Технология ремонта шатунов

Автор: Пользователь скрыл имя, 20 Марта 2012 в 21:16, курсовая работа

Описание работы

В данной работе рассматривается шатун дизеля, особенности его конструкции, а также основные неисправности и методы их устранения.

Содержание

1 Назначение, основные элементы конструкции и условия работы
2 Основные неисправности и их причины
3 Периодичность и сроки выполнения технических осмотров и ремонтов
4 Очистка узлов и деталей
5 Технология ремонта
5.1 Структурная схема технологии ремонта
5.2 Выбор и обоснование способа устранения неисправностей
5.3 Объём ремонта
5.4 Технические требования на детали при выпуске из ремонта
6 Технологическое оборудование, оснастка, приспособления, средства механизации
7 Технологическая документация
7.1 Маршрутная карта
7.2 Операционная карта
7.3 Технологическая инструкция на проверку, регулировку и испытания
8 Организация рабочего места
9 Охрана труда, техника

Работа содержит 1 файл

Содержание (2).docx

— 824.52 Кб (Скачать)

 

Содержание

 

Введение

 

  1. Назначение, основные элементы конструкции и условия работы

 

  1. Основные неисправности и их причины

 

   3  Периодичность  и сроки выполнения технических  осмотров и ремонтов

 

4  Очистка узлов  и деталей

 

5  Технология  ремонта

 

    1. Структурная схема технологии ремонта
    2. Выбор и обоснование способа устранения неисправностей
    3. Объём ремонта
    4. Технические требования на детали при выпуске из ремонта

 

6 Технологическое  оборудование, оснастка, приспособления, средства механизации

 

7 Технологическая  документация

 

      1. Маршрутная карта
      2. Операционная карта
      3. Технологическая инструкция на проверку, регулировку и испытания

 

    8 Организация  рабочего места

 

    9 Охрана  труда, техника безопасности, экология

 

     Графическая  работа – карта технологического процесса ремонта детали,     узла, агрегата

 

     Используемая  литература

         

 

ОТЖТ.КП.ТРПС.190304.012

         

Изм.

Лист

№ докум.

Подп.

Дата

Разраб.

Волобуев М.

   

 

 

Технология ремонта  шатуна

Лит.

Лист

Листов

Пров.

Сальников А.

     

У

 

2

 
       

 

ТПС-4-56

Н.контр.

     

Утв.

     

 



 

 

Введение

Надежность тепловоза, определяема совершенством его  конструкции технологией изготовления, в процессе эксплуатации постепенно снижается вследствие изнашивания  трущихся деталей, коррозии, усталости  металла, старения материалов и других вредных процессов. Они вызывают повреждения, устранение которых становиться  необходимым для безотказной  работы тепловоза.

Техническое обслуживание и ремонт тепловоза, как и всякой машины, объективная необходимость, вызываемая техническими, эксплуатационными  и экономическими причинами.

Технические причины  обусловлены разнообразием выполняемых  деталями функций и широким диапазоном изменения действующих на них  нагрузок, наличием в сборочных единицах активных движущихся деталей с различными видами трения, в сопряжениях. К этому  следует добавить и наличие определенных отклонений в свойствах материалов, в допусках на точность и качество обработки, во взаимном расположении деталей и т.п.

Эксплуатационные  причины, а именно различие в климатических, путевых и режимных условиях в  которых работают тепловозы, в квалификации локомотивных бригад, в значительной мере определяют сроки и объемы профилактических и ремонтных работ для поддержания  надежности тепловоза на необходимом  уровне.

Экономическая причина  ремонта тепловоза - целесообразность повторного использования после восстановления базовых и наиболее дорогостоящих деталей, что позволяет уменьшить материальные и трудовые затраты. Затраты на капитальный ремонт тепловоза обычно не превышает 25% стоимости нового тепловоза, а расход металла на его ремонт примерно в 15 раз ниже, чем на изготовление. Кроме того, капиталовложения на один капитальный ремонт на много ниже, чем на изготовление нового тепловоза.

Для сохранения долговечности  тепловоза необходимы продуманная  система технического обслуживания и ремонтов, оснащенная современными средствами ремонтная база, новейшая технология восстановления деталей, квалифицированный  обслуживающий и ремонтный персонал.

В данной работе рассматривается шатун дизеля, особенности его конструкции, а также основные неисправности и методы их устранения.

Шатунно-поршневая  группа представляет группу деталей  кинематической пары – поршень-шатун, играющей важную роль в рабочем процессе дизеля.

