелки клапанов во втулках могут колебаться в поперечном направлении с амплитудой до 0,142 мм (впуск) и 0,098 мм (выпуск).

Рис. 3 Направленный износ деталей клапанной группы двигателя Д-245: а -смещение оси выпускных направляющих втулок (черный маркер - смещение в верхнем поясе, белый - е нижнем); б - биение выпускных седел

Определены средние скорости изменения параметров деталей клапанной группы по наработке. Для выпускных сопряжений деталей клапанной группы дизеля Д-245:

Износ отверстия направляющей втулки: /ат=0,052мм/тыс. мото-ч. Закон изменения параметра: Щ)=0,003^+0,02 t+^i00

Смещение оси направляющей втулки: /о=0,026мм/тыс. мото-ч, 1/(0= 0,026 Г+0,026

Биение седла: / =0,039мм/тыс. мото-ч, и(1,)=0,0013/2+0,0261+0,02 Изменение герметичности клапанных пар: /в=-6,35кПа/тыс. мото-ч; Ц//)= -0,903/2 - 0,03/ + 77,3

0.0

Перекосы клапана в продольной оси двигателя способствуют более раннему снижению герметичности клапанных пар. Перераспределение материала торца клапана с образованием волнистой концентрической поверхности, форма пятна контакта на бойке коромысла и соответствующее направление износа фаски седла наблюдалось у 43% исследуемых сопряжений (рис. 4).

I

Ш

■ ' ■

а) б) в)

Рис. 4 Характерные дефекты деталей клапанной группы при отклонении от соосности в результате неравномерного распределения действующих сил: а - форма пятна контакта на бойке коромысла, б - перераспределение материала торца клапана с образованием волнистой концентрической поверхности; в - направленный износ фаски седла

В пятой главе представлены результаты исследования в виде технологических средств и методов, обеспечивающих повышение качества ремонта, средств измерений для точного исследования параметров деталей и сопряжений клапанной группы. Представлены результаты лабораторных и эксплуатационных испытаний.

Прибор для контроля отклонения от соосности отверстия и базовой поверхности направляющей втулки КИ-28198-ГОСНИТИ (рис. 5а). При производстве втулок в большинстве случаев производится механическая обработка только внешней поверхности втулки - бесцентровое шлифование посадочного места втулки в ГБЦ. Прибор разработан для проверки следующих отклонений:

- эксцентриситет - смещение осей отверстия и базовой поверхности;

- угловое смещение осей отверстия и базовой поверхности;

-эллипсность базовой поверхности.

Прибор для измерения биения фаски клапана КИ-28197-ГОСНИТИ (рис. 56). Отличительные особенности прибора:

- базирование клапана осуществляется на шариковых опорах, что способствует исключению погрешности от дефектов на поверхности стебля клапана и повышает точность измерений;

- возможность измерения изгиба стержня;

-диапазон длин измеряемых клапанов -70... 260 мм;

- повышенная жесткость.

Рис. 5 Комплект измерительных средств для повышения качества контроля запасных частей и выполняемых технологических операций: а - прибор для контроля отклонения от соосности отверстия и базовой поверхности направляющей втулки КИ-28198-ГОСНИТИ, б - прибор для измерения биения фаски клапана КИ-28197-ГОСНИТИ, в - универсальный вакуум -тестер на основе микропроцессорного комплекса КИ-28229-ГОСНИТИ Универсальный вакуум-тестер на основе микропроцессорного комплекса КИ-28229-ГОСНИТИ (рис. 5в). В приборе реализован метод создания разрежения воздуха в канале под закрытым клапаном при проверке герметичности сопряжения клапан - седло. В комплект вакуум-тестера входит эжекторный блок и микропроцессорный блок измерения. Выбор модели эжектора производился на основе сопоставления расходных характеристик в зависимости от создаваемого разрежения. Расчет объемного расхода воздуха через щель в сопряжении клапан - седло определен с использованием уравнения Бернулли для скорости истечения газа при адиабатическом процессе. По результатам расчета выбран эжектор РЕЭТО \ZAD-M8 (Германия).

Определение площадей условных проходных сечений производилось экспериментально методом продувки калиброванных жиклеров. Полученные данные с определенными допущениями позволили перейти к оценке по высоте щели в сопряжении, а следовательно, суммарному биению фасок седла и клапана.

На основе экспериментально полученной характеристики составлено | уравнение регрессии, которое имеет вид:

. Р =80+329,76812-13384,063972+51273,1481^ (4)

где Рв~ вакуумметрическое давление, кПа(-1), 2-суммарное биение в сопряжении клапан - седло, мм. Таким образом, установлена связь между ' параметрами точности и герметичности в сопряжении клапан-седло. Варь-1 ирование составляющих разработанной расчетной схемы, приведенной в ] главе 3, по выходному параметру Т позволяет расчетным путем скорректи-I роватьтехнологический процесс с целью обеспечения требуемой точности.

