Author: Иванов В.П. Ярошевич В.К. Савич А.С.
Tags: наземные средства транспорта (кроме рельсовых) автодорожный транспорт ремонт автомобилей руководство по ремонту издательство высшая школа запчасти автомобилей диагностика поломок
ISBN: 978-985-06-1539-8
Year: 2009
Text
В.П. Иванов
В.К. Ярошевич
А.С. Савич
РЕМОНТ
""
АВТОМОБИЛЕ И
Допущено
Министерством образования
Республики Беларусь
в качестве учебноrо пособия
для учащихся учреждений,
обеспечивающих получение
среднеrо специальноrо
и профессионально"техническоrо
образования
МИНСК
«Вышэйшая школа»
2009
УДК 629.33 1.083(075.32}
ББК 39.33
08я723
И20
Р е Ц е н з е н т ы: цикловая комиссия учреждения образования «Мин
ский rосударственный автомеханический колледж» (преподаватель
спеuдисциплин С.А. Скепьян); кандидат технических наук, доцент
Н.А. Коваленко
Выпуск издания осуществлен по заказу и при финансовой поддержке
Республиканскоrо института профессиональноrо образования Министерства
образования Республики Беларусь
Все права на данное издание защищены. Воспроизведение всей книzи Wlи
любой ее части не может быть осуществлено без разрешения издательства.
Иванов, В. п.
И20 Ремонт автомобилей : учебное пособие / В. п. Ива..
нов, В. К. Ярошевич, А. с. Савич.
Минск: Выш. шк.,
2009.
383 с. : ил.
ISBN 978..985
06
1539..8.
Рассмотрены функции и состав aBTopeMoHTHoro производства,
основные технолоrические процессы ремонта автомобилей. Oco
бое внимание уделено восстановлению деталей на индустриаль..
ной основе. Представлена орrанизация производства. PaCCMOTpe
ны также меры эколоrической безопасности ремонта и современ..
ная система качества aBTopeMoHTHoro предприятия, материал по
техническому нормированию труда и проектированию производ..
ственных участков aBTopeMoHTHoro предприятия.
Для учащихся средних специальных и профессионально
тех..
нических учебных заведений. Будет полезно специалистам авто..
peMoHTHoro производства.
УДК 629.331.083(075.32)
ББК 39.33
08я723
ISBN 978
985
06
1539..8.
@ Иванов В.П., Ярошевич В.К.,
Савич А.С., 2009
@ Издательство «Вышэйшая
школа», 2009
ВВЕДЕНИЕ
Автомобиль, изrотовленный на автомобильном заводе, Ha
Ilравлястся на автотранспортное предприятие для дальнейше
1 () использования по назначению. Перевозка пассажиров и
1 рУ'30В без простоев и отказов требует выполнения ряда работ,
()()
СlIсчивающих непрерывное пребывание автомобиля в ис
IlpaBHoM состоянии. Содержание этих работ и составляет Tex
IIl1 t lССКУЮ эксплуатацию, частью которой является ремонт.
Ilоявление парка автомобилей в начале прошлоrо века
()( )УСJlОВИЛО развитие aBTopeMoHTHoro производства, которое
() J'I
счаст за непрерывное восстановление ресурса автомоби
11{'ii. 1
lачало создания aBTopeMoHTHoro производства следует
()III
СТИ к 1920
1921 rr., коrда в системе Наркомата продо
ВОJlIJСТВИЯ был построен Миусский авторемонтный завод в
1\11 осквс. Среди первых в 1935 r. бьт введен в эксплуатацию
;, в IОРСМОНТНЫЙ завод в Моrилеве, который со временем пре
Itl)a I'ИJ1СЯ в автомобильный завод.
<I)ункции aBTopeMoHTHoro производства заключаются в
)1,'Оllомически обоснованном устранении неисправностей и
Iцк'становлении ресурса автомобилей. Оно обладает сущест
IН'IIIIIJIМИ отличиями от машиностроения, что определяет He
О()ХО)
ИМОСТЬ изучения ero специфичных процессов, в том
'IIICJJC восстановления свойств автомобилей, утраченных во
нр
мя их длительноrо использования по назначению.
Рсмонт автомобилей как наука и учебная д
сциплина воз
1IIIKJla в 1930
x rr. в связи с быстрым ростом автомобильноrо
lIарка. (З )то время появились труды ленинrpадских профессо
ров B"
). 8сйриха и И.В. rрибова, а rpуппа научных сотрудни
'\ОН MOCKOBCKoro автодорожноrо института под руководством
IIP()(IH:t'COpa 13.8. Ефремова установила, что ремонт автомоби
11,,'11 >IBII)I
JLH объсктивной необходимостью для содержания их
н ра(Н>I ОСllособном состоянии в течение установленноrо срока
("IIY)KG))I, 11 BIICpBhIC разработала систему техническоrо обслу
JKllBaJll'I}l и рсмонта автомобилей. В дальнейшем научная база
Pl'MOII )'а автомобилей создавалась на трудах профессоров
B.I,1. Казарцсва, В.А. Шадричева, К.Т. Кошкина, И.Е. Ульма
11:1, 11.С. Левитскоrо, Ю.Н. Петрова, И.Е. Дюмина, В.П. Сусло
3
ва и др. Научное обеспечение авторемонтной отрасли включа
ет в настоящее время следующие основные разделы:
. ремонтоприrодность и старение автомобилей;
· разработка способов восстановления утраченной работо
способности деталей и их упрочнения;
· совершенствование процессов диаrностирования и pe
монта автомобильных arperaToB;
· разработка ремонтно технолоrическоrо оборудования;
· орrанизация, концентрация и специализация aBTopeMOHT
Horo производства;
ct эколоrическая безопасность ремонта;
ct качество и послеремонтная надежность.
Специализированное авторемонтное производство, по cy
ществу, выполняет вторичное производство автомобилей. Pe
монтные заводы принадлежат министерствам сельскоrо xo
зяйства и продовольствия, транспорта, обороны и дрyrим Be
домствам. Объемы ремонта автомобилей велики, а затраты на
их ремонт в течение жизненноrо цикла превышают затраты на
изrотовление.
i\BTopeMoRTHoe производство является ресурсосбереrа
ющим, экономит MHoro труда, материалов и энерrии, посколь
ку использует доремонтные материал и форму деталей. Науч
но обоснованные процессы и орrанизация ремонта автомоби
лей или их частей позволяют достичь их нормативной Hapa
ботки, а в отдельных случаях и превзойти наработку новых
изделий.
Однако фактическая послеремонтная наработка техники в
1,5...2,5 раза меньше наработки новых изделий. На долю
устранения отказов приходится до 60 % общих затрат на co
держание автомобилей в работоспособном состоянии, а Hapa
ботка на сложный отказ в среднем на 30 % ниже нормативных
значений. Эти показатели объясняются тем, что aBTopeMOHT
ные заводы в количественном и качественном отношениях
обеспечены оборудованием и оснасткой только на 15...25 % по
сравнению с уровнем автомобильных заводов.
Повышение техническоrо уровня aBTopeMoHTHoro произ
водства требует непрерывноrо и планомерноrо развития ero
материальной базы, основу которой составляют средства pe
монта. Проrpессивные средства ремонта должны использовать
4
IIOBbIe способы переработки материалов, энерrии и информа
I ИИ на пути превращения ремонтируемых автомобилей из co
стояния peMoHTHoro фонда в товарную продукцию. Повыше
IIИI{) качества ремонта автомобилей способствует увеличение
концентрации, yrлубление специализации ремонта автомоби
JJ Й и их arperaToB.
Предмет науки о ремонте автомобилей составляют законо
мерности подrотовки и орrанизации производства, которое
()Gсспечивает выпуск заданноrо количества отремонтирован
III.IX автомобилей с установленными показателями качества,
lI:lименьшими затратами труда, энерrии и материалов, без
УII срба для окружающей среды.
l сль изучения курса ремонта автомобилей состоит в по
IIУ'IСНИИ учащимися теоретических знаний и практических
II:tBl)IKOB, необходимых для разработки технолоrических
"роцсссов и методов орrанизации капитальноrо ремонта
,Iвтомобилей с восстановлением их деталей, техническоrо
lIормирования труда, проектирования и реконструкции про
11 BOДCTBCHHЫX участков специализированноrо aBTopeMOHTHO
I () JJрСДПрИЯТИЯ.
' а) ачи дисцинлины состоят в приобретении учащимися
НI:lIIИЙ О структурс И особснностях aBTopeMoHTHoro производ
с I на, об OCIIOBIII)IX ТСХНОJlоrических процессах разборки и очи
с I KII аВ'I омоGИJI il, восстановлении деталей, сборки, обкатки,
) lIаI'IIОСТИрUI3(lНИЯ и испытаниях ремонтируемых автомоби
IIl'i., об обоснованном выборе лучших технических решений и
11<: 1 оч никах экономической эффективности ремонта.
Учсбный материал изложен применительно к наиболее
массовым представителям техники автомобилям, которые
IIML'IOT в своем составе восстанавливаемые элементы, подоб
1I1.ll ')JICMCHTaM дрyrих машин. В учебном пособии приведены
II!,ОЦСССI)I и средства, применяемые при капитальном и cpeд
IICM p MOIlTC автомобилей.
lи.d1:7 1
ФУНКЦИИ, СОСТАВ И орrАНИЗАЦИЯ ABTOPEMOHTHOrO
ПРОИЗВОДСТВА
1.1. Ремонт автомобилей в системе содержания их
в исправном состоянии
Состояние автомобиля. Техническое состояние автомо"
биля это совокупность в определенный момент значений
параметров, установленных технической документацией. Tex
ническое состояние автомобиля существенно изменя тся в
течение различных стадий ero жизненноrо цикла.
Автомобиль, изrотовленный на автозаводе, поступает в
эксплуатацию в исправном состоянии, имея запас долrовечно
сти, достаточный для выполнения нормативной наработки.
Исправное состояние автомобиля характеризуется тем, что он
соответствует всем требованиям технической документации
(нормативной, конструкторской и технолоrической). Если не
выполняется хотя бы одно из этих требований, то автомобиль
признают неисправным.
Требования технической документации конкретизированы
показателями (табл. 1.1) с их значениями, которые относятся к
деталям, сборочным единицам, arperaTaM и автомобилям в
целом.
Работоспособным является состояние автомобиля, при KO
тором значения параметров, характеризующих способность
выполнять транспортную работу, соответствуют требованиям
технической документации. Если значение хотя бы одноrо из
приведенных параметров не соответствует указанным требо
ваниям, то автомобиль признают неработоспособным.
Переход автомобиля в неисправное состояние называют
повреждением, а в неработоспособное отказом.
Предельное состояние автомобиля характеризуется тем,
что он или не способен выполнять транспортную работу, или
выполнение ее сопряжено с затратами, превышающими поль
зу от применения TaKoro автомобиля.
Старение автомобиля. В автомобиле при ero использова
нии протекают рабочие fi (t) и разрушительные h(t) процессы
6
Изделия
Детали
Сборочные
единицы
ArperaTbI
Автомобили
Таблица 1.1
Показатели автомобилей и их составных частей
Показатели
Чистота поверхностей
Химический и структурный состав материала
Износостойкость поверхностей
Прочность элементов, воспринимающих статические на..
rpузки
У сталостная (циклическая) прочность
Жесткость
rерметичность стенок
Взаимное расположение и форма элементов
Линейные и yrловые размеры
Шероховатость рабочих поверхностей
Масса и ее распред ление относительно осей вращения и
инерции
Замыкающие размеры
Масса и ее распределение относительно осей вращения и
инерции
Сборочные усилия и моменты
rерметичность стыков
Коррозионная стойкость
Замыкающие размеры
Сборочные усилия и моменты
rерметичность стыков
Коррозионная стойкость
Уравновешенность
Приработанность поверхностей трущихся соединений
Шум при работе
Температура стенок корпусной детали
Расход и давление сред
Параметры процессов (перемещения, скорости, ускорения,
время и др.)
