Оборудование и материалы.

РЕМОНТ БЛОКОВ ЦИЛИНДРОВ

Цель работы.

Изучить основные дефекты чугунных блоков и блоков цилиндров из алюминиевых сплавов и способы их устра­нения; изучить оборудование для гнезд и вкладышей коренных подшипников и втулок распределительных валов; приобрести практические навыки по выполнению расточных операций на станках РД-2 и РР-4.

Задание.

Продефектовать блок цилиндров, назначить режим растачивания, расточить отверстия под шейку распределительного вала и гнезда коренных подшипников.

Оборудование и материалы.

Блоки цилиндров ЗМЗ, Д-240 и СМД; станок расточной РД-2 и комплект приспособлений; станок расточной РР-4 с комплектом приспособлений; оправка для про­верки соосности постелей коренных подшипников; индикатор­ные нутромеры 18...50, 50... 100 мм; микрометры МК 25...50, 50...75, 75... 100 мм; набор слесарного инструмента: молоток, клю­чи и др.; альбом технологических карт на восстановление деталей двигателя.

 

Общие сведения. Основные дефекты блоков цилиндров: трещи­ны, пробоины и обломы стенок блока; износ или отклонение от соосности отверстий под вкладыши коренных подшипников и втулок распредвала; износ и коробление отверстий под гильзы ци­линдров; коробление плоскости разъема и износ резьбы.

Основные причины дефектов блоков следующие: образование накипи в водяной рубашке блока, вызывающей перегрев стенок и образование трещин; размораживание блоков; кавитация поверх­ности гильз блока в местах их сопряжения; нарушение темпера­турного режима вследствие нарушения режима работы системы охлаждения и смазки, ослабления крепления деталей шатунно-поршневой группы, а также отсутствие балансировки коленчато­го вала и других вращающихся деталей двигателя. К срыву или износу резьбы приводит частая разборка и сборка двигателя, применение различных надставок на ключи, приводящее к превышению

действующего момента закручивания болтов и гаек над допустимым.

Трещины, пробоины и обломы блока цилиндров устраняют ду­говой и газовой сваркой, а также заделкой трещин клеевыми со­ставами на основе эпоксидных смол.

Трещины в перемычках между отверстиями под гильзы устра­няют постановкой упрочняющей фигурной вставки или привар­кой накладки на перемычку.

Трещины в водяной рубашке и картере в зависимости от их ме­стоположения могут быть завершены электродуговой сваркой, способами отжигающих валиков с предварительной постановкой штифтов.

Трещины на ненагруженных поверхностях можно заклеить со­ставами на основе эпоксидных смол или клеями БФ-2, ВС-10Т с наложением заплаты из стекловолокна.

Пробоины на стенках водяной рубашки или боковой стенки картера, не проходящие через обработанные плоскости, заделыва­ют постановкой заплаты толщиной 3 мм на болтах Мб с картон­ной прокладкой, смазанной суриком или белилами, или привар­кой заплаты из листовой стали толщиной 2,6...3 мм с отбортовкой ее по краям на 4...5 мм.

При изломе фланцев их сваривают, предварительно закрепляя отломанную часть с сопрягаемой деталью на пластине болтами или струбциной.

Трещины, пробоины или обломы блоков цилиндров, изготов­ленных из сплавов алюминия, восстанавливают дуговой сваркой неплавящимся вольфрамовым электродом в среде аргона.

После проведения сварочных работ блоки цилиндров испы­тывают на герметичность под давлением 0,4...0,5 МПа в течение 3 мин. При испытании не должно быть потения и течи воды со швов.

Изношенные поверхности гнезд и их соосность восстанавлива­ют: расточкой под увеличенные ремонтные размеры (через 0,25 мм) с последующей постановкой вкладышей увеличенного наружного диаметра (блоки двигателей СМД, ЯМЗ); нанесением на изношенные поверхности состава на основе эпоксидных смол (блоки автомобильных двигателей) с применением наполните­лей из стальной алюминиевой стружки, хорошо проводящей теп­ло, с последующим отверждением и расточкой под чертежный размер; расточкой с последующей электроконтактной приваркой ленты и расточкой (шлифованием) под номинальный размер; наплавкой поверхностей малоуглеродистыми или на никелевой основе электродами с предварительным подогревом до темпера­туры 700...860 °С газовой горелкой и последующей расточкой под номинальный размер.

При износе и срыве резьбы в отверстиях этот дефект устраняют постановкой резьбовых переходных втулок, резьбовых спираль­ных вставок или ступенчатых шпилек с резьбой увеличенного раз­мера.