Установленные параметры позволяют провести границы допустимых | значений вакуумметрического давления при контроле сопряжений в процессе ремонта: Рд-65...82 кПа-хорошее качество обработки. Обеспече-

ны требуемая соосность расположения поверхностей клапана и седла, максимальный ресурс сохранения герметичности сопряжения Р = 35 65 кПа - удовлетворительное качество обработки В процессе работы под действием силы давления газов и сил пружин герметичность будет сохраняться, однако, повышенное начальное биение фаски седла приведет к развитию неравномерных усилий, что окажет негативное влияние на ресурс работы сопряжения Р= 0 30 кПа-неудовлетворительное качество обработки Требуется дополнительная обработка

Разработанные технологические мероприятия по повышению качества ремонта деталей клапанной группы приведены в таблице 1

Таблица 1 Технологические мероприятия по повышению качества __ремонта деталей клапанной группы_

Деталь/ сопряжение Операции Технология и оборудование

Направляющая втулка Высверливание направляющей втулки Обработка поверхности отверстия в ГБЦ перед запрессовкой втулки Входной контроль геометрических параметров втулки Обработка отверстия направляющей втулки Кондуктор для высверливания втулки предложенной конструкции Раствор коллоидного графитг марки В-1 ТУ113-08-48-62-90 КИ-28198-ГОСНИТИ, калибр предложенной конструкции Рекомендации по выбору инструмента

Клапан Контроль геометрических параметров клапана Шлифование рабочей фаски Доводка торца клапана КИ-28197-ГОСНИТИ Рекомендации по выбору станочного оборудования, режимов пр1* обработке на станке Эегс1| НУК-9С Шлифование кругом из кубического нитрида бора12А2-45° (ЛЧК-2)

Седло Обработка точением рабочей фаски Рекомендации по выбору станочного оборудования, режимов при обработке на станке Беге)! в 2 0

Седло-клапан Контроль герметичности сопряжения Универсальный вакуум - тестер на основе микропроцессорногс комплекса КИ-28229-ГОСНИТИ

Для систематизированного изучения влияния факторов на результирующий показатель, в соответствии с методикой экспериментальных исследований, изложенной в главе 2, проведено полномасштабное физическое моделирование технологического процесса восстановления деталей клапанной группы с требуемой повторностью потрем группам факторов, влияющих на качество ремонта, которые характеризуют технологические параметры, параметры центрирования, геометрические параметры Результаты экспериментальных исследований (приложения 1,2), обработанные на ПК с применением пакета прикладных программ SPSS 12, Statistics 6 0

(многофакторный корреляционно-регрессионный анализ) выражены в линейной форме

У = -1,665 - 0,0000885 х,, - 0,00032 х, 2 - 0,244 х2, + 0,668 х22 -- 0,0341 х3, + 0,904 х3 2 - 0,687 х3 3, (5)

где Y - качество восстановления герметичности сопряжения «седло -тарелка клапана», бар,

Х11 -число оборотов шпинделя станка при обработке седла клапана, об/мин, Х12-число оборотов шлифовального круга при обработке фаски клапана, об/мин, Х21 - зазор втулка - центрирующий пилот, мм, Х22-отклонение от соосности осей клапана и втулки при обработке, мм, Х31 - биение фаски седла, мм, Х32-биение фаски клапана, мм, Х33-диаметр стебля клапана, мм, Х34-диаметр отверстия направляющей втулки, мм В целом полученная математическая модель процесса восстановления герметичности сопряжения седло-клапан характеризуется средней относительной ошибкой-4,1 %, коэффициентом множественной корреляции, равным 0,996, коэффициентом детерминации, равным 0,992 Последний показатель свидетельствует о достаточно полном охвате действующих факторов на изучаемый процесс

Проведено исследование параметров точности расположения рабочих поверхностей направляющей втулки и седла, головок блока двигателей Mielec SW-680 (4 ГВЦ) с наработкой после ремонта 1000 1600 мч с использованием координатно-измерительной машины Carl Zeiss DKM 1-300 DP (Швейцария) Оценка герметичности сопряжений клапан - седло проводилась с использованием разработанного вакуум-тестера Сравнительному анализу подвергались сопряжения, отремонтированные с применением разработанных технологических методов и средств и по стандартной технологии (втч , с использованием притирки)

В шестой главе проведена экономическая оценка результатов исследования путем расчета годового экономического эффекта от внедрения разработанных автором рекомендаций по ремонту головок блока на предприятии ООО «Мотортехнология плюс» Годовой экономический эффект для предприятия с программой ремонта 2000 шт/год составляет 1493750 руб

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1 Проведенный анализ рабочей схемы взаимодействия деталей клапанного механизма позволил установить необходимость внедрения технологического процесса, который обеспечивает требуемый уровень качества ремонта за счет повышения точности взаимного положения и обработки рабочих поверхностей деталей клапанной группы

2 Установлена закономерность изменения формы седел клапанов и отверстия направляющей втулки при износе в процессе эксплуатации, которая выражается в формировании эллипса с однонаправленным смещением центра Полученные данные послужили обоснованием для определения допустимых величин отклонения формы и смещения осей седел и направляющих втулок с ограничением по параметрам герметичности в сопряжении клапан-седло и остаточному ресурсу работы деталей клапанной группы после проведения ремонта

3 Разработана методика расчета точности взаимного положения деталей клапанной группы и базирования режущего инструмента при ремонте, отличающаяся тем, что позволяет

-нормировать допускаемые размеры деталей и сопряжений, исходя из величины допускаемого размера выходного параметра - биения седла

- определять погрешности базирования направляющей втулки, клапана, режущего инструмента с учетом отклонений формы и положения образующих сопряжения деталей клапанной группы

4 Разработан комплекс методов и средств для входного контроля деталей, обеспечивающий повышение точности позиционирования деталей клапанной группы при ремонте КИ-28197-ГОСНИТИ для контроля биения фаски клапанов, КИ-28198-ГОСНИТИ для контроля отклонения от соосности отверстия и базовой поверхности, разнотолщинности направляющих втулок, КИ-28229-ГОСНИТИ для количественной оценки качества ремонта и сборки деталей клапанной группы