Моменты на валах
Выделение вредных веществ
Относительное расположение частей
Сборочные усилия и моменты
Коррозионная стойкость листовых панелей
Толщина, состав, прочность и rладкость лакокрасочных
покрытий
Тяrовые и динамические свойства
Топливная экономичность
Тормозные свойства
ПЛавность хода
Управляемость
У словия работы водителя
Условия перевозки пассажиров
7
(рис. 1.1), показанные двумя штриховыми кривыми. Рабочие
процессы связаны с использованием автомобиля по назначе
нию, интенсивность их по мере наработки автомобиля падает.
Разрушительные процессы, в зависимости от своей природы,
проявляются в виде износов и усталостных изменений, дe
формаций и изломов деталей, коррозии и старения материала.
Интенсивность их непрерывно возрастает. Старение aBTOMO
биля при ero использовании происходит в результате необра
тимых изменений ero эксплуатационных свойств из за посте
пенноrо накопления повреждений в деталях. Если не оrpани
чивать разрушительные процессы, то скоро наступит момент
t o , после KOToporo автомобиль не будет способен выполнять
транспортную работу.
'1 ( t)
'2{ t)
G
./
"
/
/
/
.......
.......
t 1
t 2
t.
I
t n -1
t n [пр t
Рис. 1.1. Интенсивность рабочих Ji (t) и разрушительных h(t) процессов,
протекающих в автомобиле в течение наработки t
Сдерживают рост интенсивности разрушительных процес
сов и уменьшают падение кривой рабочих процессов работы,
направленные на предупреждение и своевременное выявления
неисправностей. Новые зависимости fi {t} и h{t} в результате
выполнения указанных работ показаны сплошными кривыми
rpафика. Разрывы кривых в точках rpафика tl, t2, ... t;,..., tn l, t n
объясняются скачкообразным изменением интенсивностей
обоих процессов за счет ремонтных работ, связанных с заме
ной поврежденных или отказавших частей автомобиля.
Однако несмотря на принимаемые меры профилактическо
ro и peMoHTHoro характера, наступает момент t пр , коrда разру
шение начинает превалировать над полезными процессами,
что приводит К предельному состоянию автомобиля.
8
Надежность автомобиля. Одно из основных эксплуатаци
онных свойств автомобиля ero надежность, которая опре
деляется способностью автомобиля выполнять транспортную
работу, сохраняя свои показатели в течение требуемой Hapa
ботки с учетом ero применения в установленных режимах и
условиях. Надежность автомобиля является функцией безот
казности, ремонтоприrодности, сохраняемости и долrовечно
сти частей и зависит от ero техническоrо уровня и качества
изrотовления, условий использования, качества техническоrо
обслуживания и ремонта.
БеЗОlпказность свойство автомобиля сохранять работо
способное состояние в течение HeKoToporo времени или Hapa
ботки. Безотказность, может быть оценена вероятностью без
отказной работы или средним пробеrом автомобиля до отказа.
РеМОНlпопРU20дность это приспособленность автомобиля
или ero частей к поддержанию и восстановлению работоспо
собноrо состояния путем техническоrо обслуживания или pe
монта.
СохраняеМОСlпь свойство автомобиля сохранять в задан
ных пределах работоспособное состояние в течение и после
хранения и транспортирования.
)70Л20веЧНОСlпь свойство автомобиля сохранять работо
способность до предельноrо состояния с необходимыми пере
рывами для техническоrо обслуживания и ремонта. Показате
лями долrовечности служат ресурс и срок службы. Р е с у р с
это наработка автомобиля до предельноrо состояния, а с р о к
с л у ж б ы календарная продолжительность ero эксплуата
ции до исчерпания ресурса.
Ресурс деталей по прочности, как правило, превышает их
ресурс по износостойкости и усталостной прочности. Это поло
жение предполаrает использование остаточной долrовечности
деталей пyrем восстановления их поврежденных элементов.
Система техническоrо обслуживания и ремонта aBTOMO
билей включает здания и сооружения, средства технолоrиче
cKoro оснащения (оборудование и оснастку), техническую дo
кументацию и исполнителей, которые поддерживают и BOC
станавливают качество автомобилей.
На предприятиях автомобильноrо транспорта действует
система мер по содержанию автомобилей в исправном состоя
нии, которая имеет профилактическую направленность и учи
9
тывает закономерности изнашивания деталей. Мероприятия
этой системы включают в себя два вида воздействий.
Воздействия пер в о r о в и Д а выполняют в плановом
порядке, они направлены на уменьшение интенсивности из
нашивания деталей за счет cBoeBpeMeHHoro выявления и пре
дупреждения причин, обусловливающих рост разрушитель
ных процессов. Неисправности выявляют в результате OCMOT
ра, контроля, проверки действия механизмов и диаrностиро
вания, а предупреждают за счет проведения уборочно
моечных, смазочных и крепежно реrулировочных работ. Это
множество работ называют техническим обслуживанием, KO
торое направлено на поддержание исправноrо состояния aB
томобилей при их использовании по назначению, хранении и
транспортировании.
Воздействия в т о р о r о в и Д а называют peMOHmOJ\;{, KO
торый необходим для устранения неисправностей автомоби
лей и восстановления их ресурса путем замены изношенных
деталей, сборочных единиц или arperaToB. Ремонтные работы,
как правило, выполняют по потребности.
В условиях автотранспортноrо предприятия неисправное
или неработоспособное состояние автомобиля превращают в
исправное путем техническоrо обслуживания или несложноrо
ремонта. При достижении автомобилем предельноrо состоя
ния он может быть утилизирован или направлен на aBTope
монтное предприятие, из KOToporo он будет выпущен в ис
правном состоянии.
rлавная задача техническоrо обсл вания автомобилей
заключается в экономически эффективном продлении времени
пребывания их в исправном состоянии за счет уменьшения
интенсивности разрушительных процессов, протекающих при
использовании.
rлавная задача ремонта автомобилей заключается в эконо
мически эффективном восстановлении их надежности в pe
зультате наиболее полноrо использования остаточной долrо
вечности деталей.
Таким образом, в системе техническоrо обслуживания и
ремонта автомобилей предусмотрены определение их техни
ческоrо состояния, техническое обслуживание и ремонт, при
этом техническое обслуживание производится по плану, а pe
монтные работы по потребности.
10
Необходимость ремонта автомобилей обусловлена рядом
обстоятельств.
. Оrpаниченные rосударственные запасы материалов и
энерrии в Беларуси сдерживают количественный рост aBTOMO
бильноrо парка за счет изrотовления автомобилей и требуют
развития aBTopeMoHTHoro производства, которое сбереrает
MHoro труда, энерrии и материалов.
При восстановлении 1 т стальных деталей за счет исключения
металлурrическоrо процесса экономят 180 КВт . ч электроэнерrии;
3
0,8 т yrля; 0,8 т известняка и 175 м природноrо rаза.
. Различные детали и узлы автомобилей имеют неодинако
вый ресурс. Автомобили, спроектированные как устройства с
равноресурсными элементами, не MOryт реализовать это свой
ство В различных условиях использования. Потребность в pe
монте возникает в различные моменты времени. Ремонт BЫ
ступает как мера обеспечения нормативной безотказности aB
томобилей в течение установленноrо срока их службы.
. Ремонт автомобилей позволяет использовать сохранив
шуюся потребительскую стоимость в виде остаточной долrо
вечности их частей. Досрочная замена частей автомобилей
приводит к бесцельной потере их стоимости.
. Ремонт автомобилей вместе с их модернизацией, позво
ляют значительно сблизить сроки физическоrо и моральноrо
износа и повысить технический уровень автомобилей.
При м еры мероприятий по модернизации автомобилей при их
ремонте следующие: замена карбюраторноrо двиrателя дизелем для
уменьшения эксплуатационных затрат; установка более совершен
ных arperaToB системы питания, смазки и электрооборудования для
повышения надежности и экономичности; использование пятисту
пенчатой коробки передач вместо четырехступенчатой для улучше
ния динамических свойств леrковоrо автомобиля; замена брезенто
Boro тента кузова леrковоrо автомобиля высокой пластмассовой
крышей для повышения комфортабельности; упрочнение быстроиз
нашиваемых деталей для уравнивания их наработки с наработкой
дрyrих деталей; коррозионная защита элементов кузова для повыше
ния ero долrовечности.
· Ремонт автомобилей экономически целесообразен. Об
следование деталей peMoHTHoro фонда автомобилей показыва
ет, что около четверти деталей изношены в допустимых пре
11
делах и Moryт быть использованы повторно, а около половины
деталей Moryт быть использованы после восстановления при
ero себестоимости 15...30 % от цены новых деталей.
Виды и методы ремонта. В зависимости от степени BOC
становления ресурса и вида заменяемых частей различают
следующие виды ремонта автомобилей: капитальный, cpeд
ний и текущий. Капитальный ремонт возвращает автомобилю
исправное состояние и восстанавливает полностью или близко
к ЭТОJ\.IУ ресурс с заменой или восстановлением любых ero дe
талей, включая базовые. Средний ремонт приводит aBTOMO
биль в исправное состояние с частичным восстановлением
ресурса и заменой или восстановлением составных частей
оrpаниченной номенклатуры. Текущий ремонт служит для
восстановления работоспособноrо состояния автомобиля и
состоит в замене ero не основных частей.
в капитальный ремонт направляют автомобиль, у KOToporo пре
дельно изношены кузов и основные arperaTbI. ArperaT требует капи
тальноrо ремонта в том случае, если предельноrо состояния достиr
ли ero основные детали.
в свою очередь, указанные виды ремонта по признаку пла
нирования MOryт быть плановыми и неплановымu, а по реrла
ментации выполнения ре2ЛCJJWентированными и по техниче
скому состоянию.
Система плановых (профилактических) ремонтов aBTOMO
билей (независимо от их техническоrо состояния), назнача
емых через определенные отрезки времени, действует, исходя
из высоких требований к надежности, для пожарных машин и
подвижноrо состава, перевозящеrо опасные rpузы и работаю
щеrо в экстремальных условиях. На автомобильном транспор
те преимущественно действует система ремонтов при обнару
жении отказов, называемая системой ремонтов по потребно
сти. Планово диаrностическая система ремонтов основана на
измерении диаrностических параметров, определении неис
правностей и остаточноrо ресурса изделия и принятии реlllе
ния о сроках и объеме ремонтных работ.
Метод ремонта совокупность технолоrических и opra
низационных правил ero выполнения.
По признаку сохранения принадлежности восстанавлива
емых составных частей к определенному экземпляру aBTOMO
биля различают ремонт необезличенный и обезличенный. При
12
необезличенном методе ремонта сохраняют принадлежность
частей автомобиля к определенному ero экземпляру, а при
обезличенном не сохраняют. Обезличенный метод ремонта,
при котором неисправные аrpеrаты заменяют новыми или за
ранее отремонтированными, называют а2ре2атным.
Метод ремонта, выполняемоrо с принудительным переме
щением автомобилей или их частей с одноrо специализиро
BaHHoro рабочеrо места на дрyrое в определенной технолоrи
ческой последовательности через установленные отрезки Bpe
мени, называют поточным. В противном случае ремонт явля
стся lnупиковым.
Ремонт выполняют силами заводов изrотовителей, aBTO
транспортных или авторемонтных предприятий.
1.2. Предметы, средства, процессы и особенности
aBTopeMoHTHoro производства
Предметы, средства, процессы ремонта и само aBTopeMOHT
ное производство имеют сложное иерархическое строение.
Предметы ремонта это ремонтируемые изделия. Изде
лием называют единицу промышленной продукции конечной
стадии производства. Количество изделий измеряется в шту
ках. Изделиями являются автомобили, их аrpеrаты, сборочные
единицы, узлы и детали.
A2pe2aln часть автомобиля, которая обладает полной
взаимозаменяемостью с одноименными изделиями, возмож
ностью сборки отдельно от дрyrих составных частей aBTOMO
биля и способная выполнять самостоятельную функцию.
К автомобильным arperaTaM относят двиrатель, коробку пере
дач, рулевой механизм и др.
Сборочная единица изделие, части KOToporo соединены
между собой с помощью сборочных переходов.
Узел ..... сборочная единица, которая может собираться OT
дельно от дрyrих составных частей arperaTa, но способна BЫ
полнять свою функцию только вместе с дрyrими частями из
делия.
