автореферат диссертации по процессам и машинам агроинженерных систем, 05.20.03, диссертация на тему:Создание технологии восстановления коленчатых валов дизельных двигателей с использованием ремонтных полуколец

' ^ , J А*

Государственный всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский технологический институт ремонта и эксплуатации машинно-тракторного парка (ГОСНИТИ)

На правах рукописи

блох вадим ефимович

УДК 621.436-233.13.004.67

создание технологии восстановления коленчатых шов дизельных двигателей с использованием ремонтных полуколец

Специальность 05.20.03 - Эксплуатация, восстановление и

ремонт сельскохозяйственной техники

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 1991

Работа выполнена в Целинном филиале Государственного Всесоюзного ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательского технологического института ремонта и эксплуатации машинно-тракторного парка (ГОСНИТИ) и во Всесоюзном научно-производственном объединении "Ремдеталь"

Научные руководители

Официальные оппоненты

Ведущее предприятие

Защита состоится

- доктор технических наук, профессор Ф.Х.Бурумкулов;

- кандидат технических наук, с.н.с. З.С.Дагис

- доктор технических наук, профессор П.П.Лезин;

- кандидат технических наук, с.н.с. Е.А.Любимов

- Атбасарский ремонтно-механическкй завод

(Ип\ 1992 г. в " 4О

часов

на заседании специализированного Совета ГОСНИТИ по защите •докторских диссертаций по адресу: 109389, Москва, 1-й Институтский проезд, д.1

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОСНИТИ

Автореферат разослан

1991 г.

Отзывы на автореферат в 2-х экземплярах, заверенные гербов' печатью, просим направлять по указанному адресу Ученому секрета специализированного Совета ГОСНИТИ.

Ученый секретарь специализированного Соввсга, доктор технических наук

Й.А.ХАЛФИН

Актуальность темы. Данная работа выполнена в соответствии с планом НИР и ОКР Целинного филиала ГОСНИТИ и ВНПО "Ремдеталь" на 1968-1991 г.г.

Основной машиной в агропромышленном комплексе зоны Северного Казахстана является трактор "Кировец", который выполняет около 60'^ всего объема механизированных работ. В структуре ремонта дизельных двигателей этого трактора более половины составляют дизели ЯМЗ-238НВ. Анализ ремонтного фонда этих двигателей показал, что 45...60^ из них имеют дефекты кривошипно-шатунного механизма. Поэтому ежегодно, около 409? коленчатых валов подвергаются восстановлению различными способами нанесения металлопокрытий на изношенные поверхности шеек. При этом не удается одновременно обеспечить необходимые триботехнические характеристики и сопротивление усталости вала.

Одним из способов восстановления коленчатых валов, обеспечивающего возможность раздельного управления ресурсоопределяющи-ми факторами, является установка на шейках ремонтных полуколец. Однако этот метод экспериментально апробирован только для восстановления чугунных коленчатых валов карбюраторных двигателей, а механический перенос этой технологии для восстановления стальных коленчатых валов дизелей невозможен из-за ряда особенностей работы и конструкции. Так, максимальное давление на шатунную шейку коленчатого вала дизельного двигателя в 1,5-2 раза выше, чем у карбюраторного. В таком же соотношении находятся и размеры коленчатых валов. Кроме того, дизельные коленчатые валы изготавливаются в основном из высоколегированной стали, а она как известно, очень чувствительна к концентраторам напряжений. Поэтому создание эффективной технологии восстановления стальных коленчатых валов дизельных двигателей установкой полуколец является актуальной задачей.

Цель исследования. Создание технологии восстановления стальных коленчатых валов дизельных двигателей, обеспечивающей повышение его долговечности.

Объект исследования. Процессы изменения прочностных и трибо-технических характеристик полуколец, сварного соединения, а также сопротивления усталости коленчатых валов при их восстановлении.

Предмет исследования. Коленчатый вал дизельного двигателя ЯМЗ^ЗВНБ.

Научная новизна. Впервые научно обоснованы технологические и технические параметры метода восстановления коленчатого вала

с использованием полуколец.

Теоретически обоснована и экспериментально доказана возможность восстановления таким методом стальных коленчатых валов дизельных двигателей.

Определены геометрические параметры и форма галтельных переходов, обеспечивающих повышение сопротивления усталости восстановленного коленчатого вала.