5 Впервые установлены технические требования на входной контроль геометрических параметров направляющих втулок Для направляющих втулок двигателя Д-245 смещение осей - не более 0,014 мм, разнотол-щинность - не более 0,028 мм, эллипсность посадочного места втулки в ГВЦ не более 0,01 мм

6 Предложены меры по снижению усилий трения в контакте клапан-коромысло за счет уменьшения шероховатости контактирующих поверхностей при ремонте Рекомендуется использование шлифовальных кругов из кубического нитрида бора 12А2 - 45°(ЛЧК - 2) при шлифовании торца клапана в отличие от ранее применявшихся абразивных шлифовальных кругов

7 Разработана математическая модель процесса восстановления герметичности сопряжения седло-клапан на высокоточном станочном оборудовании (Бегс1| ¿2 0) представленная в виде сложной системы, основной результирующий показатель которой - герметичность сопряжения (У) обусловливается совокупностью воздействия трех групп факторов Для исследования взаимосвязей составляющих системы использован метод многофакторного корреляционно-регрессионного анализа Между герметичностью и исследуемыми факторами выявлена тесная взаимосвязь коэффициент множественной корреляции составил 0,996, коэффициент детерминации - 0,992, средняя относительная ошибка не превысила 4,1%

8 Разработанные технологические рекомендации по повышению качества ремонта головок блока и деталей клапанной группы двигателей сельскохозяйственной и дорожно-строительной техники внедрены на четырех предприятиях ОАО «АРЕМЗ-1», филиал ГУП «Мосгортранс» 2-й автобусный парк, ООО «Мотортехнология плюс», ООО «Карбюратор -сервис»

Годовой экономический эффект от внедрения новой технологии на ремонтном предприятии ООО «Мотортехнология плюс» составляет 1,459 млн рублей

Основные положения диссертации изложены в научных журналах, рецензируемых ВАК:

1 ТрелинАА Исследование технологических факторов, влияющих на качество ремонта головок блока цилиндров ТРУДЫ ГОСНИТИ т 98 -М ГОСНИТИ, 2006 С 62-66

2 ТрелинАА, Соловьев РЮ Исследование влияния качества направляющих втулок в сопряжении «клапан-втулка» на ресурс двигателей при ремонте М - Вестник МГАУ Серия «Агроинженерия» Выпуск №5 (20), 2006 С 119-123

Публикации в других изданиях:

1 ТрелинАА Метрологическая оценка качества восстановления фасок седел с помощью ручного инструмента и станочного оборудования отечественного и зарубежного производства МТС №3,2003 С 45-49

2 Лизунов А А , Трелин А А Семь раз отмерь, один отрежь! Правильный автосервис, №1, 2006 С 22-26

Подписано в печать 8 04 2008 г Печать офсетная Гарнитура "Ариэль" Формат 60x84/16 Объем 1,0 п л Тираж 100 экз Заказ 731

ГОСНИТИ 109428, Москва, 1-й Институтский пр , д 1

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Трелин, Александр Анатольевич

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ИЗУЧАЕМОГО ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Основные результаты исследований работы механизма газораспределения по отечественной и зарубежной литературе

1.1.1. Основные неисправности головок блока и механизма газораспределения ДВС

1.1.2. Влияние динамических факторов на изнашиваемость клапанных сопряжений 15 1.1.3 Износ и дефекты деталей клапанной группы

1.2 Технические требования, предъявляемые к ремонту деталей клапанной группы

1.3 Технологические процессы и оборудование для ремонта и восстановления деталей клапанной группы, восстановления герметичности клапанных пар

1.3.1 Дефектация и ремонт клапанов

1.3.2 Ремонт клапанных седел

1.3.3 Сравнительная характеристика методов контроля герметичности

1.4 Цель и задачи исследования

ГЛАВА 2. ПРОГРАММА И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Программа и структурная схема исследований

2.2. Общая методика проведения работы

2.3. Характеристика объектов исследования

2.4. Частные методики экспериментальных исследований

2.4.1 Оборудование для проведения микрометража деталей клапанной группы. Методика измерений

2.4.2 Статистическая обработка результатов микрометражных работ

2.4.3. Определение интенсивности изнашивания деталей

2.4.5 Экспериментальная установка и оборудование для физического моделирования процесса обработки седла на современном станочном оборудовании

2.4.6 Оборудование для высокоточного контроля пространственной геометрии отремонтированных головок блока

2.5 Методика производственной проверки результатов исследования

ГЛАВА 3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИИ РЕМОНТА

ДЕТАЛЕЙ И СОПРЯЖЕНИЙ КЛАПАННОЙ ГРУППЫ

3.1 Анализ влияния динамических факторов действующих в механизме газораспределения на образование погрешностей формы деталей клапанной группы

3.2 Расчет точности пространственного расположения и размеров деталей клапанной группы по вероятностному методу

3.2.1. Построение обобщенной расчетной схемы

3.2.2. Точность отклонения от соосности деталей клапанной группы в сопряжениях с новыми деталями и с учетом износа деталей

3.2.3. Расчет точности базирования и погрешностей при обработке фаски седла для различного технологического оборудования

ГЛАВА 4. РАЗРАБОТКА ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЯ И РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ДЕТАЛЕЙ КЛАПАННОЙ ГРУППЫ ПОСТУПАЮЩИХ В РЕМОНТ ДВИГАТЕЛЕЙ