Деталь (от фр. detail подробность) ..... элементарная часть
автомобиля. Деталь (по [,ОСТ 2.1 О 1 68) ..... изделие, изrотов
ленное из однородноrо по наименованию и марке материала
без применения сборочных операций. К деталям относят изде
13
лия с покрытиями, а также изделия, полученные с помощью
сварки, пайки, склеивания и подобных процессов.
Термины и определения средств и процессов ремонта за
имствованы с небольшими изменениями из технолоrии маши
ностроения.
Средства ремонта это технолоrическое оборудование и
оснастка, необходимые для выполнения технолоrических воз
действий на ремонтируемые изделия на пути их превращения
из состояния peMoHTHoro фонда в состояние товарной продук
ции. Систему средств ремонта создают путем их приобрете
ния и изrотовления, а совершенствуют путем модернизации.
В зависимости от соотношения расходов энерrии живой и
неживой природы, потребляемой средствами ремонта, их дe
лят на следующие виды:
. механизированно ручные;
. механизированные;
. полуавтоматические;
. автоматические (используют только энерrию неживой
природы, в том числе и для целей управления).
При объемах ремонта до 2...4 тыс. arperaToB в rод следует
применять механизированно ручные средства ремонта, при
объемах 20...40 тыс. arperaTOB в rод полуавтоматические
средства и при промежуточных значениях объемов ремонта
механизированные средства.
ТеХНОЛО2ическое оборудование это средства ремонта, в
которых для выполнения части технолоrическоrо процесса
устанавливают технолоrическую оснастку, материалы или
заrотовки и средства воздействия на них.
При м еры теХНОЛО2uчеСКО20 оборудования: разборочные CTeH
ДЫ, очистные машины, металлорежущие станки, обкаточно
тормозные стенды.
Технолоrическое оборудование классифицируют по видам
обрабатываемых изделий, видам и разнообразиы выполня
емых технолоrических функций и по приспособленности к
изменяющимся ремонтируемым изделиям и объемам произ
водства.
В авторемонтном производстве применяют технолоrиче
ское оборудование следующих типов: диаrностическое, раз
борочное, очистное, для определения техническоrо состояния
14
деталей, для нанесения покрытий, для обработки давлением,
металлорежущее, деревообрабатывающее, термическое, изме
рительное, балансировочное, сборочное, окрасочное, обкаточ
ное, испытательное, подъемно транспортное и для переработ
ки отходов.
По широте выполняемых функций технолоrическое обору
дование делят на универсальное, специализированное и спе
циальное.
Универсальное оборудование (металлорежущее, кузнечно
прессовое, термическое и др.) обладает широкими технолоrи
ческими возможностями.
Специализированное оборудование обладает увеличенными
производительностью и точностью обработки однотипных
заrотовок, но более узкими технолоrическими возможностями
по сравнению с универсальным оборудованием. В специали
зированное оборудование превращают универсальное обору
дование (чаще металлореж /щее) путем заводской Moдep
низации.
Специальное оборудование выполняет узкую технолоrиче
скую функцию над ремонтируемым изделием определенной
модели. Это оборудование обладает наибольшей производи
тельностью и обеспечивает наивысшую точность. Металлоре
жущее специальное оборудование изrотавливают на CTaHKO
строительных заводах по заказу.
При м еры специалЬНО20 оборудования: шлифовальные станки
для обработки коренных или шатунных шеек коленчатых валов, pac
точные станки для одновременной обработки коренных опор, втулок
распределительноrо вала и отверстия под стартер в блоке цилиндров,
контрольные стенды.
По приспособленности технолоrическоrо оборудования к
различным производственным условиям ero делят на пере
страиваемое, переналаживаемое и rибкое.
Перестраиваемое оборудование может быть использовано
для обработки дрyrой заrотовки или rpуппы заrотовок при
затратах, соизмеримых с ero стоимостью.
Перенала иваемое оборудование при переходе на обра
ботку дрyrой заrотовки или rpуппы заrотовок не требует дo
полнительных вложений и остановки производства, но после
дующая ero эксплуатация связана с изменением текущих pac
ходов.
15
rибкое оборудование при переходе на обработку друrой за
rотовки или rpуппы заrотовок не требует ни дополнительных
вложений, ни остановки производства, ни увеличения TeKY
щих расходов.
ТеХНОЛО2ическая оснастка представляет собой устройства,
которые расширяют технолоrические возможности оборудо
вания и применяются только вместе с ним. Оснастка включает
приспособления и инструмент.
При м еры теХНОЛО2ической оснастки: фрезы, резцы, борштан
rи, штампы, пресс формы.
l1риспособления это технолоrическая оснастка, предна
значенная для установки ремонтируемоrо изделия или ориен
тирования инструмента при выполнении технолоrической
операции. .
Инструмент это технолоrическая оснастка, предназна
ченная для воздействия на изделие с целью изменения ero co
стояния.
l1роизводственный процесс ремонта включает множество
работ, необходимых для получения отремонтированноrо aB
томобиля. Производственный процесс содержит:
. основные процессы непосредственноrо воздействия ис
полнителей и средств ремонта на ремонтируемые автомобили
по устранению неисправностей и восстановлению ресурса;
. вспомоrательные процессы, обеспечивающие работу
предприятия, в том числе, ремонт зданий, сооружений и обо
рудования, изrотовление технолоrической оснастки, произ
водство энерrии;
. обслуживающие процессы, включающие перемещение и
хранение peMoHTHoro фонда, материалов и товарной продук
ции, материально техническое снабжение и содержание в по
рядке заводской территории.
ТеХНОЛО2ический процесс ремонта часть производствен
Horo процесса, содержащеrо целенаправленные действия по
изменению состояния ремонтируемых объектов и определе
нию этоrо состояния.
В технолоrическом процессе участвуют предмет реМОНТ1
(ремонтируемое изделие), средства ремонта (оборудование,
оснастка и инструмент) и исполнители. Технолоrический про
цесс протекает на рабочих местах.
16
Рабочее .kleClпo первичная ячейка производства. Рабо
чее место определяется как часть производственной площа
ди с размещенными на ней оборудованием (частями KOH
вейера), предметами ремонта и исполнителями. На рабо
чем месте выполняется одна операция технолоrическоrо
процесса, на нем работают один или несколько рабочих.
Основная доля орrанизационных работ приходится на рабо
чие места. Нормы расхода энерrии, материалов, запасных
частей, инструмента и рабочеrо времени приводят дЛЯ OT
дельных рабочих мест. Рабочие места подлежат учету и aT
тестации. По результатам аттестации разрабатывают и BЫ
полняют мероприятия по обеспечению комфортных усло
вий труда, повышению производительности труда и качества
продукции.
Функция рабочеrо места технолоrическая операция, KO
торая получает название (токарная, сверлильная, шлифоваль
ная и др.) от Toro оборудования, которое установлено на этом
рабочем месте.
ТехиОЛО2ическая операция законченная часть технолоrи
ческоrо процесса, выполняемоrо на одном рабочем месте pa
бочими определенной специальности и квалификации. TeXHO
лоrическая операция, в свою очередь, также может быть раз
делена на части.
Установ часть технолоrической операции, выполняемой
при неизменном положении изделия от осительно опорно
закрепительных элементов оборудования. Установы необхо
димы, например, для обработки различных поверхностей
детали.
Позиция фиксированное положение изделия относитель
но инструмента при выполнении части операции. Позиции
образуются при обработке изделия на автоматической линии
( arperaTHoM станке) или сборке на конвейере.
ТеХНОЛО2ический переход законченная часть технолоrиче
ской операции, характеризуемая постоянством применяемоrо
инструмента и поверхностей, образуемых при обработке или
соединяемых при сборке. Технолоrический переход является
расчетной единицей технолоrическоrо проектирования. Tex
нолоrический переход состоит из одноrо или нескольких pa
бочих и вспомоrательных ходов.
17
Рабочий ход законченная часть технолоrическоrо пере
хода, состоящая из однократноrо перемещения инструмента
относительно заrотовки, сопровождаемоrо изменением фор
мы, размеров, шероховатости поверхности или свойств MaTe
риала.
Вспомоzаlпельный ход законченная часть технолоrиче
cKoro перехода, состоящая из однократноrо перемещения ин
струмента относительно заrотовки, необходимоrо для выпол
нения рабочеrо хода.
Вспомоzательный переход законченная часть техноло
rической операции, которая состоит из действий человека и
(или) оборудования, которые не сопровождаются изменени
ем формы, размеров, шероховатости поверхности или
свойств материала, но необходимы для выполнения техноло
rическоrо перехода. К вспомоrательным переходам относят,
например, установку заrотовки, смену инструмента, снятие
деталJ.I.
Авторемонтное производство система предприятий,
выполняющих средний и капитальный ремонты автомоби
лей.
Особенности aBTopeMoHTHoro производства по сравнению с
производством автомобилей обусловлены исходными заrо
товками и меньшими объемами производства. Выяснение об
щих признаков ремонта автомобилей и их изrотовления, а
также отличий этих процессов дрyr от дрyrа необходимо для
заимствования проrpессивных средств оснащения, техноло
rических процессов и орrанизационных форм и определения
специфичных путей развития aBTopeMoHTHoro производства
(табл. 1.2).
Большее число авторемонтных предприятий, чем aBTO
мобильных заводов, и их ведомственная разобщенность
объясняют на порядок меньшие объемы выпуска товарной
продукции каждым предприятием. Этим, в свою очередь,
объясняется худшая оснащенность операций ремонта, как
по номенклатуре, так и по техническому уровню оборудо
вания.
Исходный предмет труда aBTopeMoHTHoro предприятия
это ремонтный фонд автомобилей с различными характери
стиками износа деталей, сочетаниями их повреждений и OCTa
точной долrовечностью.
18
Таблица 1.2
Сопоставление основных признаков процессов
изrотовления автомобилей и их ремонта
Производство
автомобилей
Признаки
Цель
Создание парка aB
томобилей (первич
ное производство)
Исходный
предмет труда
Источник
заrотовок
Материалы, полу
фабрикаты
Литейное, кузнеч
ное, штамповочное
производства
Одно
Число состояний дeTa
лей
Производственный
участок по определе
нию технолоrических
маршрутов изrотовле
ния или восстановле
ния деталей
Способ создания при
пуска на обработку
Отсутствует
Формой заrотовки
Объемы и тип произ
водства
Виды оборудования
Сотни тысяч еди
ниц, массовое
Специальное, спе
циализированное
После изrотовления
Детали для сборки aB
томобилей
Ремонт автомобилей
Устранение неисправностей
и восстановление ресурса
парка автомобилей (вторич
ное производство)
Ремонтный фонд автомоби
лей
Разборочно очистной уча
сток
Больше одноrо
У часток сортировки деталей
Нанесением покрытий, пере
мещением материала, ис
пользованием поверХIlО
cTHoro слоя детали
Десятки тысяч единиц, ce
рийное
Специализированное, уни
версальное
rодные после разборки,
восстановленные, изrотов
ленные, приобретенные
Особенности ремонта автомобилей обусловлены:
. наличием разборочноrо процесса;
. большим числом состояний деталей peMoHTHoro фонда;
. необходимостью определения техническоrо состояния
деталей peMoHTHoro фонда и их сортировки;
. отличием способов восстановления деталей от способов
их изrотовления;
. сборкой автомобилей большей частью из уже работав
ших деталей (восстановленных и rодных без восстановления),
которые по значениям отдельных параметров отличаются от
новых деталей.
19
1.3. Процесс капитальноrо ремонта автомобилей и arperaToB
Доставка и "риемка в ремонт. Приемку peMoHTHoro фон
да на завод и поставку отремонтированной продукции заказ
чику целесообразно орrанизовать через обменные пункты,
использование которых в 1,5.. .2,0 раза уменьшает транспорт
ные расходы и значительно повышает равномерность поступле
ния peMoHTHoro фонда на авторемонтное предприятис.