Шатун с шатунной шейкой вала, соединенный с поршнем, совершает возвратно-поступательное движение во втулке цилиндра. Поэтому  работу шатуна нельзя рассматривать  отдельно от поршня и от втулки цилиндра. Шатун с поршнем можно объединить в шатунно-поршневую группу.


 


 

1 Назначение, основные элементы конструкции  и условия работы

 

Шатунно-поршневая  группа вместе  с коленчатым валом  является основным рабочим механизмом поршневого двигателя внутреннего сгорания (ДВС). Поступательное движение поршня преобразуется во вращательное движение коленчатого вала при помощи шатуна, сочлененного шарнирно с верхней головкой поршневым пальцем и нижней головкой с шейкой колена вала. Усилие, воспринимаемое поршневым пальцем от поршня, передается далее на коленчатый вал с помощью шатуна (рис. 48). Стержень шатуна должен выдерживать попеременно сжатие, растяжение, продольный изгиб от усилия газов и сил инерции. Чтобы не произошло изгиба или излома, шатун приходится делать из сталей специальных марок. Для облегчения же веса стержню шатуна придана форма двутавра, хорошо противостоящая продольному изгибу. Стержень по концам имеет две головки: в отверстие малой неразъемной головки входит палец поршня, а в большой разъемной головке размещается шейка  кривошипа  коленчатого   вала.


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                       Рис. 1. Общий вид шатунов

С устройством  шатунов познакомимся сначала на примере дизеля 10Д 100 (рис. 1, а). Большая головка нижнего шатуна — разъемная, так как цельную головку невозможно надеть на шейку вала — мешают

 

 


 

 

выступающие колена. Эта головка разрезана на две  части по плоскости, перпендикулярной оси шатуна; шейка коленчатого  вала помещается между двумя половинками  разъемной головки шатуна. Одна из них составляет одно целое со стержнем шатуна. К ней присоединяется другая половинка, называемая крышкой. Крышку соединяют в месте разреза  с шатуном с помощью замка  в виде выступов и двух болтов с  гайками (шатунных болтов), которые  прижимают друг к другу обе  половинки головки шатуна,   связывая   их   воедино. 
       Шатунные болты — очень важные детали. Если ослабнет гайка или выйдет из строя (оборвется) шатунный болт, испытывающий воздействие возникающих в процессе движения поршня больших усилий, произойдет авария дизеля. Чтобы противостоять действующим усилиям, болт должен обладать достаточной прочностью; особая точность предъявляется также к резьбе шатунного болта  и гайки. 
       В обе головки шатуна вставлены подшипники, представляющие собой бронзовую втулку (в малой головке), и полувтулки, называемые вкладышами (в разъемной головке). Вкладыши заливают тонким слоем свинцовистого кальциевого баббита (дизели типов Д1О0 и Д50) или свинцовистой бронзы (дизели 11Д45, 14Д40 и Д49). Слой антифрикционных металлов — баббита или бронзы — уменьшает трение и износ шейки коленчатого вала и поршневого пальца.    
       По конструктивным и технологическим соображениям втулка поршневой головки шатуна дизеля 10Д100 и 2Д100 выполнена двухслойной—бронзовая втулка запрессовала не в отверстие стержня шатуна, а в стальную втулку, которая уже вместе с бронзовой запрессовывается в шатун. Шатун дизелей типа Д50 имеет конструкцию, аналогичную описанной выше. Основное отличие его состоит в том, что крышка нижней головки прикрепляется к телу шатуна четырьмя шатунными болтами по два с каждой  стороны,  так  как в  четырехтактных дизелях на тактах выпуска и всасывания инерционные силы достигают очень больших значений. Дизели Д49, Д70, 11Д45, М756 и 1Д12 имеют V-образное расположение цилиндров, поэтому здесь применены сочлененные шатуны. Один из них называется главным (левый на рис. 1, б), а другой — прицепным. Прицепной шатун соединен с главным с помощью пальца, который вставлен в отверстие специального выступа нижней головки главного шатуна. В шестнадцати цилиндровом дизеле Д49 размещается восемь комплектов  сочлененных  шатунов.

   Шатун передает усилие от поршня на кривошип и вместе с ним преобразует возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение коленчатого вала. Шатун изготовлен горячей штамповкой из стали и термически обработан. Шатун (рис. 2) имеет две головки — верхнюю 8 и нижнюю 5, соединенные стержнем 7 двутаврового сечения. В стержне шатуна просверлен канал а диаметром 14 мм для прохода масла от нижней головки к верхней. На нижней головке сделана дугообразная канавка д шириной 16 мм, совпадающая с началом канала а.