4.1. Разработка методов и технических средств измерения деталей клапанной группы, поступающих в ремонт двигателей

4.1.1. Метод и техническое средство контроля отклонения от соосности отверстия и базовой поверхности направляющей втулки

4.1.2. Метод и техническое средство контроля геометрических параметров клапана 108 4.1.3 Метод и техническое средство для точного контроля герметичности сопряжений клапан — седло

4.2 Исследование технического состояния деталей клапанной группы поступающих в ремонт двигателей

4.2.1. Характерные особенности изнашивания направляющих втулок

4.2.2. Характерные особенности изнашивания клапанов

4.2.3. Характерные особенности изнашивания седел

4.2.4. Характерные особенности изнашивания бойка коромысла

4.2.5 Состояние герметичности клапанных сопряжений

ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО ПОВЫШЕНИЮ КАЧЕСТВА РЕМОНТА ДЕТАЛЕЙ КЛАПАННОЙ ГРУППЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ТОЧНОСТИ ПРИ РЕМОНТЕ

5.1 Технологические рекомендации, методы и средства для повышения качества ремонта деталей клапанной группы

5.1.1 Обеспечение точности при замене направляющих втулок

5.1.2 Обеспечение качества ремонта клапанов

5.1.3 Обеспечение качества ремонта седел

5.1.4. Контроль герметичности сопряжения седло-клапан

5.2 Результаты физического моделирования технологического процесса обработки фаски седла на станочном оборудовании Serdi S2.

5.3 Результаты исследования точности позиционирования и размеров деталей клапанной группы, отремонтированных с применением разработанных технологических рекомендаций

ГЛАВА 6. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ

Введение 2008 год, диссертация по процессам и машинам агроинженерных систем, Трелин, Александр Анатольевич

Стратегическим направлением технического сервиса агропромышленного комплекса РФ на период до 2010 г. является обеспечение работоспособности и продление сроков службы имеющегося машинно-тракторного парка за счет повышения качества и ресурса машин и агрегатов на основе освоения прогрессивных технологий их обслуживания и ремонта [57, 78]. Разработка новых технологий с использованием современного оборудования является одной из приоритетных задач развития технического сервиса АПК.

В современных условиях в районных РТГГ и РЗ ремонтируется только 5. 10% техники, остальная техника ремонтируется в условиях мастерских сельскохозяйственных предприятий. Уровень технологической оснащенности как на отечественных РТГГ, РЗ, так и мастерских сельхозпроизводителя остается низким: используются морально и физически устаревшие станки и оснастка гболее 20 лет многие наименования ремонтно-технологического оборудования не выпускаются и не модернизируются, техническая документация устарела и не обновляется, отсутствует документация на новые двигатели. В условиях рыночных отношений появилось множество новых небольших ремонтно-обслуживающих производств, продукция которых зачастую характеризуется низким качеством. Опыт эксплуатации показывает, что ресурс капитально отремонтированных двигателей тракторов, комбайнов и автомобилей составляет 50 - 60% ресурса новых. Низкая технологическая оснащенность предприятий техсервиса АПК затрудняет и делает невозможным достижение высокого качества ремонта с обеспечением 100%-го ресурса отремонтированного двигателя.

В настоящее время на отечественном рынке выпуск специализированных станков и оснастки для высококачественного ремонта деталей двигателей в условиях малых и средних ремонтных мастерских практически не производится. Однако, достаточно быстро развивается сеть организаций, осуществляющих поставку специализированного оборудования зарубежного производства для любой степени загрузки предприятия. Отличительная особенность специализированного оборудования — высокая точность и производительность. В то же время, существует проблема нехватки нормативно-технической документации, регламентирующей технологический процесс и контроль качества ремонта, разработанной для отечественных двигателей с использованием современных специализированных станков зарубежного производства.

Технико-экономические показатели дизеля в первую очередь зависят от совершенства протекания рабочих процессов в камере сгорания. При этом детали, ограничивающие камеру сгорания, испытывают максимальные механические и термодинамические нагрузки, что обуславливает их повышенный износ. К ним относятся: детали цилиндро-поршневой группы, головка блока, клапаны и сопряженные с ними детали. Тяжелые условия работы и важное функциональное назначение этих деталей предъявляют к их ремонту жесткие требования. ''

Операции восстановления, механической обработки или замены направляющих втулок, седел и клапанов являются необходимымй при капитальном ремонте двигателя практически в 100% случаев. Производители станочного оборудования предоставляют потребителю рекомендации по выполнению лишь отдельных операций, к тому же, без учета специфики положения на отечественном рынке запасных частей. В решении вопроса повышения качества ремонта с учетом современных технологических возможностей детали клапанной группы необходимо рассматривать как единую взаимосвязанную систему. Эффективное применение современного высокоточного оборудования и оснастки невозможно без внедрения научно обоснованного технологического процесса.

В основу рабочей гипотезы положен поиск и выявление возможности повышения ресурса работы клапана и сопряженных с ним деталей, а также двигателя в целом, путем повышения качества ремонта деталей клапанной группы.

Научная новизна работы

Обоснована необходимость введения в технологический процесс ремонта дополнительных мероприятий, обеспечивающих снижение несбалансированного воздействия сил на клапан в механизме газораспределения при эксплуатации дизеля. Выявлено влияние динамических факторов на изменение герметичности сопряжения клапан — седло в процессе работы двигателя.

Определены количественные соотношения между параметрами точности базирования инструмента и герметичности клапанных сопряжений при ремонте.