Автомобили, сдаваемые в ремонт, должны быть тщательно
очищены снаружи от заrpязнений. Составные части, cдaBa
емые в ремонт отдельно, должны быть без жидкой смазки,
rерметизированы пробками или заrлушками, анеокрашенные
поверхности покрыты консервирующими составами.
Применительно к автомобилям и их составным частям дей
ствуют стандарты СТБ 928 9З СТБ 9ЗО 9З, устанавливаю
щие комплектность и общие технические требования к изде
лиям, сдаваемым в капитальный ремонт и выпускаемым из
Hero. Стандарты устанавливают правила приемки в ремонт,
документацию, состояние автомобилей, поступающих в pe
монт и сдаваемых заказчику. Соrласно стандартам автомобиль
проходит только один капитальный ремонт в течение времени
сзоеrо существования.
Аварийные автомобили принимаются в ремонт при нали
чии письменноrо ходатайства вышестоящей орrанизации за
казчика и справки r АИ. Характер и размеры аварийных по
вреждений или некомплектность указываются в акте техниче
cKoro состояния, в приемосдаточном акте и в соответствую
щей калькуляции aBTopeMoHTHoro предприятия, составляемой
в связи с увеличением объема и стоимости ремонта.
Стандарт определяет первую комплектность для автомоби
лей тяrачей, rpузопассажирских и пассажирских автомобилей
и для силовых arperaToB в сборе. Первая и вторая комплектно
сти предусмотрены для rpузовых, специализированных и спе
циальных автомобилей, для кабин и двиrателей. Автомобили
или аrpеrаты первой комплектности это полнокомплектные
изделия со всеми составными частями. Вторую комплектность
автомобиля определяет отсутствие платформы (фурrона, цис
терны, пожарноrо оборудования и т.д.) и деталей их крепле
ния на шасси. Отсутствующие составные части arperaToB BTO
рой комплектности перечислены в стандарте СТБ 9З 9З.
20
Автомобиль в капитальный ремонт принимает представи
тель aBTopeMoHTHoro завода в присутствии заказчика. Приемка
оформляется актом на основании заключения, которое COCTaB
ляют по результатам наружноrо осмотра, проверки с приме
нением средств контроля, испытательноrо пробеrа автомобиля
до 3 км, разборки или диаrностирования.
Эффективность капитальноrо ремонта автомобилей и их
составных частей зависит от состояния peMoHTHoro фонда,
которое определяет объем трудовых и материальных затрат.
Автомобиль, принятый в капитальный ремонт, должен быть в
состоянии, обусловленном нормальной эксплуатацией и eCTe
ственным изнашиванием деталей. На автомобиле не должно
быть деталей, восстановленных способами (например, при
варкой вместо напрессовывания), исключающими возмож
ность их последующеrо использования. Все сборочные еди
ницы, приборы и детали должны быть закреплены так, как это
предусмотрено конструкцией. Автомобиль должен быть с
rодными колесами и аккумуляторной батареей. Принятый в
ремонт автомобиль при необходимости консервируют.
Составные части автомобилей, сдаваемые отдельно, не
должны содержать базовых или основных деталей, подлежа
щих списанию. Не принимают, например, в капитальный pe
монт двиrатели с пробоинами и обломами стенок цилиндров,
трещинами, захватывающими отверстия под rильзы цилинд
ров, перемычки между цилиндрами, ребра жесткости KopeH
ных опор блока цилиндров, с трещинами на коленчатом валу.
Принятый ремонтный фонд хранят в закрытых помещени
ях или под навесом. Аrpеrаты хранят на подставках или Tex
нолоrических стеллажах.
Содержание технолоrических процессов ремонта авто...
мобиля. Автомобиль на разборочно очистной участок подают
с помощью лебедки или тяrача.
Очистные и разборочные технолоrические операции, CMe
няя дрyr дрyrа, превращают автомобиль во множество деталей
peMoHTHoro фонда (рис. 1.2). Как и на автозаводе, большая
доля работ aBTopeMoHTHoro предприятия выполняется над
каждой деталью автомобиля.
Детали peMoHTHoro фонда сортируют на три rpуппы: rод
ные, требующие восстановления и неrодные. rодные к даль
нейшему использованию детали сразу направляют на комп
лектовочный участок. Детали, которые имеют устранимые
21
Предремонтное ............. Доставка на ремонтное Консервация и после
диаrностирование предприятие ремонтное хранение
I I
Документальное Подrотовка Доставка на склад
оформление к ремонту сбыта
I f I
Консервация и пред.. Приемка ОТК
ремонтное хранение Предприятие, I
I
Перемещение в цех использующее Обкатка, испытание
автомобили и послеремонтное
I диаrностирование
Снятие сидений, при.. f I
боров электрообору.. Коррозионная защита
дования, питания и др. Доставка автомобиля f4-
владельцу I
I
Наружная очистка Окрашивание
автомобиля и разборка I
на arperaTbI Ремонт сидений, Общая сборка
...... приборов, автомобилей
I
Очистка и разборка электрооборудования I
И питания, рам, Обкатка, испытание
arperaToB
I радиаторов, кабин и друrих и приемка arperaToB
Очистка деталей изделий на участках, ОТК
специализированных I
I по предметному Окрашивание
Определение техниче..
признаку arperaToB
cKoro состояния и I
сортировка деталей Склад запасных Узловая и общая
:S ':S частей сборка arperaToB
:S :S
JS ::I: I I
:S JS :s: Q)
:s: Комплектован ие
::I: IX :s: IX Q) деталей
са :s: s а..
a..::I:
..... Q) a..::I: m
..... Q) о I
Е::
с") Восстановление
::I: Q) uQ) Q)
ua.. а.. \D деталей
сп :s: сп :s:
:S О О
E:: ro Е:: I
tD са
..... tD I I
Q) 1::[ Склад накопления
1::[ 1::[
I t
в утиль
Рис. 1.2. Схема производственноrо процесс а ремонта автомобилей
повр " ения и подлежат восстановлению, являются исход
ными заrотовками, их направляют в СI ад накопления BOCCTa
навливаемых деталей. Детали, имеющие неустранимые по
вреждения, признают утильными и направляют на ,участок
переработки металлолома.
Детали с устранимыми повреждениями разделяют в складе
накопления на rpуппы с одинаковыми сочетаниями поврежде
22
ний И В виде партий направляют на соответствующие участки
восстановления.
Участки по восстановлению изношенных деталей являются
основой aBTopeMoHTHoro производства. Эти участки в наи
большей степени обеспечивает энерrо и ресурсосбережение
этоrо производства. Здесь используют доремонтные материал
и форму деталей. Исходная заrотовка, полученная в результа
те разборки и очистки автомобиля, значительно дешевле заrо
товки автозавода, изrотовленной в литейном или кузнечно
штамповом производстве. При восстановлении деталей обра
батывают меньшее число поверхностей, что объясняет и
меньшую трудоемкость процесса. Детали получают со свой
ствами, близкими к свойствам новых деталей, а в ряде случаев
превосходящими их.
На специализированных участках по восстановлению OT
дельных деталей вначале исходные заrотовки превращают в
ремонтные заrотовки путем создания припусков на BOCCTaHaB
ливаемых поверхностях. Эти припуски, необходимые для
обеспечения требуемых rеометрических параметров и свойств
детали, получают различными способами. К ним относят раз
личные виды наплавки и напыления, закрепления дополни
тельных ремонтных деталей, нанесения электрохимических и
химических покрытий, пластическоrо деформирования MaTe
риала и др. Создание припусков в отдельных случаях связано
с упрочнением восстанавливаемых элементов.
Ремонтные заrотовки подверrают механической и терми
ческой обработке, в результате которой они превращаются в
детали за счет восстановления ранее yrpаченных параметров и
свойств. В конце процесса восстановления измеряют значения
их величин, установленные картами техническоrо контроля.
На комплектовочный участок поступают восстановленные
детали, детали rодные без восстановления и запасные части.
Из деталей образуют сборочные комплекты ремонтируемых
arperaToB. Ряд деталей должен быть включен в комплект с
учетом их размеров и массы. Некоторые вращающиеся при
работе детали и сборочные единицы проходят статическую
или динамическую балансировку.
Целые сборочные комплекты деталей подают на универсаль
ные сборочные рабочие места, а части этих комплектов на по
зиции сборочноrо конвейера. При сборке обеспечивают точ
23
ность зазоров или натяrов в соединениях деталей, а также дo
пустимые значения перекосов их осей. Здесь обеспечивают зна
чения моментов затяжки ответственных резьбовых соединений.
Части автомобиля после сборки окрашивают с целью при
дания им TOBapHoro вида и защиты в будущем от вредноrо
влияния окружающей среды.
Некоторые автомобильные аrpеrаты обкатывают. Двиrа
тель, например, вначале приводят в движение электродвиrате
лем на стенде, а затем заводят и постепенно повышают Ha
rpузку на двиrатель тормозом по установленной проrрамме.
Собранный автомобиль также обкатывают.
Заключительный процесс ремонта arperaTa или автомобиля
это испытания или диаrностирование. Испытание заключается
в измерении значений рабочих параметров в эксплуатацион
ном режиме и сопоставлении их с нормативными значениями,
осмотре и прослушивании. Послеремонтное диаrностирование
оценивает качество ремонта автомобиля. По результатам ис
пытания или диаrностирования принимают решение о прода
же изделия или ero доработке. Если были выявлены дефекты,
то их устраняют, а arperaT или автомобиль направляют на по
вторную (возможно, сокращенную) обкатку. ArperaT или aB
томобиль, принятый контролером отдела техническоrо KOHT
роля, сдают на склад rотовой продукции, rде их консервируют
для обеспечения исправноrо состояния при хранении.
Требования к отремонтированному автомобилю. ABTO
мобиль, прошедший ремонт, должен быть установленной
комплектности, а ero основные параметры (см. табл. 1.1 )
должны иметь нормативные значения, реrламентированные
руководствами по капитальному ремонту автомобилей и их
arperaToB. Показатели качества деталей в большой степени
определяют показатели сборочных единиц и arperaToB, а по
следние, в свою очередь, показатели автомобилей. HopMa
тивные значения функциональных показателей являются or
раничениями, которые, в свою очередь, обеспечивают не Me
нее чем 80 % ную послеремонтную наработку автомобиля от
наработки HOBoro автомобиля.
Задачи технолоrов при разработке технолоrических про
цессов ремонта автомобилей и цеховоrо персонала при реали
зации этих процессов состоят в достижении нормативных зна
чений установленных показателей с наименьшим расходом
труда, материалов и энерrии.
24
1.4. Состав aBTopeMoHTHoro предприятия и назначение
ero производственных участков
Структура aBTopeMoHTHoro предприятия. Производ
ственная структура авlпоре.монтНО20 предприятия это
состав ero производств, цехов, участков и отделов с указанием
связей между ними. Структура предприятия зависит от чис
ленности работающих, стоимости производственных фондов,
видов, сложности и объемов выпускаемой продукции.
Для выполнения своих функций авторемонтное предпри
ятие имеет в своем составе заводоуправление, основное,
вспомоrательное и обслуживающее производства.
Заводоуправление состоит из администрации, отделов и
лабораторий. Состав и функции заводоуправления зависят
от мощности и специализации предприятия. Заводские OT
делы это отделы rлавноrо технолоrа и rлавноrо KOHCTPYK
тора (может быть объединенный из них технический OT
дел), техническоrо контроля, материально техническоrо
снабжения, планово экономический, финансово сбытовой,
производственно диспетчерский, труда и заработной платы,
кадров. Основные функции заводских лабораторий: химиче
ский и металлоrpафический анализ материалов, ремонт и по
верка средств измерений, сбор данных о надежности продан
ной техники и др.
Основное производСlпво это множество производствен
ных цехов (участков) со средствами ремонта и исполнителя
ми, обеспеченными документацией, которые непосредственно
воздействуют на ремонтируемые изделия. Основное произ
водство занято выпуском товарной продукции (для продажи
или обмена).