   Верхняя головка 8 служит для шарнирного соединения шатуна с поршнем. В расточку верхней головки ставят с натягом стальную втулку 9,

 

 

 

 


для чего головку  шатуна предварительно нагревают до температуры 

80—100 °С. На наружной поверхности втулки 9 проточена кольцевая канавка к шириной 14 мм, соединенная шестью радиальными отверстиями с внутренней поверхностью втулки, покрытой слоем свинцовистой бронзы толщиной 2 мм. Два радиальных отверстия ж имеют диаметр 16 мм, а четыре радиальных отверстия и — диаметр 8 мм. Отверстия малого диаметра заканчиваются холодильниками з. Два больших и два малых отверстия соединены дугообразной канавкой е, выфрезерованной на внутренней поверхности втулки. Зазор на масло между втулкой и поршневым пальцем равен 0,1—0,2 мм.

   Нижняя головка шатуна вместе с крышкой 2 образует разъемный корпус шатунного подшипника, соединяющего шатун с кривошипом коленчатого вала. В разъемном корпусе устанавливают с натягом два стальных вкладыша, имеющих двойной антифрикционный слой (медь и свинец). На внутренней поверхности нижнего вкладыша 3 сделана кольцевая канавка л шириной 16 мм, совпадающая при сборке с двумя короткими канавками н верхнего вкладыша 4. По концам канавок сделаны радиальные отверстия о диаметром 12 мм, а по торцам вкладышей — холодильники м. На наружной поверхности вкладышей 3 и 4 сделаны лыски р для прохода шатунных болтов, фиксирующих положение вкладышей. Правильность сборки и дополнительную фиксацию вкладышей обеспечивают два штифта 11, установленных на стыке шатуна с крышкой, для чего на наружной поверхности вкладышей сделаны цилиндрические выемки п диаметром 16,4 мм и глубиной 4 мм.


 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


 

 

 

 

 

   Крышку 2 крепят к шатуну четырьмя шатунными болтами 1 с корончатыми гайками 6. Стыковые поверхности шатуна и крышки выполнены зубчатыми, что обеспечивает точную сборку корпуса шатунного подшипника.

 

 

 

 


   Шатунные болты изготовлены из высококачественной стали и термообработаны. Болты попарно фиксируются штифтами 10, для чего в

цилиндрических  головках болтов просверлены отверстия диаметром 8 мм

на глубину 15 мм. Своим конусным пояском в между головкой г и стержнем б болт входит в коническую расточку крышки. Поверхность болта шлифуют и полируют, переходы от одного диаметра к другому на стержне б делают плавными.

   Смазывание шатунно-кривошипного механизма. От нижнего масляного коллектора, установленного в блоке цилиндров, по семи трубкам масло подводится к крышкам коренных подшипников. Через ввернутый в крышку штуцер и сверлением масло поступает в полый штифт, через боковые окна  которого оно попадает в выемку. Далее через три радиальных отверстия вкладыша масло проходит во внутреннюю канавку. Часть масла через холодильники выходит на смазывание вкладышей и коренной шейки, а затем стекает в картер. Большая часть масла по радиальному отверстию поступает в полость коренной шейки и по наклонному каналу  — в полость шатунной шейки, из которой по радиальному отверстию попадает в канавку вкладышей шатунного подшипника. Часть масла через холодильники м (рис. 2) выходит на смазывание шатунного подшипника, а большая часть масла через два отверстия о в верхнем вкладыше 4, канавку д и канал а в стержне шатуна подходит к верхней головке. Из канавки к на наружной поверхности втулки 9 по радиальным отверстиям ж к и масло попадает в канавку е, откуда по холодильникам з выходит на смазывание втулки 9 и поршневого пальца. Основной поток масла по двум радиальным отверстиям г (рис. 3) поступает в полость пальца 1, из которой по четырем радиальным отверстиям в выходит в дугообразную канавку 6 в бобышке поршня, а из канавки 6 по отростку 13 попадает в змеевик 2. Проходя по змеевику, масло отбирает часть тепла от головки поршня и сливается в картер. 


 

 


 

    1. Основные неисправности и их причины

 

      В эксплуатации работа деталей шатунно-поршневой группы происходит в условиях больших  термических и механических нагрузок. Наиболее распространенными повреждениями шатуна дизеля 10Д100 являются:

- трещины в шатуне, закупорка масляных каналов;

- износ внутренней поверхности нижней и верхних головок шатуна;

- трещины, обрыв  шатунных болтов, износ и повреждение  резьбы болтов и гаек;

- вытягивание ниток резьбы, трещины, задир и излом поршневого пальца;

- овальность и конусность нижней головки шатуна;

Информация о работе Технология ремонта шатунов