Оптимизированы зазор в стыках полуколец, вид и режимы их сварки, позволяющие получить качественное соединение. Предложен способ удаления изношенных или поврежденных полуколец с шейки.

Оптимизирована толщина полуколец по критерию триботехничес-кой работоспособности.

Исследовано влияние текстуры материала колец и сварных швов на триботехнические характеристики.

Новизна технических и технологических решений защищена авторским свидетельством на изобретение № 1636168 и положительными решениями по заявкам №№ 4712835, 4713295, 4933654.

Практическая ценность. Разработаны ремонтный чертеж и технология восстановления коленчатого вала дизельного двигателя Ш3-238НБ установкой ремонтных полуколец.

Усовершенствован технологический процесс изготовления полуколец. Разработана оригинальная технологическая оснастка.

Реализация результатов исследований. Разработанные технологические процессы, оборудование и оснастка внедрены на Атбасарском ремонтно-механическом заводе Целиноградской области.

На защиту выносятся:

установленные взаимосвязи между основными технологическими факторами и качественными характеристиками восстановленных коленчатых валов;

результаты расчетно-экспериментальной оценки моментов выносливости восстановленных коленчатых валов с различными способами упрочнения;

технология восстановления коленчатого вала дизельного двигателя Ш3-238НБ установкой полуколец.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и получили одобрение на научно-технических конференциях Целиноградского сельскохозяйственного института в 1988-1990 г.г.; Челябинского ордена Трудового Красного Знамени института механизации и электрификации сельского хозяйства в 1989 г.; на Всесоюз-

о

ном семинаре "Совершенствование технологии и повшение качества ремонта дизельных двигателей" (г.Москва) в 1990 г.; на Всесоюзном научно-техническом семинаре "Работы в области восстановления и упрочнения деталей" (г.Москва) в 1991 г.

Технология восстановления и восстановленный коленчатый вал демонстрировались на ВДНХ СССР г.Москва, 1990 г., где удостоены серебряной медали.

Содержание работы. Введение содержит обоснование актуальности теш и аннотацию работы.

I. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

Рассмотрены особенности работы коленчатых валов дизельных двигателей и проблема их восстановления.

Проанализированы технические и технологические возможности существующих и перспективных способов восстановления коленчатых валов.

Проведен анализ технического состояния ремонтного фонда коленчатых валов ЯМЗ-2Э6НБ из которого следует, что в доремонтном периоде эксплуатации вероятность усталостного разрушения коленчатых валов незначительна (0,82#) при средней наработке 4100 м.-ч. В межремонтном периоде эксплуатации вероятность усталостного разрушения увеличивается до 4,2Й при снижении наработки вдвое. Это вызвано перегрузкой коленчатого вала из-за дефектов самого вала (задиры на пейках, подрезы галтелей, трещины и т.д.) и нарушения проектной геометрии основных кинематических цепей двигателя вследствии старения.

Поэтому для восстановления коленчатых валов ЯМЗ-йЗВНБ не— обходим такой метод, который не только не привел бы к снижению остаточного сопротивления усталости вала, но и позволил упрочнить ослабленные изделия. Однако вопросы, связанные с упрочнением дизельных коленчатых валов, восстановленных полукольцами, до настоящего времени не изучены. Кроме того, отсутствуют рекомендации по крепления полуколец к шейкам, а также их оценка триботехничес-ких характеристик. Не исследовано влияние сварки стыков полуколец на износостойкость, сопротивление усталости вала и его металлографическую структуру. Не решен вопрос быстрой замены изношенных или поврежденных полуколец.

Исходя из сказанного, в работе поставлены следующие задачи исследования:

1. Оценить эффективность различных способов упрочнения стальных дизельных коленчатых валов при восстановлении установкой полуколец.

2. Обосновать зазор в стыках полуколец, вид и режимы их сварки для получения качественного соединения, а также разработать способ удаления и замены изношенных или поврежденных полуколец.

3. Оценить триботехнические характеристики шеек, восстановленных полукольцами и выявить влияние сварочных швов на износостойкость.

4. Разработать технологический процесс восстановления дизель' ных коленчатых валов установкой полуколец.

5. Оценить экономическую целесообразность внедрения разработанного технологического процесса.

2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ВОССТАНОВЛЕНИЯ СТАЛЬНЫХ КОЛЕНЧАТЫХ ШОВ УСТАНОВКОЙ ПОЛУКОЛЕЦ

Восстановление коленчатых валов установкой полуколец предусматривает предварительное значительное уменьшение диаметра шеек. Поэтому необходимо определить сопротивление усталости вала, прошлифованного под установку полуколец.