Разработана математическая модель процесса обработки фаски седла клапана с использованием высокоточного станочного оборудования, позволяющая производить работы с требуемым качеством.

Объектами исследования являются детали механизма газораспределения двигателей Д-242, Д-245 (Белоруссия), Mielec SW-680 (Польша). Средства контроля и высокоточное технологическое оборудование для ремонта головок блока цилиндров.

Реализация результатов исследований. Основные результаты исследования внедрены на предприятиях: ОАО «АРЕМЗ-1», Филиал ГУП «Мосгортранс» 2-й автобусный парк, ООО «Мотортехнология плюс», ООО «Карбюратор - сервис (Московский карбюраторный завод)», включены в методические рекомендации по изучению курсов «Технический сервис машин и оборудования в АПК» ФГОУ В ПО МГАУ им. В. П. Горячкина, «Метрология и стандартизация» ГОУ ВПО МГУПБ и других ВУЗах страны.

Апробация работы. Основные положения и результаты исследования доложены, обсуждены и одобрены на научно-технических конференциях ГНУ ГОСНИТИ в 2003.2007 гг., ФГОУ ВПО РГАЗУ в 2007 г.

Заключение диссертация на тему "Совершенствование технологии ремонта деталей и сопряжений клапанной группы двигателей сельскохозяйственной и дорожно-строительной техники"

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Проведенный анализ рабочей схемы взаимодействия деталей клапанного механизма позволил установить необходимость внедрения технологического процесса, который обеспечивает требуемый уровень качества ремонта за счет повышения точности взаимного положения и обработки рабочих поверхностей деталей клапанной группы.

2. Установлена закономерность изменения формы седел клапанов и отверстия направляющей втулки при износе в процессе эксплуатации, которая выражается формированием эллипса с однонаправленным смещением центра. Полученные данные послужили обоснованием для определения допустимых величин отклонения формы и смещения осей седел и направляющих втулок с ограничением по параметрам герметичности в сопряжении клапан-седло и остаточному ресурсу работы деталей клапанной группы после проведения ремонта.

3. Разработана методика расчета точности взаимного положения деталей клапанной группы и базирования режущего инструмента при ремонте, отличающаяся тем, что позволяет:

- нормировать допускаемые размеры деталей и сопряжений, исходя из величины допускаемого размера выходного параметра — биения седла.

- определять погрешности базирования направляющей втулки, клапана, режущего инструмента с учетом отклонений формы и положения образующих сопряжения деталей клапанной группы.

4. Разработан комплекс методов и средств для входного контроля деталей, обеспечивающий повышение точности позиционирования деталей клапанной группы при ремонте: КИ-28197-ГОСНИТИ для контроля биения фаски клапанов; КИ-28198-ГОСНИТИ для контроля отклонения от соосности отверстия и базовой поверхности, разнотолщинности направляющих втулок; КИ-28229-ГОСНИТИ для количественной оценки качества ремонта и сборки деталей клапанной группы.

5. Впервые установлены технические требования на входной контроль геометрических параметров направляющих втулок. Для направляющих втулок двигателя Д-245: смещение осей - не более 0,014 мм, разнотолщинность — не более 0,028 мм; эллипсность посадочного места втулки в ГБЦ не более 0,01 мм.

6. Предложены меры по снижению усилий трения в контакте клапан-коромысло за счет уменьшения шероховатости контактирующих поверхностей при ремонте. Рекомендуется использование шлифовальных кругов из кубического нитрида бора 12А2 - 45° (JI4K-2) при шлифовании торца клапана в отличие от ранее применявшихся абразивных шлифовальных кругов.

7. Разработана математическая модель процесса восстановления герметичности сопряжения седло-клапан на высокоточном станочном оборудовании (Serdi S2.0) представленная в виде сложной системы, основной результирующий показатель которой — герметичность сопряжения (Y) обусловливается совокупностью воздействия трех групп факторов. Для исследования взаимосвязей составляющих системы использован метод многофакторного корреляционно-регрессионного анализа. Между герметичностью и исследуемыми факторами выявлена тесная взаимосвязь: коэффициент множественной корреляции составил 0,996, коэффициент детерминации - 0,992, средняя относительная ошибка не превысила 4,1 %.

8. Разработанные технологические рекомендации по повышению качества ремонта головок блока и деталей клапанной группы двигателей сельскохозяйственной и дорожно-строительной техники внедрены на четырех предприятиях: ОАО «АРЕМЗ-1», Филиал ГУП «Мосгортранс» 2-й автобусный парк, ООО «Мотортехнология плюс», ООО «Карбюратор — сервис».

Годовой экономический эффект от внедрения новой технологии на примере ремонтного предприятия ООО «Мотортехнология плюс» составил 1,459 млн. рублей.

Библиография Трелин, Александр Анатольевич, диссертация по теме Технологии и средства технического обслуживания в сельском хозяйстве

1. Алимов В.Н. Динамика и циклическая прочность газораспределительных клапанов транспортных двигателей: Автореф. дис. канд. тех. наук. — Москва, 2001

2. Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: в 3-х т.: Т. 2. — 8-е изд., перераб. и доп. Под ред. И.Н. Жестковой. М.: Машиностроение, 2001. -912 с.: ил.

3. Анфиногенов М.А. Исследование изнашивания клапанов и сопряженных с ними деталей дизельных двигателей: Автореф. дис. канд. тех. наук. — Новосибирск, 1969

4. Анфиногенов М.А. Нагар и абразивный износ клапанов. «Сельскохозяйственное производство Сибири и Дальнего Востока», 1966, №12.