Изношенные в условиях кавитации поверхности канавок под резиновые уплотнительные кольца растачивают на алмазно-рас­точном станке и запрессовывают в них с эпоксидным составом металлические кольца или заливают составом на основе эпоксид­ных смол с наполнителем из металлической стружки. В последнем случае после тщательной очистки поверхности канавки ацетоном ее заполняют эпоксидным составом, вставляют резиновое кольцо и устанавливают гильзу, у которой смазывают наружную поверх­ность против поясков уплотнения консистентной смазкой. После отверждения состава гильзу и резиновое кольцо убирают, а поверх­ность в канавке зачищают резцами с помощью специального при­способления, закрепленного на блоке. Применяют также проточ­ку второй канавки в блоке для большей надежности уплотнения гильзы.

У автомобильных двигателей могут изнашиваться отверстия под толкатель в блоке. При износах более 0,07 мм отверстия раз­вертывают на увеличенный размер и ставят толкатели соответ­ствующего размера.

Порядок выполнения работ при ремонте блоков двигателя ЗМЗ-53 на расточном станке РД-53. 1. Проводят дефектацию бло­ка цилиндров и составляют маршрутную карту ремонта блока. Ре­зультаты заносят в карту дефектации и маршрутную карту.

2. Определяют диаметр растачиваемого отверстия под шейку распределительного вала и коленчатого вала или вкладыши ко­ренных подшипников. Для этого ремонтные втулки распредели­тельного вала запрессовывают в их гнезда. Устанавливают ремонт­ные размеры шеек валов (распределительного и коленчатого). Втулки распределительного вала перед запрессовкой предвари­тельно растачивают на токарном станке, чтобы припуск на рас­точку в блоке не превышал 1 мм на диаметр.

3. Рассчитывают вылет резцов на борштангах по формулам.

4. Устанавливают резцы на рассчитанный вылет и измеряют
его микрометром или специальным индикаторным приспособле­нием.

При расточке гнезда коренных подшипников резцы борштанги устанавливают на один размер, равный чертежному или ремонт­ному.

При расточке вкладышей коренных подшипников и втулок распределительного вала резцы устанавливают на размер (ре­монтный или чертежный) вала с учетом масляного зазора в со­единении.

5. Выбирают скорость подачи при растачивании, равную
15...20 мм/мин, установкой дросселя в необходимое положение.
Проверяют скорость подачи с помощью линейки и секундомера и
записывают указанное положение крана дросселя в отчет.

6. Устанавливают редуктор в исходное левое крайнее положе­ние и поворотом рукоятки поднимают выдвижные упоры опорной плиты.

7. Устанавливают на выдвижные упоры опорной плиты пред­назначенный для расточки блок цилиндров так, чтобы конусные головки фиксатора вошли в технологические отверстия блока ци­линдров. Задняя часть должна быть обращена в сторону редукто­ра. Поворотом рукоятки влево спускают блок цилиндров на опор­ную плиту.

8. Вставляют поочередно большую и мелкую борштангу в опор­ные подшипники так, чтобы шпоночный паз борштанги совпал с направляющей шпонкой опорного подшипника. При этом про­резь для прохождения резцов борштанги в опорных подшипниках должна находиться в верхнем положении.

Приподняв на 1...2мм блок, борштанги пропускают через об­рабатываемые отверстия так, чтобы резцы не задевали растачивае­мые поверхности. Затем пропускают их через второй опорный подшипник и совмещают хвостовик борштанги с пазом муфты хвостовика шпинделя. Поворотом борштанги за ручку по часовой стрелке заводят хвостовик в зацепление с муфтой и опускают блок на опорную плиту.

9. Закрепляют блок, убедившись, что все резцы вышли из гнезд
коренных подшипников и втулок распределительного вала блока,
с помощью двух специальных планок на опорной плите. Выкру­
чивают хвостовики борштанг для предупреждения травм, которые
они могут нанести оператору при расточке.

10. Включают привод насоса гидросистемы и подводят резцы борштанг до растачиваемых поверхностей не ближе 5... 10 мм, по­ворачивают рукоятку управления распределителя в правое поло­жение, применяя ускоренное движение подачи с помощью дрос­селя.

11. Выключают привод насоса гидросистемы, устанавливают дросселем расчетную скорость подачи (15...20 мм/мин). Нажати­ем кнопок «Пуск» сначала привода борштанг, а затем привода

насоса гидросистемы запускают стенд в работу и растачивают от­верстия. Конец растачивания контролируют концевым выключа­телем.

12.Освобождают блок от прижимов, устанавливают борштанги резцами вверх, приподнимают рукояткой блок и поочередно вы­нимают борштанги за рукоятки, которые ставят после окончания расточки. Поднимают блок на упорах на 0,5... 1 мм, чтобы резцы не касались растачиваемой поверхности.

13.Включают насос и отводят редуктор в крайнее левое поло­жение.