На основании проведенного обобщения результатов усталостных испытаний коленчатого вала ЯМЗ-238 при переменном изгибе, найдена закономерность снижения момента выносливости вала при перешлифовке его шеек на ремонтные размеры:

М-к =В02еХР(О,ОВ8-А1) (1)

где М-к - момент выносливости коленчатого вала, имеющего с -ый ремонтный размер, Н-м;

Ас - перекрытие шеек, соответствующее I -му ремонтному размеру, мм.

Расчетным путем, по зависимости (I) определено, что величин снижения момента выносливости коленчатого вала при уменьшении диаметра шеек под установку полуколец по сравнению с новым соста вит около 32%.

Установлено, что основное снижение сопротивления усталости происходит при уменьшении диаметра шеек от номинально-то размера до РЗ.

Интенсивность снижения на этом участке составляет 892 МПа на I мм уменьшения диаметра, далее интенсивность снижается и составляет 257 МПа/мм. Следовательно, увеличение толщины полуколец с 2 мч до 3 не приведет к значительному изменению сопротивления усталости коленчатого вала. Кроме того известно, что при восстановлении чугунных коленчатых валов двигателей ЗМЭ-53 установкой полуколец, на шейках изготавливают двойную галтель и разгружающие выточки, позволяющие сохранять прежний момент выносливости. Упрочнение коленчатого вала проводится также и другими методами: механическими, термическими, химико—термическими.

Поэтому необходимо экспериментально оценить влияние конструк-торско-технологических факторов (двойная галтель, разгружающие выточки) на сопротивление усталости стального коленчатого вала, а также количественно оценить степень упрочнения механическими методами при восстановлении стальных коленчатых валов полукольцами.

К материалу полуколец предъявляются два противоположных требования.

Первое - полукольца должны обладать оптимальной фрикционной совместимостью со стандартными вкладышами. Это обеспечивается комплексом триботехнических характеристик материала: истирающей способностью рабочей поверхности вала относительно вкладьгоа, при-рабатываемостью соединения, задиростойкостью, коэффициентом трения, интенсивностью изнашивания в период приработки и в стационарном режиме.

Второе - сварка стыков полуколец должна обеспечивать необходимые прочностные и качественные характеристики сварного соединения.

В практике для восстановления чугунных коленчатых валов двигателя 2М1^-53 используют сталь 45,50,50Г. Однако, экспертный опрос специалистов ремонтных предприятий, применяющих этот метод восстаноотения показал, что при сварке стыков полуколец из стали 50,50Г вероятность появления трещин выше, чем при сварке полуколец из стали 45.

Кроме того известно, что триботехнические характеристики соединения "сталь 45 - вкладка А020-1" не хуже характеристик новых изделий. Поэтому для восстановления коленчатых валов ЕМЗ-238 решено использовать полукольца из стали 45.

Обоснована необходимость проведения комплексных исследований

триботехнической работоспособности для выбора оптимальной толщины полуколец, а также технологии их изготовления. Для этого необходимо расчетно-экспериментальным способом определить: максимальную несущую способность (Рш) соединения "полукольцо-вкладыш", оптимальную несущ,ую способность (Р0), коэффициенты трения и { (Р0), интенсивность изнашивания кольца и сварного шва в процессе приработки ( к и 7пр ш) и в стационарном режиме

( Ус. к и ^с-ш5*

Установлено, что твердость в зоне сварки стыков полуколец

по сравнению с твердостью полуколец снижена на 30-4СК. Металлографическая структура также отлична от структуры полуколец. Ширина такой зоны составляет около 7 мм. Поэтому необходимо, проверив параметрическую гипотезу Н0 : $= $ , статистически установить - существенно ли отличаются интенсивности изнашивания в зонах кольца и сварного шва.

3. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССВДОВАНИЙ

Экспериментальные исследования включали проведение сравнительных ускоренных стендовых испытаний на сопротивление усталости и на триботехническую работоспособность стальных коленчатых валов дизелей Ш3-238НБ изношенных, принятых за эталон и $?очнен-ных разными методами, а также механические испытания сварного соединения прлуколец.

Испытания коленчатых валов на усталость проводились по методике и на стендовых установках ШЛО "Ремдеталь".