5. Бабусенко С.М. Ремонт тракторов и автомобилей. — 3-е изд., перераб. и доп. М.: Агропромиздат, 1987.-351 е.: ил.

6. Билик Ш.М. Макрогеометрия деталей машин. Изд. 2-е. М., «Машиностроение», 1972. 344 с.

7. Бойко A.M., Вестман Д.Г. и др. Исследование процесса посадки клапанов быстроходного тракторного двигателя. «Тракторы и сельскохозяйственные машины» 1979, №6 с. 10-12

8. Буравцев Б.К. Исследование факторов, определяющих надежность наподвижных соединений головка цилиндров — седла клапанов автомобильных двигателей после их изготовления и ремонта: Автореф. дис. канд. тех. наук. — Москва, 1968

9. Гаврилов К.Л. Профессиональный ремонт ДВС автотранспортных средств, дорожно-строительных и сельскохозяйственных машин иностранного и отечественного производства: Учебное пособие. М.: ИД Форум: ИНФРА -М, 2006.-304 е.: ил.

10. Глазун А.И. Исследование долговечности клапанов двигателя СМД-14 восстановленных наплавкой: Автореф. дис. канд. тех. наук. Москва, 1975

11. ГОСТ 18509-88. Дизели тракторные и комбайновые. Методы стендовых испытаний. М: Изд-во стандартов. 1988. — 32 с.

12. ГОСТ 18523-79. Дизели тракторные и комбайновые. Сдача в капитальный ремонт и выпуск из капитального ремонта. Технические условия. М: Изд-во стандартов. 1979. — 24 с.

13. ГОСТ 8.051-81. Погрешности допускаемые при измерении линейных размеров от 1 до 500 мм. М.: Изд-во стандартов, 1981. 10 с.

14. Гурвич И.Б. Износ и долговечность двигателей. Горький, Волго-Вятское кн. изд., 1970. 175 с.

15. Гусев А.В., Аширов И.З. Ремонт клапана ДВС. (Оренбургский Государственный аграрный университет) Вестник Оренбург, гос. университета 2006, № 13, с. 81-90

16. Дальский A.M., Кулешова З.Г. Сборка высокоточных соединений в машиностроении. — М.: Машиностроение, 1988. 304 е.: ил.

17. Двигатели внутреннего сгорания. В 3 кн. Кн. 1. Теория рабочих процессов: Учебник для вузов/В.Н. Луканин, К.А. Морозов, А.С. Хачиян и др.; Под ред. В.Н. Луканина и М.Г. Шатрова. — 3-е изд., перераб. и испр. — М.: Высшая школа, 2007. 479 е.: ил.

18. Дейниченко Е.Д. Исследование нагруженности и изнашивания сопряжений механизма газораспределения двигателя внутреннего сгорания с целью повышения его надежности: Автореф. дис. канд. тех. наук. Волгоград, 2005

19. Дизели Д-240, Д-240Л и их модификации. Технические требования на капитальный ремонт. ТК 70.0001.081-77 Часть I Москва ГОСНИТИ 1978. -48 с.

20. Дизели тракторные СМД-14АН, СМД-15Н, СМД-17Н, СМД-18Н. Технические требования на капитальный ремонт. ТК 10-05.0001.018-87 Москва ГОСНИТИ 1989.-128 с.

21. Дизели ЯМЗ-240Б, ЯМЗ-240БМ. Технические требования накапитальный ремонт. ТК 10-05.0001.026-87 Москва ГОСНИТИ 1989. -100 с.172

22. Дизель А-01М. Технические требования на капитальный ремонт. ТК 10.05.0001.079-86 Москва ГОСНИТИ 1987. -116 с.

23. Дизель ЯМЗ-238НБ. Технические требования на капитальный ремонт. ТК 10-05.0001.027-87 Москва ГОСНИТИ 1989. -76 с.

24. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Расчет допусков размеров. М.: Машиностроение, 1981. - 189 е.: ил.

25. Дынга И.Г. Исследование и разработка методов и средств диагностики технического состояния цилиндро-поршневой группы и клапанов газораспределения тракторного двигателя: Автореф. дис. канд. тех. наук. -Москва, 1971

26. Жолобов Л.А. Повышение долговечности механизма газораспределения автомобильных двигателей: Автореф. дис. канд. тех. наук. — Горький, 1984

27. Захаров А.А. Повышение долговечности головок блока цилиндров дизелей при восстановлении путем применения деконцентраторов напряжения: Автореф. дис. канд. тех. наук. — Саратов, 2005

28. Измайлов А.Ю. Технологии и технические решения по повышению эффективности транспортных систем АПК. М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2007. - 200 с.

29. Исследование и обоснование технологии обслуживания механизма газораспределения двигателя Д-37Е. Отчет заключительный ГОСНИТИ №4794 -М. ГОСНИТИ 1976, 116 с.

30. Исследование износов и отказов дизелей в условиях рядовой эксплуатации. Промежуточный отчет ГОСНИТИ. П.М. Кривенко, В.М. Баранцев, A.M. Хакимов. М. ГОСНИТИ 1980. -65 с.

31. Карев А.Н. Аналитическое и экспериментальное исследование динамики механизма газораспределения автомобильных двигателей. Автореф. дис. канд. тех. наук. Москва, 1972

32. Коган Ю.А. О тепловых и ударных нагрузках на клапан. — М.: Автомобильная промышленность. № 11, 1976, С. 12-13

33. Колев К.С. Технология машиностроения. Учебное пособие для вузов. М., «Высшая школа», 1977. 256 с.