Структура OCHoBHoro производства бывает цеховая, участ
ковая или комбинированная. Структура первоrо вида xapaK
терна для крупных предприятий с числом работающих свыше
500 человек. В этом случае предприятие, в зависимости от ero
специализации и кооперации с дрyrими заводами, состоит из
3...5 самостоятельных цехов с числом работающих в каждом
цехе 125...300 человек. Орrанизуют следующие цехи:
. разборочный с участками разборочно очистным, сорти
ров очным и заrотовительным;
. механический с участками слесарно механическим, прес
совым и кузнечно рессорным;
25
. индустриальноrо восстановления деталей с участками
восстановления отдельных деталей, термическим, сварочно
металлизационным, rальваническим, переработки резины и
пластмасс и медницким;
. аrpеrатно сборочный цех с участками ремонта aBTOMO
бильных arperaToB, топливной аппаратуры, электрооборудо
вания и rидросистем, комплектовочным, сборочным, окрасоч
ным и обкаточно испытательным;
. кузовной цех с участками ремонта кабин и оперения, дe
ревообрабатывающим (ремонта платформ), шиноремонтным,
обойным и окрасочным.
В структуре управления цехом имеются начальник цеха,
начальники смен, старшие мастера, мастера и бриrадиры.
Цехи состоят из участков. Заводы с числом работающих
менее 500 человек имеют в своем составе только участки, KO
торые возrлавляют старшие мастера.
ПроuзводСlпвеllllЫЙ участок это структурная составляю
щая предприятия или цеха, которая состоит из совокупности
рабочих мест и предназначена для выполнения отдельноrо
технолоrическоrо процесса или комплекса работ по ремонту
отдельных arperaToB. В первом случае производственный уча
сток орrанизован по технолоrическому признаку, во втором
по предметному. Технолоrическая специализация участков
более проrpессивная, чем предметная по причине более rлу
бокой специализации.
Состав производственных участков предприятия определя
ется видом ремонтируемых изделий, технолоrическими про
цессами, объемом и орrанизацией производства. Функции
основных производственных учаСlпков aBTopeMoHTHoro
производства следующие.
. Предремонтное диаrностирование развивается с BHeдpe
нием необезличенноrо ремонта, основная цель KOToporo BЫ
полнение с минимальной трудоемкостью caMoro необходимо
ro объема ремонтных работ и сохранение прежних связей и
взаимноrо расположения деталей между собой. Диаrностиро
вание это безразборное определение техническоrо состояния
arperaTa (неисправностей и остаточноrо ресурса) по результа
там измерения диаrностических параметров. К диаrностиче
ским параметрам, например, относят: эффективную мощность,
давление масла в rлавной маrистрали, удельный расход топ
26
лива, содержание оксида уrлерода в отработавших rазах, зазо
ры в соединениях, расходы rазов и жидкостей, значения пара
метров рабочих процессов.
. На разборочно очистном участке разбирают автомобили
на детали, а по мере разборки части автомобиля очищают.
Очищенные детали сортируют на rодные, неrодные и подле
жащие восстановлению. У деталей последней rpуппы находят
повреждения, в зависимости от сочетания которых определя
ют маршруты восстановления и формируют партии деталей,
направляемые на участки восстановления.
. На участках восстановления деталей удаляют повреж
денные места деталей, закрепляют дополнительные peMOHT
ные детали, наносят восстановительные покрытия и обраба
тывают поверхности для придания необходимых расположе
нмя, форм, размеров и шероховатости этих поверхностей и
балансируют детали. Наплавляемые и напыляемые покрытия
наносят непосредственно на участках восстановления деталей,
а электрохимические и полимерные покрытия наносят на ca
мостоятельных участках в силу специфики соответствующих
процессов.
. Комплектовочный и сборочный участки служат для
rpуппирования деталей по видам, массе и ремонтным разме
рам, узловой сборки, балансировки сборочных единиц и об
щей сборки. При узловой и общей сборке обеспечивают необ
ходимую точность замыкающих размеров.
. На участке окрашивания наносят на поверхности машин
rpунты, шпатлевки и эмали. Процесс нанесения декоративных
покрытий обычно сопровождается высокотемпературной
сушкой.
. Процесс обкатки собранных arperaToB обеспечивает из
менение rеометрических параметров соединений и физико
механических свойств поверхностных слоев материала в Ha
чальный период трения, тем самым rотовит соединения дeTa
лей к эксплуатационной наrpузке.
ВспОМО2ательное проuзводство служит для обеспечения
жизнедеятельности OCHoBHoro производства. Во вспомоrа
тельном производстве изrотавливают средства ремонта (обо
рудование и оснастку), необходимые в основном производ
стве, приобретение которых невозможно или нецелесообраз
но. Это производство содержит в исправном состоянии здания
27
и сооружения, средства ремонта, энерrосистемы и инженер
ные сети. Оно обеспечивает основное производство HeKOTO
рыми ресурсами (тепловой и электрической энерrией, сжатым
воздухом, холодом, технолоrическими rазами, производ
ственной и питьевой водой, свежим воздухом и др.), удаляет и
перерабатывает отходы.
Вспомоrательное производство включает отделы rлавноrо
механика и энерrетика, инструментальный и peMOHTHO
строительный участки.
Обслуживающее производство обеспечивает бесперебой
ную работу OCHoBHoro и вспомоrательноrо производства.
В ero составе имеются транспортный цех, службы снабжения
и сбыта со складским хозяйством. К обслуживающим процес
сам относят перемещение, складирование и выдача материа
лов, полуфабрикатов, запасных частей, товарной продукции и
др. В результате обслуживающих процессов не создается про
дукция, а только выполняются услyrи.
Внутризаводской транспорт ПрОИ380ДИТ внутрицеховые,
межцеховые и складские перевозки материалов, полуфабрика
тов и изделий.
Общезаводские склады это склад peMoHTHoro фонда, за
пасных частей (с участком расконсервации деталей), метал
лов, химикатов, лакокрасочных, rорюче смазочных и лесома
териалов, сжатых rазов, утиля, rотовой продукции (с участком
ее консервации).
Функции производственных участков, входящих в состав
aBTopeMoHTHoro предприятия, приведены в табл. 1.3.
Таблица 1.3
Состав участков aBTopeMoHTHoro предприятия и их функции
Наименование Выполняемые работы
участков
] 2
Основное производство
Предремонтноrо Диаrностирование arperaToB
диаrностирования
Разборочно" Наружная очистка автомобилей, разборка их на arpera..
очистной ты, подразборка, очистка подразобранных arperaToB,
разборка arperaToB на сборочные единицы, очистка
сборочных единиц, разборка сборочных единиц, очи..
стка деталей
28
Восстановление отдельных деталей (корпусных, валов
и др.) или их rpупп со сварочными, наплавочными и
механическими работами
Термическая и химико"термическая обработка заrото"
вок
Нанесение покрытий наплавкой и напылением, сварка
заrотовок
Ремонт водяных и масляных радиаторов, топливных
баков, масляных фильтров, трубопроводов, упорных
шайб, втулок и др.
Нанесение электрохимических и химических покрытий
Изrотовление и восстановление деталей, заделка тре..
щин и пробоин
Проверка и ремонт электродвиrателей, стартеров,
reHepaTopoB и реле..реryляторов, ремонт фар, электро..
проводки, приборов (в том числе электронных), теку..
щеrо ремонта и зарядки аккумуляторных батарей
Ремонта топлив.. Ремонт подкачивающих топливных насосов, карбюра..
ной аппаратуры торов, инжекторов, топливных насосов BbIcoKoro дав..
ления и форсунок
Работы по ремонту отдельных arperaToB
Ремонт насосов, цилиндров, распределителей изолот"
ников
И Снятие старой краски, замена, правка и сварка панелей,
подrотовка поверхностей, нанесение и сушка лакокра..
сочных покрытий
Изrотовление деревянных заrотовок, упаковочной
тары, ремонт платформ
Ремонт спинок и сидений
Устранение местных повреждений шин, ремонт камер
Накопление деталей, образование и хранение сбороч..
ных комплектов arperaToB
Узловая и общая сборка arperaToB и автомобилей
Подrотовка поверхностей, нанесение и сушка лакокра..
сочных покрытий
Обкаточно"испы" Заправка топливом и маслом, обкатка, испытания,
тательный послеремонтное диаrностирование, устранение неис..
правностей, сдача и консервация arperaToB и автомо"
билей
1
Сортировочный
Заrотовительный
Слесарно"
механический
Прессовый
Кузнечно"
рессорный
Восстановления
деталей
Термический
Сварочно"метал..
лизационный
Медницкий
rальванический
Переработки ре..
зины и пластмасс
Ремонта электро..
оборудования
Ремонта arperaToB
Ремонта rидро..
систем
Ремонта кабин
оперения
Деревообрабаты ..
вающий
Обойное
Шиноремонтный
Комплектовочный
Сборочный
Окрасочный
Продолжение табл. 1.3
2
Определение техническоrо состояния и сортировка
деталей
Резка CopToBoro материала на заrотовки
Изrотовление деталей, подrонка сопряrаемых поверх..
ностей
Листовая штамповка
Работа на кузнечных молотах, ремонт рессор
29
1
Отдел rлавноrо
механика
Инструменталь..
ный участок
Отдел rлавноrо
энерrетика
Лаборатории
Склад ремонтно..
ro фонда
Склад материаль..
но"техническоrо
обеспечения
Склад rотовой
продукции
Транспортный
Окончание lпабл. 1.3
2
Вспомоrательное производство
Планово..предупредительный ремонт технолоrическоrо
и подъемно"транспортноrо оборудования
Изrотовление оборудования, приспособлений и инстру"
ментов, ремонт приспособлений, содержание и заточка
инструментов
Ремонт и обслуживание силовоrо, осветительноrо,
теплотехническоrо и вентиляционноrо оборудования,
содержание инженерных сетей, эксплуатация компрес..
сорной и котельной
Химический и металлоrpафический анализ материалов,
содержание, ремонт и поверка средств измерений
Обслуживающее производство
Приемка и хранение peMoHTHoro фонда
Расконсервация и входной контроль деталей, учет и
хранение запасных частей, материалов, металла, хими..
катов, баллонов со сжатым и сжиженным rазом, карбида
кальция и др., выдача в цех
Хранение и выдача rотовой продукции
Эксплуатация межцеховоrо транспорта
Типы авторемонтных предприятий. В зависимости от
объемов и видов ремонта изделий выделяют следующие виды
ремонтных предприятий: технические центры в составе про
изводственных объединений, выполняющие текущий и cpeд
ний ремонт автомобилей; авторемонтные мастерские для
среднеrо ремонта автомобилей; специализированные aBTope
монтные заводы, на которых выполняют капитальный ремонт
автомобилей с индустриальным восстановлением их деталей.
Тип производства зависит от видов, реrулярности выпуска
и объема выпускаемой продукции. Он определяется значени
ем коэффициента закрепления операций К з . о за рабочими
местами
к == о
з.о р'
(1.1)
rде О и р соответственно, число различных операций, BЫ
полненных в течение месяца, и рабочих мест на производстве.
Различают производство единичное, серийное и массовое.
В единичном производстве К з . о > 40, в мелкосерийном
30
40 > К з о > 20, в серийном 20 > К з о > 1 О и в крупносерийном
1 О > К з . о > 1. В массовом производстве на каждом рабочем
месте выполняют одну операцию (К з . о == 1).
Единичное производство характеризуется малыми объема
ми выпуска одинаковых изделий, повторение ремонта KOTO
рых не предусмотрено. Применяется в мастерских, оснащен
ных универсальным оборудованием и инструментом. Уровень
механизации низкий, а квалификация рабочих высокая.
Серийное производСlпво характеризуется ремонтом изде
лий, периодически повторяющимися партиями. Наиболее
применяется при ремонте автомобилей и arperaToB. В этом
производстве используют универсальное оборудование со
специальными приспособлениями или инструментом. Квали
фикация рабочих средняя.
Массовое проuзводство характеризуется большими объемами
вьшуска продукции, непрерывно ремонтируемой в течение дли
тельноrо времени. За каждым рабочим местом закреrшяют одну
операцию, что позволяет использовать конвейеры и специальное
оборудование. Квалификация рабочих невысокая. К условиям
MaccoBoro производства приближаются arperaTopeMoHTHbIe
заводы и цехи индустриальноrо восстановления деталей.