Объектами экспериментальных исследований являлись натурные коленчатые валы, которые испытывались на переменный изгиб при постоянном моменте. Каждый коленчатый вал имел по два восстановленных и два эталонных образца. Всего испытано 38 образцов. Б качестве критерия предельного состояния принимали полное разрушение образца.

Триботехнические испытания проводились на серийной установке 2070 СМТ-1 по методикам ГОСТ 23.224-86 и ГОСТ 27860-88.

На первом этапе исследовали максимальную и оптимальную несущую способность сопряжения "кольцо-вкладыш", коэффициенты трения пои Р и Р , а также интенсивность изнашивания в процессе

ГчП О Г>1 .

приработки кольца ¿7пр к и сварного ива Результаты

испытаний обрабатывались статистическими методами и на основании их анализа выбирали полукольца с такой толщиной, которая обеспе-

чивала лучшие характеристики.

На втором этапе исследований для соединений "кольцо-вкладыш" с лучшими триботехническими характеристиками определялись параметры износостойкости в условиях стационарных испытаний и сравнивались с результатами испытаний соединений "шейка-вкладыш" новых изделий.

Объектами экспериментальных исследований являлись образцы-ролики, вырезанные из шатунных шеек новых и восстановленных коленчатых валов двигателей ЯМЗ-238НБ.

В качестве контртела использовался фрагмент серийного вкладыша. Всего было исследовано 37 соединений.

Металлографические исследования сварного соединения полуколец с шейкой вала, а также щек, закаленных ТВЧ, проводились по стандартной методике в металлографической лаборатории НИИТРАКТОРОСЕЛЬХОЗЛАШ.

Процесс сварки стыкив полуколец изучался по методике активного планирования многофакторного эксперимента. В качестве регулируемых технологических факторов выбраны: зазор в стыке перед сваркой, сила сварочного тока, напряжение холостого хода, расположение волокон проката, отпуск сварного шва, предварительный подогрев стыков. В качестве выходного параметра принята прочность сварного соединения на растяжение.

Определение граничных значений регулируемых технологических факторов проводилось экспериментально с использованием классического метода планирования эксперимента, а также на основании анализа литературных источников.

Сварка проводилась в среде углекислого газа проволокой СВ-08Г2С диаметром 1,2 мм и электродом У0Н1МЗ/45-3,0.

Восстановленные по разработанной технологии коленчатые валы проходили эксплуатационные испытания по ГОСТ 27.5С2-83.

4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛВДОЕШЙ

Ускоренным стендовым испытаниям на усталость были подвергнуты 7 серий коленчатых валов двигателей ЕМЗ-23БНБ. Для исследуемых серий коленчатых валов при вероятности О =0,5 оценивался момент выносливости и его относительная величина М-я/М-м ,

где М-и - момент выносливости эталонного изделия. Основные результаты оценки усталостных свойств исследуемых коленчатых валов представлены в табл.1.

Таблица I

Эффективность методов упрочнения коленчатых валов двигателя ЯМЗ-238НЕ, восстановленных установкой полуколец

1. Ремонтный фонд, Р4-Р6, принятый за эталон

2. Ремонтный фонд, шлифованные на $ 83 мм (под установку полуколец)

3. Ремонтный фонд, шлифованные на 83 мм с двойной галтелью

4. Ремонтный фонд, шлифованные на {* 83 мм

с двойной галтелью + разгружающие еыточки

5. То же, плюс поверхностно-пластическая деформация выточки

6. Ремонтный фонд, шлифованные на ¡7 83 мм с двойний галтелью + закалка щек

7 Ремонтный фонд, шлифованные на (? 83 мм с двойной галтелью + поверхностно-пластическая деформация зоны перекрытия шеек

Относительный момент -выносливости

Мчч'М-» 1,0

0,82

1,13

°,88

Т,И

1,16

1,32

Наиболее простым и эффективным способом упрочнения является создание на шейке двойной галтели (рис.1 и 2), что ведет к повышению усталостной прочности на 13^.

Резко положительный эффект упрочнения дала поверхностно-пластическая деформация (чеканка) зоны перекрытия шеек. Величина упрочнения составила 32%.

Следует отметить, что коленчатые валы, имеющие двойную галтель на шейках ломаются по первой (основной) галтели, следовательно, ни установка полуколец, ни сварочные швы не оказывают влияния на сопротивление усталости вала (рис.3).