34. Колчин А.В., Каргиев Б.Ш., Доронин Д.В. Технологическое руководство по контролю и регулировке тракторных и комбайновых дизелей при эксплуатации. М.: ФГНУ «Росимформагротех», 2005. - 136 с.

35. Корчемный JI.B. Механизм газораспределения автомобильного двигателя. -М.: Машиностроение, 1981. 191 с.

36. Красавин А.Н. Исследование и теоретическое обоснование некоторых вопросов технологии восстановления головок цилиндров тракторных двигателей: Автореф. дис. канд. тех. наук. Москва, 1972

37. Кулько П.А. Обоснование допускаемых размеров деталей механизма газораспределения при капитальном ремонте дизелей (на примере дизеля ЯМЗ-238): Автореф. дис. канд. тех. наук. Москва, 1988

38. Ливанов Б.М. Совершенствование методов расчета и выбора ^параметров конструкции механизма газораспределения автомобильных двигателей: Автореф. дис. канд. тех. наук. — Москва, 1985

39. Лизунов А.А., Трелин А.А. Семь раз отмерь, один отрежь! Правильный автосервис, №1, 2006, С. 22 26

40. Лизунов А.А., Трелин А.А., Трелина К.В., Архипов А.С. Исследование вопросов ремонта двигателей и технологий восстановления деталей машинно-тракторного парка АПК. Отчет заключительный — М. ГОСНИТИ 2002, 30 с.

41. Лукомский Я.Н. Теория корреляции и ее применение к анализу производства. М.: Госстандарт, 1961. - 236 с.

42. Макаревич П.С. Повышение технического уровня четырехтактных дизелей снижением скорости рабочего тела в проходных сечениях клапанов: Автореф. дис. канд. тех. наук. Челябинск, 2006

43. Материалы интернет сайта www.ab-engine.ru

44. Материалы интернет сайта www.motortehn.ru

45. Межецкий Г.Д. Исследование процесса изнашивания клапанных пар и обоснование рационального способа восстановления головок блока цилиндров дизельных двигателей: Автореф. дис. канд. тех. наук. — Саратов, 1969

46. Межецкий Г.Д. Повышение долговечности головок и крышек цилиндров дизелей путем совершенствования технологии ремонта: Автореф. дис. докт. тех. наук. Саратов, 1994

47. Меметов Р.А. Исследование и обоснование размерной цепи при ремонте газораспределительного механизма тракторного двигателя (на примере двигателя СМД-14): Автореф. дис. канд. тех. наук. — Москва, 1971

48. Методы контроля новых и изношенных деталей. Колл. авт. под ред. Лялякина В.П. М.: ГОСНИТИ, 2005. - 240 с.

49. Михлин В.М. Управление надежностью сельскохозяйственной техники. -М.: Колос, 1984.-335 с.

50. Михлин В.М., Соловьев Р.Ю. Обоснование допускаемых износов (параметров) элементов машин, обеспечивающих 100 процентный ресурс после ремонта. МТС, 3/2004. С.37-40.

51. Мишин И.А. Долговечность двигателей. Л.: «Машиностроение» 1976. — 288 с.

52. Николаенко А.В., Хватов В.Н. Повышение эффективности использования тракторных дизелей в сельском хозяйстве. Л.: Агропромиздат, 1986. - 191 с.

53. Определение допустимых отклонений размеров основных деталей кривошипно-шатунного и газораспределительного механизмов при капитальном ремонте двигателей ЯМЗ-236, ЯМЗ-238. Отчет. Колл. авт., Ярославль. Ярославский моторный завод. 1974. -30 с.

54. Предельные и допускаемые параметры дизелей, их деталей и сопряжений. РТМ 10.16.0001.008 М.: ГОСНИТИ, 1989.175

55. Проников А.С. Надежность машин. — М.: Машиностроение, 1978. 592 с.

56. Пучин Е.А., Дидманидзе О.Н., Лезин П.П., Лисунов Е.А., Кравченко И.Н. Надежность технических систем. М.: УМЦ «Триада», 2005. — 353 е.: ил (Учебники и учебные пособия для студентов высших учебных заведений).

57. Рассказов М.Я. Современные тенденции организации ремонта сельскохозяйственной техники — М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2001. — 104 с.

58. Ресурсосбережение при технической эксплуатации сельскохозяйственной техники. Под ред. Черноиванова В.И. М.: ФГНУ «Росинформагротех». - Ч.П. -2001.-420 с.

59. Саката Сиро. Практическое руководство по управлению качеством/Пер. с 4-го японского издания С.И. Мышкиной; Под ред. В.И. Гостева. — М.: Машиностроение, 1980. -215 е., ил.

60. Силуянов В.П. Исследование и разработка технологических процессов восстановления сопряжений седло-клапан тракторных двигателей с использованием роторного газопламенного напыления: Автореф. дис. канд. тех. наук. Москва, 1981

61. Слепов А.А. Повышение долговечности деталей газораспределения путем совершенствования технологии ремонта: Автореф. дис. канд. тех. наук. -Саратов, 2001

62. Соколов В.П. Совершенствование технологии восстановления гнезд клапанов головок цилиндра двигателей тракторов и сельхозмашин: Автореф. дис. канд. тех. наук. Ленинград, 1983

63. Соловьев О.П. Исследование факторов, ограничивающих ресурс деталей клапанной группы механизма газораспределения автотракторных двигателей, прошедших капитальный ремонт и пути повышения их долговечности: Автореф. дис. канд. тех. наук. Алма-Ата, 1972176f

64. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т. 1/Под ред. А.Г. Косиловой и Р.К.Мещерякова. — 4-е изд. перераб. и доп. — М.: Машиностроение, 1985.-656 е., ил.