Специализация авторемонтных предприятий. ABTope
монтные заводы Moryт быть специализированы по предмет
ному и технолоrическому признакам. В первом случае за
предприятием закрепляют или ремонт полнокомплектных aB
томобилей, или их частей (силовых arperaToB, двиrателей, KO
робок передач, ведущих и неведущих мостов, электрообору
дования, приборов питания, аккумуляторных батарей, топлив
ной аппаратуры, шин и др.), или восстановление деталей.
Во втором случае за заводами закрепляют отдельные техноло
rические процессы ремонта (нанесение восстановительных
покрытий, разборку и сборку изделий и др.)
Специализация авторемонтных заводов изменяется с по
требностями рынка. Наблюдается переход от ремонта полно
комплектных машин к ремонту их arperaToB. Рынок требует
выпуска комплектов отремонтированных сборочных единиц и
восстановленных деталей с прокладками и крепежными изде
лиями, которые необходимы автотранспортным предприятиям
при текущем ремонте автомобилей. Поэтому орrанизуют pe
монт основных сборочных единиц arperaToB (например, ци
31
линдропоршневых rpупп, коленчатых валов с маховиками и
сцеплениями и др.) с восстановлением малоресурсных деталей
(поршней, вкладышей коленчатоrо вала), которые ранее под
лежали замене на новые.
1.5. Орrанизация капитальноrо ремонта автомобилей
Определение и принципы орrанизации ремонта. Opza...
низация производСlпва это система мероприятий, обеспечи
вающих ритмичный выпуск продукции нормативноrо качест
ва и установленноrо объема, надлежащие условия безопасноrо
труда с минимальным расходом производственных ресурсов
без заrpязнения окружающей среды.
При орrанизации производства применяют: критерий, с по
мощью KOToporo оценивают систему мероприятий; оrpаниче
ния, которые должны быть выполнены неукоснительно; пара
метры оптимизации, значения которых стремятся уменьшать.
Критерий орrанизации производства это ритмичность
которая определяет способность предприятия выпускать про...
дукцию через равные отрезки времени. Ритмичность произ
водства обусловлена ero четким планированием, работой обо
рудования без остановок, своевременным обеспечением рабо
чих мест производственными ресурсами, образцовой техноло
rической и трудовой дисциплиной.
02раничения при орrанизации производства это YCTaHOB
ленные уровень качества продукции и объемы ее выпуска,
требования охраны труда, режим работы предприятия и ero
эколоrическая безопасность.
Оценочный параметр орrанизации производства это pac
ход производственных ресурсов.
Если технолоrические процессы излаrают в виде способов,
то орrанизационные мероприятия в виде инструкций и Me
тодов. Технолоrическая документация реrламентирует Дей
ствия рабочих и средств ремонта над ремонтируемыми объек
тами, а орrанизационная документация деятельность PYKO
водителей и исполнителей в их взаимодействии.
Различают объекты и средства орrанизации aBTopeMOHTHO
ro производства (табл. 1.4). Производство и труд орrанизуют
руководители предприятия, цехов, участков, смен и бриrад,
работники отделов производственно диспетчерскоrо, орrани
зации труда и заработной платы.
32
т аБЛllца 1.4
061..('1\ 11.1 11 11 1811 llаки орrанизации aBTopeMOHTHoro "роизводства
( )\1' I I 11.1
РаБОЧIН'
Средства ремонта и
oprтeXOCHaCTKa
Условия труда на rабо
чем месте
Ремонтируемые изделия
Производственные
ресурсы
ОрrаНИ3aIlIIОlfная струк..
тура преJ lIрllЯТИЯ
ОрrанизаЦIIОIIII,НI ) OI(Y"
ментация
Признаки
Начало и конец работы
Последовательное или параллельное выполнение
работ
Поддержание плановой интенсивности труда в
течение смены
Соотношение труда и отдыха
Исполнение обязанностей и предписаний
Орrанизация труда на рабочих местах
Наличие табельноrо комплекта средств ремонта
Рациональное расположение средств ремонта и
ОРllехоснастки на рабочем месте
Содержание оборудования и оснастки висправ..
ном состоянии
Скорость, температура и влажность воздуха
Содержание в воздухе вредных веществ
Интенсивность излучений (электромаrнитных,
лучистых и тепловых), шума и вибраций
Производственная эстетика
Обеспечение рабочих мест, создание запаса
Учет и сохранность
Переработка отходов
Нормирование и учет
Контроль за расходованием
Своевременная подача на рабочие места
Учет и переработка отходов
Определение состава предприятия и взаимодей..
ствие между ero частями
Система управления
Кадровый состав: количество, распределение по
специальностям, квалификация; подrотовка и пе..
реподrотовка
Анализ и совеРUlенствование структуры
Своевременная разработка
Наличие на рабочих местах
Непрерывное совершенствование
Произво) ( I ВО Орl анизуют вначале в пространстве, а затем
во BpeMCIII1, как в масштабах завода и ero цехов (участков), так
и на каждом ра()очсм месте.
OpraHII' allll)1 Ilроизводства в пространстве основана на
решении о 1\1 l' I С Cl'O размещения на территории экономиче
cKoro paiiolla 11 Cl'O частей на территории предприятия. По
33
следнее зависит от вида ремонтируемых изделий, объемов их
выпуска и характеризуется размещением цехов внутри пред
приятия, участков внутри цехов и рабочих мест, инженерных
сетей, оборудования, транспортных средств и орrrехоснастки
внутри участков. Работы по орrанизации производства в про
странстве выполняют единовременно при ero орrанизацион
ной и технолоrической подrотовке. Основные принципы op
rанизации производства в пространстве: рациональное распо
ложение участков и рабочих мест и прямолинейное переме
щение ремонтируемых изделий.
РаЦИОНШlьное расположение производственных участков и
рабочих мест дрyr относительно дрyrа определяет кратчайшие
инженерные сети, минимальную транспортную работу по пе
ремещению предметов ремонта и наименьшую производ
ственную площадь предприятия.
Прямолинейное nеремещение ремонтируемых изделий дe
лает планировку участка лаконичной и обозримой.
Орrанизация производства во времени выполняется непре
рывно в течение Bcero времени ero существования. Основные
принципы орrанизации производства во времени: дифферен
циация или концентрация операций, непрерывность, rибкость,
параллельность и пропорциональность.
Дифференциация операций предполаrает разделение их на
составные части. Чем меньше переходов в операции, тем
меньше требования к квалификации рабочих, зато выше про
изводительность труда и более высокие требования к орrани
зации производства. Эта форма орrанизации применяется в
крупных ремонтных мастерских и на авторемонтных пред
ПРИЯТИЯХ.
Концентрация операций принцип, обратный их диффе
ренциации. Технолоrические операции TaKoro вида становятся
мноrопереходными и мноrоинструментальными и реализуют
ся, например, на оборудовании с ЧПУ. Квалификация рабочих
при этом высокая, зато орrанизация работ простая. Эта форма
орrанизации применяется на предприятиях различных типов.
НеnрерывНОСlпь производства предполаrает исключение
или сокращение перерывов в последовательно выполняемых
процессах. Показатель зависит от уровня специализации рабо
чих мест и потерь рабочеrо времени.
34
Illбкость производства это ero способность на одном и
I ()М )КС оборудовании за короткое время и при минимальных
.\ 1 ратах переходить на ремонт arperaToB и автомобилей HO
I:I.IX видов. Создание rибкоrо производства актуально в Ha
t lоящее время по причине выпуска продукции различных ви
II,()B малыми объемами.
Ilараллельность производства означает одновременное
1t1,lllолнение частей производственноrо процесса, что COKpa
II aCT время пребывания автомобиля в ремонте.
11ропорционалЬНОСlпь производства заключается в том, что
I рудоемкость работ на каждом рабочем месте должна быть
IIРОlIорциональна численности рабочих на этих рабочих Mec
I ;\х. Улучшение показателя обеспечивает более полное ис
11()Jlьзование основных фондов, повышение производственной
МОIЦНОСТИ предприятия и снижение себестоимости продукции.
()рrанизация производства включает также определение
I,ОJlичества производственных ресурсов на ремонт единицы
IIРОДУКЦИИ, распределение и своевременное обеспечение ими
р;\()очих мест, содержание средств ремонта в исправном co
( 1 ()ЯНИИ, управление перемещением изделий, обеспечение
H" OllaCHЫX и комфортных условий труда, взаимодействие
I',\()отников, действие системы качества.
()сновы орrанизации рабочих мест. Орrанизация рабо
'IIIX мест предполаrает разделение и кооперирование труда
"н ')«) y ними, оптимальный подбор оборудования и оснастки,
Р;\llIIОНальную планировку, оценку трудовых затрат, BHeдpe
IIlll IIсредовых методов и приемов, бесперебойное обслужива
1111l', создание блаrоприятных и безопасных условий труда и
t)\ н 'CI lечение наилучшей ero интенсивности, повышение KBa
1111(1)llкации рабочих. На каждое рабочее место составляют пас
II( )1) 1, В котором указывают состав работ, суточное задание, pe
11,111\ 1 11 условия работы, планировку и порядок обслуживания.
I ависимости от разнообразия выполняемых работ на pa
'1\ )'111'\ I\lсстах они бывают универсальными или специальными.
\ ""/(ае/Jсальные рабочие места орrанизуют в том случае,
1 t)1 11,;\ ()бьем ремонта изделий данноrо типа небольшой, а их
1\ t "Н. l'рУКЦИЯ не допускает разукомплектования составных
'I.H'll'ii. Эта форма орrанизации малоэффективна и применяет
t \1 11:\ М UIОМОЩНЫХ предприятиях. Ремонт изделия выполняет
, 11)\ 11 а) l:\ рабочих. Детали, требующие для cBoero восстановле
,ф
35
ния специализированноrо оборудования, направляют на COOT
ветствующие участки. Такая орrанизация работ отличается
простотой, а исполнители определенно отвечают за качество
ремонта. Однако в этом случае автомобили находятся в pe
монте длительное время, рабочие имеют высокую квалифика
цию, а ремонт получается дороrим.
Специализированные рабочие меСlпа орrанизуют при YBe
личении объемов ремонта. В условиях такой орrанизации pa
бот на каждом рабочем месте ремонтируют один узел. Приме
нение специализированных рабочих мест позволяет повысить
производительность труда, снизить требования к квалифика
ции рабочих и уменьшить за счет этоrо стоимость ремонта.
Эту форму орrанизации применяют в крупных авторемонтных
мастерских и на авторемонтных предприятиях.
В зависимости от возможности перемещения рабочих мест
по территории предприятия они бывают стационарными или
передвижными.
Орrанизация поточноrо ПрОИЗ80ДСТ8а. Любое производ
ство стремится к высшей форме своей орrанизации поточ...
1I0Й, которая мноrие rоды развивалась за счет дифференциа
ции технолоrических процессов. В авторемонтном производ
стве, например, применяют поточную орrанизацию труда на
участках разборки, очистки и сборки arperaToB и автомобилей,
восстановления деталей, окрашивания и сушки изделий.
Поточное производство впервые внедрено в США на aBTOMO
бильном заводе r. Форда в 1913 r.
П 01почная линия это система технолоrическоrо и тpaHC
портноrо оборудования, обеспечивающая выполнение TeXHO
лоrических операций в зцданной последовательности с пере
мещением предмета ремонта между позициями.
Изделия передают с позиции на позицию конвейером,
транспортером или вручную с остановками или без них. Ha
пример, на окрасочных участках это перемещение, как прави
ло, непрерывное, а в остальных случаях прерывное.
Орrанизацию производства начинают с определения ero
такта. Далее определяют трудоемкость работ на рабочих Mec
тах и распределяют по ним рабочих.
Отрезок времени, спустя который выходит продукция с по
точноrо производства, называют таКlпом. 'Такт поточноrо
36
Ilроизводства r (мин), ИСХОДЯ из необходимой производитель
II<)СТИ предприятия, равен
't = 60 Ф д.о
N '
( 1.2)
1 .J Ф д о действительный rодовой фонд времени поточной
JIIIIIИИ, ч/rод; N rодовые объемы ремонта изделий, rод l.