Кроме того установлено, что расстояние от щеки до второй галтели (параметр "а") оказывает влияние на относительный момент выносливости по зависимости:

Рис Л. Шатунная шейка коленчатого вала ШЗ-238, подготовленная под установку полуколец

Рис.2. Шатунная шейка коленчатого вала двигателя

НМЗ-238, восстановленная установкой стальных закаленных полуколец: I - шейка; 2,3 - полукольца; 4,5 - сварные швы

М-и/М-13 =~ 0,027аг + 0,19а +0,82

где М-11 - момент выносливости коленчатого вала, восстановленного полукольцами и имеющего на шейках двойную галтель.

Максимальное значение относительного момента выносливости экспериментально получено при ¿2=2,7 мм (рис.4). Это связано с тем, что при таком значении "а" обеспечивается наиболее плавный переход от щеки к шейке, а также наибольшая разгрузка исходной (первой) галтели второй галтелью. Происходит перераспределение папряжений при изгибе кривошипа между первой и второй галтелью и, как следствие, снижение пика концентрации напряжений на первой галтели.

Анализ ремонтного фонда коленчатых валов на Атбасарском РМЗ позволил выявить, что вероятность усталостного разрушения вала в межремонтном периоде эксплуатации составляет А,2%. Вероятность отказа коленчатого вала, восстановленного установкой полуколец с двойной галтелью на шейках, по результатам ускоренных стендовых испытаний равна Й.бД',т.е. снижается в 1,8 раза.

Оценка триботехнической работоспособности шеек коленчатых валов, восстановленных полукольцами с разной толщиной, производилась по результатам ускоренных стендовых испытаний образцов-роликов, изготовленных из шеек коленчатых валов в соответствии с ГОСТ 23.224-86 и ГОСТ 27660-88. Анализ результатов испытаний (табл.2) показал, что соединение с образцом-роликом из коленчатого вала, восстановленного установкой полуколец толщиной 2,5 мм и направлением волокон вдоль дорожки трения обладает наилучшими триботехническими характеристиками, а также износостойкостью, находящейся на уровне нового соединения.

Статистический анализ позволил установить, что интенсивность изнашивания восстановленного соединения в зоне сварного шва и в зоне колец существенно не отличаются. При изменении направления текстуры материала полуколец с параллельного расположения волокон по отношению к дорожке трения на перпендикулярное, средняя оптимальная несущая способность снижается на 16$, а коэффициент трения увеличивается в 1,6 раза.

Установлено влияние режимов сварки в среде углекислого газа проволокой СВ-08Г£С и качественным электродом У0НИ-13/45-3,0 на прочность сварного соединения.

Рис.3. Излом коленчатого вала, восстановленного полукольцами, в результате испытаний на усталость

Н-п

о о

/ %

/ я 1 * 3 М

в

Рис.4. Елияние расстояния от щеки до второй галтели (а) на сопротивление усталости коленчатого зала

I I

Наиболее высокие прочностные характеристики сварного соединения обеспечиваются при сварке в среде углекислого газа, напряжении холостого хода 28...30 В, силе сварочного тока 140... 150 А. Такие параметры обеспечивают и необходимое качество сварного соединения.

Таблица 2

Триботехнические характеристики новых и восстановленных шеек коленчатого вала ЯМЗ-238

Максимальная несущая способность, МП а

Опти- ;Коэффици;Интенсив-маль— .'ент тре-:ность изна-ная не:ния при ¡шивания в сущая :оптималь;стационар-способ:ной несу;ном режиме ность,:щей спо-: МПа :собности: Ро ; J(Pc) : Л

1 Шейки нового вала

2 Шейки, восстановленные полукольцами толщиной

2 мм с направлением волокон вдоль дорожки трения

3 Шейки, восстановленные полукольцами толщиной 2,5 мм с направлением волокон вдоль дорожки трения

4 Шейки, восстановленные полукольцами толщиной

3 мм с направлением волокон вдоль дорожки трения

5 Шейки, восстановленные полукольцами толщиной 2,5 мм с направлением волокон перпендикулярно дорожки трения

33,9 20,9 0,0036 1,24х1П"10

33,6 16,5 0,0058

35,6 22,0 0,С033 1,28х10""1(

35,4 23,7 0,^039

38,1 18,6 0,0044

При сварке стыков полуколец электродами У0ШМЗ/45-3,0 прочность сварного соединения на 50...60% ниже. Поэтому сварку стыков полуколец необходимо производить в среде углекислого газа.