65. Суслов А.Г., Дальский A.M. Научные основы технологии машиностроения. М.: Машиностроение, - 2002. - 684 е., ил.

66. Сухарев Э.А. Эксплуатационная надежность машин: Теория, методология, моделирование: Учебное пособие. Ровно: НУВХП, 2006, - 192 с.

67. Тракторные дизели: Справочник. Б.А. Взоров, А.В. Адамович, А.Г. Арабян и др. под общ. ред. Б.А. Взорова. — М.: Машиностроение, 1981. — 535 с.

68. Трелин А.А. Исследование технологических факторов, влияющих на качество ремонта головок блока цилиндров. ТРУДЫ ГОСНИТИ т. 98. М.: ГОСНИТИ, 2006. С. 62 - 66

69. Трелин А.А. Метрологическая оценка качества восстановления фасок седел с помощью ручного инструмента и станочного оборудования отечественного и зарубежного производства. МТС 3/2003, С. 45 49

70. Трелин А.А., Соловьев Р.Ю. Исследование влияния качества направляющих втулок в сопряжении «клапан-втулка» на ресурс двигателей при ремонте. М. Вестник МГАУ. Серия «Агроинженерия». Выпуск №5 (20), 2006. С. 119-123

71. Трение, изнашивание и смазка: Справочник. В 2-х кн./Под ред. И.В. Крагельского, В.В. Алисина. М.: Машиностроение, 1978 - Кн. 1. 400 е., ил.

72. Усков В.П. Справочник по ремонту базовых деталей двигателей. — Брянск, 1998.-589 с.

73. Хрунков С.Н. Повышение технико-экономических показателей поршневого двигателя за счет совершенствования механизма газораспределения: Автореф. дис. канд. тех. наук. — Н.Новгород, 2001

74. Челпан JI.K. Предельные и допускаемые технико-экономические параметры дизелей, размеры деталей и соединений при ремонте: Автореф. дис. докт. тех. наук. Москва, 1990

75. Черноиванов В.И., Лялякин В.П. Организация и технология восстановления деталей машин. Изд. 2-е, доп. и перераб. — М: ГОСНИТИ, 2003. -488 с.

76. Шурыгин В.Ф. Исследование износостойкости серийных и восстановленных клапанов тракторных двигателей с воздушным охлаждением: Автореф. дис. канд. тех. наук. Ленинград, 1973

77. Щурков В.Е., Суденков Е.Г. Снижение теплонапряженности выпускных клапанов дизелей и карбюраторных двигателей. «Тракторы и сельскохозяйственные машины» 1976, №4 С. 33-35

78. Экономика технического сервиса на предприятиях АПК. — Конкин Ю.А., Бисултанов К.З., Конкин М.Ю." и др. — Под ред. Ю.А. Конкина. — М: КолосС, 2005.-368 с.

79. Юркевич В.В. Исследование условий работы пары клапан-втулка дизеля. «Тракторы и сельскохозяйственные машины» 1976, №4 с. 15-16

80. Янсикене И.А. Исследование технологического процесса герметизации клапанов механизма газораспределения тракторных двигателей при ремонте: Автореф. дис. канд. тех. наук. Москва, 1974

81. Boghe М. DLC Beschichtungen Designelement zur Anderung des Reibungs — und VerschleiBverhaltens traditioneller Komponenten. "MTZ" 2007, № 3, p. 190198

82. Der Motor GAU dront abdem dritten/ Jahr Ronner// KFZ - Betrieb. - 1999. -№26, c. 13-16.

83. Frischzellenkur fur altersschwache Motoren / Rinn Jiirgen//AMZ: Auto, Mot., Zubehor. 2000. - №1 c. 70 - 72

84. Grunwald R., Todsen U., Sasha Uhlig S. Messverfahren zur Erfassung der exakten Ventilsteuerzeiten an realen Verbrennungsmotoren. "MTZ" 2007, № 11, p. 974-982

85. Haas E., Reichweger J., MeBtechnische und rechrericsche Untersuntersuchungen am Ventiltrieb von LKZ-Motoren. "VDJ-Ber." 1984, № 574, p. 111-125

86. Morimoto Koichiro, Hanata Kunio, Nishida Takashi, Sakai Tomohiro. Valve seat for engine. (HOFFMANN EITLE Patent und Rechtsanwalte Arabellastrasse 4 81925 Munchen DE) Mitsubishi Materials Corp., № 04788310.3 (№ 2003341540 -Japan) 2006

87. Zhao Yuncai, Yan Hang-zhi. Experimental study on wear failure course of gas-valve/valve seat in engine. (Central south University, Changsha, China) J. Cent. S. Univ. Technol.: Sci. and Technol. Mining and Met. 2005, № 12, p. 243-246

88. Zhu Yuan-zhi, Yin Zhi-min, Tehg Hao. Plasma cladding of Stellite 6 powder on Ni76Crl9AlTi exhausting valve. (Wuhan University of Science and Technology, Wuhan, China) Trans. Nonferrous Metals Soc. China 2007. № 1, p. 35-40