Индекс УДК 621. 629.3; 669.54.
Дата публикации: 30.06.2019

Технология восстановления гильз цилиндров двигателя КамАЗ-740 способом направленной термомеханической деформацией

Technology of restoration of cylinder liners of the engine KamAZ-740 method directed thermomechanical deformation

Тойгамбаев С.К.
Байдибеков Д.Т.

1. к.т.н., профессор кафедры техническая эксплуатации технологических машин и оборудования природообустройства. Российский государственный аграрный университет МСХА им. К.А. Тимирязева.
2. студент 4-го курса. Российский государственный аграрный университет МСХА им. К.А. Тимирязева

Toigonbaev S. K.
Baidebekova D. T.

1. Ph. D., Professor of the Department of technical operation of technological machinery and equipment of environmental engineering. Russian state agrarian University of the Ministry of agriculture. K. A. Timiryazev
2. student of the 4 course. Russian state agrarian University of the Ministry of agriculture. K. A. Timiryazev

Аннотация: По мнению ведущих ученых страны, основными направлениями дальнейшего совершенствования и развития вос-становления и упрочнения деталей следует считать разработку новых и совершенствование действующих тех-нологических процессов восстановления изношенных поверхностей деталей, обеспечивающих надежную сцепляе-мость покрытия с основным металлом. В основу этих технологических процессов должны быть положены усо-вершенствованные ресурсосберегающие способы наращивания изношенных поверхностей. Гильзы цилиндров явля-ются деталями, лимитирующими ресурс и долговечность двигателя, и в целом, определяющими его работоспо-собность. Основным выбраковочным параметром, вызываемым естественным изнашиваем, является величина внутреннего диаметра гильзы, измеренная в месте наибольшего износа. Наибольшие износы наблюдаются в зоне перемещения верхних компрессионных колец и достигают 0,3…0,5 мм. Целесообразность восстановление гильз цилиндров определяется тем, что они обладают трех-пяти-кратны запасом прочности, который не использу-ется в процессе эксплуатации. Потери от не полного использования ресурсов этих деталей особенно ощутимы, т.к. до 80% затрат на изготовление новых гильз цилиндров падает на стоимость металла и химико-термической обработки, т.е. именно тех составляющих, которые можно сохранить при восстановлений гильз цилиндров. Данная статья посвящена актуальной задаче – разработке технологического процесса восстановле-ния гильз цилиндров методом термопластического деформирования. Разработан и представлен технологический процесс для растачивания и хонингования гильз цилиндров двигателей внутреннего сгорания, представлены ин-женерные расчеты, обеспечивающие работоспособность приспособления. Даны рекомендации по режимам и обору-дованию при выполнений ремонтных работ.

Abstract: According to the leading scientists of the country, the main directions of further improvement and development of restora-tion and strengthening of parts should be considered the development of new and improvement of existing technological processes for the restoration of worn surfaces of parts, providing reliable adhesion of the coating to the base metal. These processes should be based on improved resource-saving ways of increasing worn surfaces. Cylinder liners are parts that limit the life and durability of the engine, and in General, determine its performance. The main culling parameter, caused by natural wear, is the value of the inner diameter of the sleeve, measured at the point of greatest wear. The greatest wear is observed in the zone of movement of the upper compression rings and reaches 0.3...0.5 mm. the Feasibility of restoring the cylinder liners is determined by the fact that they have three to five times the margin of safety, which is not used in opera-tion. Losses from not full use of the resources of these details are especially notable, because up to 80% of the cost of pro-duction of new cylinder sleeves, falls to the value of the metal and chemical-heat treatment, i.e., those components that can be maintained during restorations of the cylinder liners. This article is devoted to the actual problem – the development of the technological process of restoration of cylinder liners by thermoplastic deformation. The technological process for bor-ing and honing of cylinder liners of internal combustion engines is developed and presented, engineering calculations are presented to ensure the efficiency of the device. Recommendations on modes and equipment during repair works are given.
Ключевые слова: деформация; термомеханический; хонингование; двигатель.

Keywords: deformation; thermomechanical; honing; engine.


Сущность процесса обжатия при восстановлении гильз цилиндров термопластической деформацией (ТПД). При ТПД гильза быстро нагревается индуктором токами высокой частоты (ТВЧ) и охлаждается водой через спрейер непрерывно-последовательным способом по всей длине и имеет относительно индуктора вертикальное и вращательное движение. Сущность ТПД заключается в том, что при быстром индукционном нагреве деталей типа «полый цилиндр» создается градиент температуры, который, деформируя деталь, вызывает ее остаточную деформацию (усадку), достаточную для компенсации износа поверхности и дальнейшей механической обработки. При этом в одном технологическом цикле в различной последовательности выполняются операции нагрева, деформации и охлаждения детали, как с фазовыми превращениями, так  и без них, с использованием и без использования внешних механических воздействий (табл. 1).

Таблица 1

Режимы ТПД с одновременной закалкой

Наименование операцииЕд. изм.Режимы
1температура предварительного нагреваС0730…750
2температура закалкиС0820…860
3скорость нагрева (предварительного),град/с70
4скорость нагрева при закалке,град/с50
5скорость относительного перемещения гильзы и

индуктора (предварительный нагрев),

м/мин.0,12
6скорость относительного перемещения гильз

и индуктора в режиме закалки,

м/мин.0.16
7частота вращения гильзы,об/мин.24…28
8расход охлаждающей воды на вращение

и охлаждение матрицы,

л/мин.70

 

9  расход охлаждающей воды через закалочный спрейерл/мин.15
10ток анода (ТВЧ 100 кВт, 0,066 кГц),А13
11ток сетки,А2,8
12напряжение анода,кВ11,5
13напряжение контура,кВ7,0

 Данные режимы обеспечивают усадку и закалку внутренней поверхности гильзы  цилиндра в пределах 0,5…1,2 мм с овальностью и конусностью, не превышающими исходных значений изношенной гильзы.

Подробнее…

Библиографический список

1. Пучин Е.А., Новиков В.С., Очковский Н.А. и др. Технология ремонта машин. – М.: Колос С, 2007. – 488с.
2. Пантелеенко Ф.И., Лялякин В.П., Иванов В.П., Константинов В.М.. Восстановление деталей машин. Справочник под редакцией д.т.н.,
проф. В.П. Иванова.– М.: «Машиностроение», 2003. – 672 с.
3. Новиков В.С., Очковский Н.А.. Проектирование технологических процессов восстановления изношенных деталей. Методические рекомендации по курсовому проектированию. – М.: МГАУ, 2003. – 52 с.
4. Тойгамбаев С.К. « Применение инструментальных материалов при резании металлов ». Учебник для ВУЗов. М.: Ред. Изд. Отдел МГУП, 2007 -206с.
5. Тойгамбаев С.К., Шнырев А.П., Голиницкий П.В. Метрология. Стандартизация. Сертификация. Учебник для ВУЗов. М.: Изд. Спутник+, 2017–375с.
6. Тойгамбаев С.К., Голиницкий П.В. Измерение и контроль деталей транспортных и транспортно-технологических комплексов. Учебное пособие. М.: Изд. Спутник +, 2018. – 153с.