Оптимизация зазора в стыках полуколец перед сваркой провод!

а)

Рр.н х1°

12 3 4

Йга шрыт иастт со парная шип от шейки

5 5 7 ММ

ОЪРЫВ шспук т шаа

»

12 <0

/ Л

/

/

1

с

12 3 4 Зла стши с¡арного им. от шейки

5 5 1т,

О.ЪРй1& ги&с.ъцноп

стрного паз.

Рис.5. Результаты испытаний сварного соединения в

зависимости от зазора в стыках перед сваркой: а - на растяжение; б - на изгиб

лась по критерию прочности сварного соединения на растяжение и на изгиб, т.е. по тем параметрам, которые воздействуют на полукольца в процессе работы двигателя. Выявлено, что увеличение зазора более 5 да нецелесообразно, так как прочность полуколец при растяжении и изгибе становится меньше, чем прочность соединения сварного шва с шейкой (рис.5). Этот вывод был принят за основу при разработке способа удаления полуколец с шейки, на который получено положительное решение ГКНТ СССР.

Металлографический анализ сварного соединения, полученного при оптимальных режимах сварки, показал отсутствие сварочных дефектов в соединении. Микроструктура полукольца - феррит с перлитом. От зоны сварного соединения к шейке коленчатого вала выявлены зоны термического влияния, расположенные отдельными участками. Максимальная глубина таких участков 1,1...1,2 мм. Микроструктура в зонах термического влияния представляет собой продукты распада аустенпта с участками мартенсита.

Эксплуатационные испытания коленчатых валов, восстановленных установкой полуколец на период проверки показали, что средняя наработка составляет 1230 м.-ч, а максимальная - 1780. Испытания восстановленных валов продолжаются.

5. ТЕХНОЛОГИЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ШЕЕК КОЛЕНЧАТЫХ ШОВ ШЭ-236НБ УСТАНОВКОЙ ПОЛУКОЛЕЦ И ЕЕ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЦЕЛЕСООБРАЗНОСТЬ

На основании проведенных исследований разработан и предложен ремонтному производству технологический процесс восстановления коленчатых валов ЯМЗ-238НБ установкой полуколец. Восстановленная шатунная шейка коленчатого вала представлена на рис..2.

Годовой экономический эффект от внедрения разработанной технологии на Атбасарском ремонтно-механическом заводе Целиноградской области составляет 32436 рублей, при программе восстановления 70п валов в год.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

I. Дефекты кривошипно-шатунного механизма имеют 45...60^ двигателей Я?'3~238НБ, поступающие в капитальный ремонт. Основными дефектами коленчатого вала являются:

задир и проворот вкладышей - 50^

излом и трещины на шейках - 3(Н

предельный износ сопряжения "шейка-вкладып" - 13?-

Вероятность усталостного разрушения коленчатого вала ШЗ-238 в доремонтном периоде эксплуатации составляет 0,82^, при средней наработке 4100 м.-ч. В межремонтом периоде вероятность составляет 4,2^ при снижении наработки вдвое.

2. Анализ современных способов восстановления стальных коленчатых валов дизельных двигателей нанесением различных металлопокрытий показал, что они не обеспечивают необходимые характеристики восстановленных валов по сопротивлению усталости, прираба-тываемости, зациростойкости, износостойкости.

Устранить вышеуказанные недостатки позволяет восстановление коленчатых валов с использованием ремонтных полуколец в основу которого заложены технические и технологические приемы: А.с.И" 1576264, 1442355, 1636168, 1207666 и положительные решения по заявкам Г» 4712835 , 4713295 и 4933654.

3. Теоретически обоснована и экспериментально доказана возможность восстановления стальных коленчатых валов с использованием ремонтных полуколец. Восстановленные таким методом коленчатые валы отвечают необходимым требованиям по основным параметрам

надежности: =Щ ЬлМ^ 105; АШ-^105' М» 103

М-о Рмп(э) ро(э} ■ ' дс(э)

4. Доказано, что восстановление коленчатого вала установкой полуколец с приваркой стыков к шейке вала не приводит к снижению его сопротивления усталости, причем подготовка поверхности шеек под установку полуколец с введением двойной галтели позволяет не только сохранить первоначальное сопротивление усталости, но и повысить его на 13^.