Число позиций (рабочих мест) n п поточноrо производства
1):( 1'110
п.. = 601;. = пИВ ,
Пер ('t t п ) Пер
I ) C kp коэффициент, учитывающий количество резервных
IIО'Н1ЦИЙ (k p == 1,05...1,15); Т и затраты труда в поточном про
11 и одстве, отнесенные к одному изделию, чел. ч; пер средняя
'1IICJlCHHOCTb рабочих на позиции; t п время транспортноrо
Ill'рсмещения изделия между позициями, мин; п яв явочная
'1IICJleHHOCTb рабочих.
IЗремя t п (мин) определяют по формуле
(1.3)
/и+ а
t п ,
V TP
(1.4)
I ) '11 длина ремонтируемоrо изделия в направлении тpaHC
11()pTHOrO перемещения, м; а расстояние между изделиями на
I\Оllвсйере, м; Vтp скорость транспортноrо перемещения из
J (' 11 И Й, м/мин.
(:корость транспортноrо перемещения arperaToB принима
1( ) I I 5. . .20 м/мин, а автомобилей 7. . .1 О м/мин.
е 'корость технолоrическоrо перемещения изделий V TX
(1\1/МИН) В производстве с их непрерывным перемещением равна
/и+а
V TX .
't
( 1.5)
11 ри расчете числа позиций в поточном производстве с He
IIIH'p'.IBHbIM перемещением изделий из формулы (1.3) исклю
'1.1101 врсмя t п .
11 () I'UЧНОС производство идеально орrанизовано в том
I '1 \"I.l , если фактический такт каждой позиции равен такту
37
а
I I I I
lu а
Lp
б
/1 Lp /2
Ln
Рис. 1.3. Схема определения общей длины поточной линии:
а расположение позиций в линии; б участки линии, определяющие ее длину
производства. Допускается отклонение их друт от друта не
более чем на 5 %. Равенства тактов или приближение к нему
при синхронизации поточноrо производства достиrают пере
распределением работ между смежными позициями, измене
нием числа позиций или изменением численности рабочих на
позициях. Эффективность синхронизации оценивают коэф
фициентом использования рабочеrо времени на поточной ли
нии 118
БОти
-пв= ,
Лоб 't
( 1.6)
rде п о 6 общая численность рабочих на линии.
Чем ближе 118 к единице, тем лучше орrанизовано произ
водство.
Длина поточной линии Ln (м) равна (рис. 1.3)
Ln == Lp + /1 + /2 == пп(/и+ а ) + /1 + /2,
(1.7)
rде 11 и 12 расстояния от rpаниц крайних рабочих мест до Ha
чала и конца конвейера, м.
Область эффектuвНО20 прuмененuя разборочных и сбо
рочных поточных линий В производстве с прерывным пере
38
мсuцением объектов обусловлена тактом производства менее
1 О мин.
Поточное производство требует синхронной работы всех
рабочих мест, бесперебойноrо обеспечения их производ
ственными ресурсами и услуrами со стороны вспомоrатель
IlbIX и обслуживающих подразделений. На участках MaCCOBO
1'0 и крупносерийноrо производства с поточной орrанизаци
ей труда отпадает необходимость в промежуточных складах,
сокращается длительность производственноrо цикла, исклю
чаются затраты на переrрузочные работы. Поточная орrани
1ация производства обеспечивает наивысшую производи
тельность труда, не требует высококвалифицированных pa
бочих и, следовательно, снижает себестоимость ремонта
автомобилей.
иl 1
РАЗБОРКА И ОЧИСТКА АВТОМОБИЛЕЙ,
СОРТИРОВКА ДЕТАЛЕЙ
2.1. Разборка автомобилей и arperaToB
Разборка авlпомобиля это технолоrический процесс по
следовательноrо разъединения ero на arperaTbI, сборочные
единицы и детали.
Разборочно очистной участок является, по сути, заrотови
тельным производством, которое обеспечивает заrотовками
участок во становления деталей и частично удовлетворяет
потребность сборочноrо участка в rодных деталях. Разбороч
ный процесс дает авторемонтному предприятию около 25 %
деталей, rодных для дальнейшеrо применения без ремонтных
воздействий и 40...60 % деталей в виде исходных заrотовок,
приrодных для восстановления и повторноrо применения.
Трудоемкость разборочных работ составляет 6...8 % от общей
трудоемкости ремонта автомобилей.
Состав разборочных работ. Основные работы, выполня
емые в разборочном отделении разборка резьбовых и прес
совых соединений. Например, в автомобильном двиrателе
разбирают около 700 резьбовых соединений. Моменты OTBO
рачивания резьбовых деталей после их длительной эксплуата
ции MOryт в 1,5...3,0 раза превышать значения моментов за
тяжки. Двиrатель имеет около 50 наименований прессовых
соединений. Значения усилий для их разборки превышают в
1,20...1,25 раза соответствующие значения сборочных усилий.
При ремонте нереrулярно разбирают и неразъемные соедине
ния (заклепочные, клеевые, паяные, сварные и др.). Разборка
сопровождается большим объемом работ по перемещению
ремонтируемых изделий.
Связь разборочных и очистных операций. Разборочные
и очистные работы, сменяя дрyr дрyrа, выполняются на одном
производственном участке. Совмещенный разборочно очистной
процесс (рис. 2.1) включает:
. очистку поступившеrо автомобиля;
. разборку автомобиля на arperaTbI;
40
. очистку arperaToB и их подразборку;
. очистку подразобранных arperaToB;
. общую разборку arperaToB;
. очистку узлов;
. узловую разборку;
. общую очистку деталей и очистку некоторых из них от
прочных зarpязнений;
. сбор, очистку и сортировку крепежных деталей.
Очистка автомобилей
Разборка авlпомобилей на azpezaтbl
Очистка arperaToB с промывкой или выпариванием внутренних полостей
Подразборка аzреzаlпов
Очистка подразобранных arperaToB
Общая разборка аzреzатов
Очистка сборочных единиц
Узловая разборка аzреzатов
Общая очистка деталей от масляных и асфальтосмолистых заrpязнений
Очистка отдельных деталей от прочных заrpязнений: Harapa, накипи, кор"
розии и разрушенных лакокрасочных покрытий. Очистка каналов и по..
лостей в деталях. Очистка крепежных деталей
Рнс. 2. J. Схема технолоrическоrо процесса очистки и разборки автомобилей
(курсивом приведены разборочные операции)
Перед разборочными операциями желательна сушка разби
раемых изделий, чтобы улучшить условия труда.
Средства разборки. Автомобиль разбирают на аrpеrаты
без ero технолоrическоrо перемещения. При общей разборке
arperaToB в качестве транспортноrо средства применяют KOH
вейер или эстакаду со стендами. Конвейерное перемещение
ремонтируемых изделий между технолоrическими позициями
11 применение специальноrо оборудования уменьшает тpyдo
емкость разборки.
2а Зак 951
41
1 2
Рис. 2.2. Оборудование для разборки автомобильных arperaToB:
1 решетчатый транспортер; 2 и 12 упоры; 3 разборочный поворотный стенд;
4 натяжное устройство; 5 тележка; 6 винтовой зажим; 7 рама; 8, 11, 17
и 18 направляющие; 9 и 1 О секции; 1 3 трубопровод; 14 и 15 конечные
выключатели; 16 поддон; 19 очистная струйная машина
Пример комплексноrо оборудования, включающеrо под
вижные стенды для общей разборки автомобильных arperaToB,
решетчатый транспортер для перемещения сборочных единиц
и деталей в машину для их очистки по казан на рис. 2.2.
Стационарный стенд для разборки arperaToB приведен на
рис. 2.3. Разбираемый arperaT устанавливают на поворотную
раму 4 стенда, которая находится в зоне действия рук рабоче
ro с инструментом. Привод рамы, состоящий из электродвиrа
теля 2 и редуктора 3, дает возможность придать изделию
удобное для разборки положение.
Если закрепить arperaT на стенде только за корпусную дe
таль, то можно разъединить и снять все детали и сборочные
единицы, относящиеся к общей разборке.
Резьбовые соединения разбирают с помощью пневматиче
ских или электрических rайковертов.
Распространенный пневматиt.;еский rайковерт упr 16
(рис. 2.4), способный разобрать резьбовое соединение диамет
ром ] 6 мм, развивает максимальный момент на ключе
200 Н . м, потребляет сжатый воздух под давлением не менее
0,3 МПа и обладает массой 3,5 Kr. В приводе ключа имеется
ударно импульсная муфта, которая увеличивает момент OTBO
рачивания и уменьшает реактивный момент, передаваемый на
42
1 2 3 4 5
о
Рис. 2.3. Стенд для разборки
arperaToB:
J основание; 2 злектродвиrатель;
3 редуктор; 4 рама с прижимами
Рис. 2.4. rайковерт пневматический
ударноrо действия: 1 .... шпиндель;
2 .... ударный кулачек; 3 .... пружина;
4 .... ротор; 5 .... корпус; 6 .... рукоятка;
7 .... кнопка; 8 .... маховик; 9.... кожух
руки рабочеrо. Пневматические rайковерты имеют малый
КПД (7...10 %) и издают сильный шум при работе.
Электрические rайковерты по сравнению с пневматиче
скими имеют более высокий КПД (50...60 %) и требуют MeHЬ
ших эксплуатационных расходов. Эти rайковерты оснащены
высокочастотными электродвиrателями, потребляющими ток
частотой 200 rц под напряжением 36 В.
Специализированные рабочие места разборки оснащают
стационарными одно шпиндельными электрическими rайко
вертами, установленными на колоннах, или мноrошпиндель
ными rайковертами, которые устанавливают на подвеске.
П 1 )именение мноrошпиндельных rайковертов повышает про
изводительность разборки в 6...8 раз по сравнению с примене
нием ручных одношпиндельных rайковертов.
Прессоразборочные работы выполняют при узловой раз
борке с помощью ручных винтовых, пневматических или rид
равлических устройств. Специальные прессы, оснащенные
пневматическими или rидравлическими приводами, повыша
2а*
43
ют производительность труда в 3...5 раз по сравнению с руч
ными съемниками, использующими мускульную энерrию.
Широкое применение получили пневматические приводы
(давление энерrоносителя 0,4.. .0,6 МПа). rидравлические
прессы работают при давлении энерrоносителя до 200 МПа и
имеют малые размеры. rидравлические устройства обеспечи
вают высокую производительность, они применяются при
больших объемах ремонта.
Устройство для снятия rильзы цилиндра (рис. 2.5) coдep
жит цилиндр 7 с заплечиками, которыми он устанавливается
на стенки блока цилиндров, и поршень 6 со штоком 5. На
штоке соосно ему установлен клин 3 со штифтом 4. Клин Ha
rpY:>Kea пружиной 2, которая стремится поднять ero. В нижней
части штока на осях установлены захваты 1 для rильзы.
При подаче масла под давлением в полость цилиндра 7
над поршнем 6 последний движется вниз. Пружина 2 подни
мает клин до упора штифтом 4 в стенку штока, при этом
усилие от клина на захваты не передается.
Устройство вводят В OTBep
стие rильзы Цlшиндра, захва
ты 1, поворачиваясь на своих
осях, этому не препятствуют.
Коrда цилиндр 7 своими за
плечиками касается блока ци
линдров, захваты 1 под дей
ствием собственноrо веса
располаrаются rоризонтально
и касаются площадок штока.
Масло под давлением подают
в полость цилиндра под порш
нем. Сила давления от порш
ня 6 передается через захваты
1 к снимаемой rильзе. Штифт
4 клина, после извлечения
rильзы из блока, упирается в
стенку штока. Остановив
шийся клин 3 действует на
захваты 1, внешние концы
которых, поднимаясь, пере
мещаются к центру и освобож
дают rильзу.
7
б
5
4
з
2
1
Рис. 2.5. У СТРОЙСТ80 дЛЯ снятия
rильзы цилиндра:
1 захват; 2 пружина; 3 .... клин;
4.... штифт; 5 шток; 6 поршень;
7 rидроцилиндр
44
2760
<:::>
<:::>
<:::>
с'<')
Рис. 2.6. Стенд для выпрессовывания шкворней из балки передней оси:
J шкворень; 2 скоба; 3 шток; 4 нижняя крышка; 5 rидроцилиндр;
6 верхняя крышка; 7 кран; 8 звено; 9 колонна; 1 О и 11 шланrи; 12 ба..