14.Снимают блок и контролируют растачиваемые отверстия. Шероховатость расточенных поверхностей должна составлять 3,2...6,3 мкм, максимальное отклонение от соосности не должно превышать 0,02 мм. Номинальный момент затяжки коренных подшипников должен быть 100...11О Н м.

Порядок выполнения работ при расточке гнезд коренных подшип­ников на станке РР-4. После фрезерования плоскостей разъема крышки и гнезда коренных подшипников или восстановления по­верхности проводят расточку гнезд под чертежный размер на станке РР-4. Для этого выполняют следующие виды работ.

1. Рассчитывают вылет резца для растачивания до чертежного размера диаметра гнезд коренных подшипников блока.

2. Выбирают необходимый диаметр борштанги, собирают и ре­гулируют опоры на борштанге. Опоры должны плотно без заеда­ний и люфта входить в подшипник кронштейна.

3. Устанавливают и регулируют на требуемый размер расточ­ные резцы.

4. Устанавливают блок на плиту станка картерной плоскостью вверх и первым коренным подшипником к шпинделю станка. Снимают крышки коренных подшипников и в постели первого и последнего коренного подшипников устанавливают вкладыши для центровки борштанга. К станку прилагаются 4 комплекта вклады­шей: 70x95 (Д-56); 50x70,5 (ЗИЛ-508.10); 50x68,5 (ЗМЗ-53); 70x98 (СМД-62).

5. Устанавливают на хвостовики опор борштанги кронштейны: для тракторных блоков — большие, для автомобильных — малень­кие. Кронштейны прикручивают непосредственно к картерной плоскости блока за исключением блока ГАЗ-53, ГАЗ-69, на кото­рых под кронштейны ставят специальные подкладки. Отверстия кронштейнов и пазы подкладок совмещают с отверстиями в блоке и слегка их закрепляют картерными блоками. Затем закрепляют хвостовик опоры в кронштейне с помощью стяжных болтов и окончательно закрепляют кронштейны к блоку.

6. Снимают установочные вкладыши и устанавливают крышки коренных подшипников на свои места.

7. Совмещают ось борштанги с осью шпинделя станка, переме­щая блок в горизонтальной плоскости стола и шпиндельную бабку станка в вертикальной плоскости с помощью винта по направля­ющим тумбы без заметного перекоса.

8. Закрепляют блок к столу при помощи прижимных планок и болтов. Соединяют борштангу с хвостовиком пиноли шарнирным патроном и подводят резцы борштанги к обрабатываемым гнездам коренных подшипников.

9. Включают необходимое направление подачи борштанги, подбором сменных шестерен устанавливают выбранную частоту вращения шпинделя, провертывают механизм станка вручную, снимают рукоятки с подъемного винта и винта подачи пиноли и включают вращение станка, нажав кнопку «Пуск».

10.Останавливают станок после расточки и, если необходимо, снимают проходные резцы с борштанги и устанавливают резцы для других расточных работ: подрезки галтелей, установочного подшипника или пояска под маслогонную резьбу. Для этого уста­навливают правый резец и изменяют направление подачи в сторо­ну шпиндельной бабки.

11.Снимают все резцы, отсоединяют борштангу и вынимают ее из опор. Проводят контроль отверстий, и если расточенные отвер­стия удовлетворяют техническим уровням, кронштейны с опора­ми снимают с блока.

Шероховатость расточенных поверхностей не должна превы­шать 6,3 мкм, овальность 0,02 мм, конусообразность 0,03 мм, от­клонение от соосности 0,05 мм. Отклонение от соосности смеж­ных гнезд допускается не более 0,03 мм.

Отчет о работе. Он должен содержать.

1. Название, цель лабораторной работы и применяемое обору­дование.

2. Основные технические характеристики и краткое описание принципа действия расточных станков РД-2 и РР-4.

3. Карту дефектации и маршрутную карту ремонта блока ци­линдров.

4. Расчет и выбор режимов растачивания с приложением схемы расчета вылета резца.

5. Результаты контроля расточки и технические требования на выполненную работу.

Контрольные вопросы и задания

1. Назовите основные причины нарушения соосности расположения постелей вкладышей коренных подшипников в блоках двигателей.

2. Как проверяют и за­меряют несоосность постелей вкладышей коренных подшипников в блоке?

3. Ка­кими способами восстанавливают соосность гнезд под вкладыши коренных под­шипников в блоке?

4. В каких случаях растачивают вкладыши шатунных и коренных подшипников двигателя?

5. Изложите технологию расточки коренных под­шипников и втулок распределительного вала.

6. Каким требованиям должны от­вечать расточенные коренные подшипники и втулки распределительного вала?

7. Как рассчитать вылет резца для расточки гнезд при использовании микрометра или индикаторной головки?

8. Какие преимущества дает одновременная расточка гнезд коренных подшипников и втулок распределительного вала?