5. Экспериментально установлено, что величина зазора в стыках полуколец при их сварке на шейках вала дожна быть 4,5...5,5 мч Тогда обеспечиваются высокие прочностные свойства сварного соединения, минимизируется количество сварочных дефектов типа пор

и трещин, а также создаются условия для быстрого удаления дефектных или изношенных полуколец с шеек вала.

6. Расчстно-экспериментальным способом доказано, что трибо-технические характеристики в зоне сварного соединения не отличаются от характеристик в зоне кольца, хотя твердость в зоне сварки снижена на 30...40^.

7. Триботехнические испытания образцов, изготовленных из шеек, восстановленных полукольцами с разной толщиной и разной текстурой показали, что характеристиками, приближающимися к характеристикам новых изделий, обладают шейки, восстановленные полукольцами с толщиной 2,5 мм и направлением волокон перпендикулярно к образующей шейки.

8. Разработанный технологический процесс восстановления коленчатых валов двигателей ЯМЗ-2Э8НБ прошел опытно-производственную проверку и внедрен на Атбасарском ремонтно-механическом заводе.

Экономический эффект при годовой программе восстановления 700 коленчатых валов по сравнению с наплавкой составляет 32436 рублей в год.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В СЛЕДУЮЩИХ РАБОТАХ:

1. Дагис З.С., Блох В.Е. Технологический процесс восстановления

коленчатых валов двигателей ЯМЗ установкой полуколец. Информлисток № 134, ЦНТИ, Целиноград, 1990

2. Бурумкулов Ф.Х., Блох В.Е. Оценка триботехнических характерис-

тик коленчатых валов, восстановленных установкой полуколец // Труды ГОСНИТИ. - М.: ГОСНИТИ, 1991. - т.92

3. Бурумкулов Ф.Х., Лельчук Л.М., Блох В.Е., Дагис З.С. Техно-

логия восстановления коленчатых валов дизелей ЯМЗ-238НБ. Передовой научно-производственный опыт в инженерно-техническом обеспечении агропромышленного комплекса, рекомендуемый для внедрения. Сер. Восстановление деталей машин и оборудования АПК: Науч.-техн.информ.сб., М.: 1991,- Вып.2-16 е..

4. Бурумкулов Ф.Х., Лельчук Л.М., Блох В.Е. и др. Эффективность

технологии восстановления коленчатого вала дизелей ЯМЗ-2Э8 (236) установкой на шейках полуколец. Передовой научно-производственный опыт в инженерно-техническом обеспечении агропромышленного комплекса, рекомендуемый для внедрения. Сер. Восстановление деталей машин и оборудования АПК: Науч.-техн.информ.сб. М.: 1991. - Вып.&- 16 с.

5. Бурумкулов Ф.Х., Лельчук Л.М., Блох В.Е. и др. Оценка возмож-

ности восстановления коленчатых валов дизельных двигателей установкой полуколец // Тр.ГОСНИТИ. - М.: ГОСНИТИ, 1991. -т.92

6. Бурумкулов Ф.Х., Блох В.Е., Лельчук Л.М. и др. Эффективность

восстановления коленчатого вала дизелей ЯМЗ-236 (238) установкой на шейках ремонтных полуколец // Тез.докл.на-учно-технич. семинара "Работы в области восстановления и упрочнения деталей", 1ЛДНТП им.Ф.Э.Дзержинского.- М.: 1991, ч.2,-104-106 с.

7. А.с.№ 1636168 (СССР). Способ восстановления коленчатых валов

(Авторы изобретения: Блох В.Е., Кошик А.П. и .др.) - Заявл. 21.03.89 г., № 4663887

8. Положительное решение по заявке № 4712835/25-27. Способ вос-

становления шеек валов (Авторы: Блох В.Е., Дагис З.С.).-Заявл. 03.07.89 г.

9. Положительное решение по заявке № 4713295/27. Способ Дагиса

и Блоха восстановления изношенных деталей (Авторы: Дагис З.С. Блох В.Е.). - Заявл. 03.07.89 г. 10. Положительное решение по заявке № 4933654/27. Способ восстановления коленчатых валов. (Авторы: Бурумкулов Ф.Х., Лельчук Л.М., Блох В.Е. и др.). - Заявл. 30.04.91 г.

Подписано к печати 12.12.91г. Формат бум. 60x84/16 Объем 1,0 п.л. Тираж ¡00 экз. Заказ 1045

Типография ГОСНИТИ