лансир; J 3 электродвиrатель; 14 насос; 15 XOMyr; 16 масляный бак;
17 балка переднеrо моста
На рис. 2.6 приведен rидравлический стенд для выпрессо
вывания шкворней из балки передней оси. Разборочное уси
лие создает подвесной rидроцилиндр 5, масло под давлением
к которому подает насос 14, который приводится от электро
двиrателя 13.
для перемещения разбираемых объектов и деталей применя
ют монорельсовые пути, кран балки, консольные краны, тpaHC
портеры, подвесные конвейеры, электрокары и автопоrpузчики.
Обеспечение качества разборочных работ. Одноименные
детали, поступающие на сборку, имеют различную стоимость.
[одные детали без восстановления обходятся производству в
5...10 % от отпускной цены, восстановленные в 30...40 %. Замена
выбракованных деталей на новые обходится в 110...150 % от их OT
пускной цены за счет транспортных и накладных расходов.
Сохранность деталей при разборке обеспечивают примене
ни ем специализированных стендов, учетом деталей и BHeдpe
45
нием системы оплаты труда за сданные на рабочие места cop
тировки неразрушенные детали.
Технолоrические мероприятия, обеспечивающие coxpaH
ность деталей, сводятся к исключению ручной или ударной раз
борки. Последняя приводит к изломам деталей, трещинам в KOp
пусных деталях, поrнутости листовых деталей, разрушению
резьб, забоинам на точных поверхностях, изоrнутости длинных
деталей и др. Такие повреждения увеличивают расход запасных
частей до 15 %, а объем восстановительных работ до 20 %.
Орrанизация разборки. По предметному признаку раз...
борку автомобиля делят на общую и узловую. В результате
общей разборки автомобиль последовательно разбирают на
аrpеrаты, а затем при узловой разборке аrpеrаты разбирают на
детали. При разборке используют только те средства, которые
определены технолоrической документацией. Ряд сборочных
единиц (блок цилиндров с крышками коренных подшипников
и картером сцепления, шатуны с крышками нижних rоловок,
картер редуктора заднеrо моста с крышками, разборные под
шипники и др.) при изrотовлении обрабатывались совместно,
поэтому их при ремоцте не разукомплектовывают.
Разборка может быть непоточной и поточной. Непоточную
разборку орrанизуют на универсальных или специализирован
ных стендах. Поточную разборку arperaToB на сборочные еди
ницы выполняют на конвейерах. Поточная форма орrанизации
разборки наиболее проrpессивная, дает высокие качество работ
и производительность труда и низкую себестоимость разборки.
В зависимости от разнообразия видов разбираемых изде
лий поточные линии Moryт быть OДHO и мноrопредметными.
Крупные предприятия орrанизуют разборку на однопредмет...
НЫХ поточных линиях. На предприятиях с разномарочной про
rpаммой небольших объмов применяют МНО20предметные
поточные линии. Мноrопредметные линии подразделяются на
переменно поточные и rpупповые. На пер е м е н н о
п о т о ч н ы х линиях поочередно разбирают весь суточный
объем аrpеrз.тов одноrо вида или часть ero объема, затем пi")и
ступают к разборке arperaTa дрyrоrо вида и т.д. В течение co
ответствующих отрезков времени на участок сортировки дe
талей поступают части одноrо arperaTa. Однако такая орrани
зация создает ряд трудностей (создание большоrо задела arpe
raToB, переналадку оборудования и др.). r р у п п о в а я поточ
ная линия приспособлена для одновременной разборки arpe
raToB разных видов.
46
Требования безопасности. Перед снятием arperaToB с
масляными картерами и системами охлаждения из них слива
ют технолоrические жидкости. Аrpеrаты автомобиля (двиrа
тель, коробку передач, задний и передний мосты и др.) сни
мают и перемещают с помощью подъемно транспортных
средств, оснащенных чалками и захватами. Запрещается под
нимать rpузы большей массы, чем это указано для данноrо
подъемноrо механизма. Тележки для перемещения изделий
должны иметь стойки и упоры, исключающие падение и ca
мопроизвольное перемещение arperaToB по платформе. CTeH
ды для разборочных работ должны соответствовать своему
назначению и быть удобными в работе. Инструменты и при
способления должны быть исправными.
2.2. Очистка автомобилей, arperaToB и деталей
Очистка автомобилей это технолоrический процесс
удаления заrpязнений с их поверхностей и поверхностей
составных частей.
Заzрязненuя это слои веществ внешней среды на поверх
ностях деталей с прочными связями. Заrpязнения образуются
при использовании и ремонте автомобилей.
Значение очистных работ. Объем очистных работ COCTaB
ляет 5...7 % в общей трудоемкости ремонта автомобилей.
Автомобиль, поступающий в ремонт, несет на своих по
верхностях до 100 Kr заrрязнений. Полная очистка от них
определяет культуру производства, объективность сорти
ровки и контроля деталей, высокое качество восстановле
ния и нормативную послеремонтную наработку. Хорошо
очищенные объекты ремонта леrче разбираются и MeHЬ
ше повреждаются. Некачественная очистка деталей сни
жает послеремонтную наrаботку arperaToB автомобиля на
20...30 0 А>.
Допустимая заrpязненность поверхностей зависит от клас
са их шероховатости. Так, например, на поверхностях с шеро
ховатостью 9 ro класса допустима остаточная заrpязненность
2,5 r/M 2 , а на поверхностях с шероховатостью 4 ro класса
12,5 r/M 2 .
47
Эксплуатационные и технолоrические заrрязнения.
Эксплуатационные заzрязнения (рис. 2.7) на наружных и
внутренних поверхностях arperaTOB различны. На наружных
поверхностях находятся кремнеземные отложения и остатки
материалов, которые перевозил автомобиль, масла и смазки,
маслоrpязевые отложения, rерметизирующие мастики, лако
красочные покрытия и продукты коррозии.
,
3аrpязнения I
I I
Эксплуатационные I т ехнолоrические
I I
На наружных На внутренних Масляные пятна
от соприкосновения
поверхностях поверхностях с руками рабочеrо ......
Остатки Масляные отложения Производственная
r------ перевозимых с продуктами ,....... ......
пыль
материалов изнашивания
Почвенные Асфальтосмолистые Стружка, абразивные
1----- ......
отложения отложения зерна
Маслоrрязевые Лаковые пленки 1----- Окалина, шлаки,
флюсы ......
отложения
Изношенные Металлическая дробь,
лакокрасочные Harap 1----- стеклянные шарики, ......
материалы косточковая крошка
Продукты коррозии Накипь ,....... Притирочные пасты, ......
эмульсии
Отработавшие r ерметики и мате- Продукты
............ риал разрушенных 1----- приработочноrо ......
мастики прокладок изнашивания
Рис. 2.7. Виды заrpязнений
Внутренние поверхности оказываются в поле зрения рабо
чеrо во время разборки arperaTa. Заrpязнения внутри arpera
тов представляют собой уrлеводородные отложения как pe
зультат старения и химико термическоrо превращения CMa
зочных материалов и топлива, продукты изнашивания, OCTaT
ки rерметизирующих паст и про кладок, а также накипь.
Уrлеводородные отложения состоят из масел и нейтраль
ных смол, оксикислот, асфальтенов, карбенов, карбоидов и
HecropaeMoro остатка (золы).
48
Асфальтосмолистые отложения не растворяются в масле и
обладают большей по сравнению с ним плотностью. Состав
отложений: окисленные масла и сМолы..... 40...80 %, карбены,
карбоиды и зола..... 10...30 %.
Лаковые отложения (пленки) образуются на немноrочис
ленной rpуппе деталей, например на шатунах и поршнях, за
счет тонкослойноrо окисления масла.
Основу Harapa составляют карбены и карбоиды (30...70 %),
масла и смолы (8...30 %), остальное..... оксикислоты, асфальте
ны и зола. Большое количество нерастворимых или тpYДHO
растворимых компонентов Harapa в орrанических растворите
лях затрудняет ero удаление.
На внутренних поверхностях стенок радиаторов, патрубков
и рубашек охлаждения двиrателей откладывается накипь. Ее
образование обусловлено содержанием в воде в растворенном
состоянии солей кальция и маrния.
Характеристика основных заrpязнений деталей приведена
в табл. 2.1. Наибольшие технолоrические трудности представ
ляет снятие прочных заrpязнений (Harapa и накипи), которые
обладают наибольшей прочностью соединения с металлами .....
7 и 20 МПа, соответственно.
Таблица 2.1
Виды и характеристики заrрязнений поверхностей
3аrpязнения
Масляно..
rpязевые
Масла и смазки
Лакокрасочные
покрытия
Продукты
коррозии
Накипь
Асфальтосмо"
листые отло..
жения
Harap
Сборочные единицы,
детали
Картеры, крышки, под..
доны
Корпусные детали, ва..
лы, шатуны, детали
системы смазки
Детали с окрашенны"
ми поверхностями
Детали кузова, каби..
ны, рамы, корпуса
Блоки, rильзы и rолов"
ки цилиндров
Блоки цилиндров, ко..
ленчатые валы, шату..
ны
rоловки цилиндров,
поршни, коллекторы
Характеристики заrpязнений
максимальная предел прочности
толщина, мм при сжатии, МПа
1 О 2...5
5
1.. .2
0,1
30
3
40
3
30
0,5
10
1
30
49
Детали в процессе восстановления покрываются lпехноло...
zическuми заZРЯЗl-lениями (окалиной, стружкой, притироч
ными пастами, смазочными маслами, очистными средами,
продуктами изнашивания и др.). Такие заrpязнения уступают
эксплуатационным по прочности и массе, но они должны быть
также удалены с деталей перед сборочными операциями.
Способы очистки поверхностей деталей. В зависимости
от состава и свойств заrpязнений применяют следующие oc
новные способы очистки поверхностей деталей:
. rидродинамическое разрушение и смывание струей воды
с образованием взвеси;
. растворение;
. эмульrирование;
. электрохимическая обработка;
. ультразвуковая обработка в жидкости;
· разрушение потоком металлической дроби, стеклянных
шариков, кварцевоrо песка, пластмассовой или косточковой
крошки;
. теРl\fическое разрушение;
· срезание.
rидродинамическую очистку поверхностей струей холод
ной или rорячей воды под давлением 0,5.. .20 МПа применяют
для наружной очистки деталей от непрочных кремнеземных
заrpязнений, смачиваемых водой.
Растворение это процесс образования однородной сис
темы из двух веществ (одно из которых заrpязнение) с распре
делением заrpязнения в жидкой очистной среде. Заrpязнения
при этом виде очистки переходят с поверхности очищаемой
детали в раствор. Наибольшей взаимной растворимостью об
ладают вещества со сходным строением молекул «подобное
растворяется в подобном». Растворение сопровождается и
диффузией. Последний процесс типичен для неполярных
жидкостей. В этом случае вязкость смешиваемых веществ
имеет основное значение.
Уrлеводородные заrpязнения при очистке деталей paCTBO
ряют в орrанических растворителях, ржавчину в кислотном
растворе, а лакокрасочные материалы..... в щелочном.
ЭМУЛЬ2ирование ..... это процесс образования эмульсий. He
смачиваемые инерастворимые заrpязнения при этом перево
дятся в жидкую среду в виде устойчивых дисперсных эмульсий.
50
Эмульrирование обусловлено адсорбцией поверхностно
активных веществ (ПАВ) на поверхности заrpязнений. Это
уменьшает как прочность caMoro заrpязнения, так и прочность
ero соединения с металлической поверхностью. Вещества, KO
торые способны адсорбироваться на поверхности rидрофобных
материалов, называют ЭМУЛЬ2аn10Рами. Адсорбция сопровожда
ется разрушающими давлениями в трещинах заrpязнения: pac
клинивающим и капиллярным. Так, расклинивающее давле
ние достиrает 80...100 МПа, а капиллярное..... 150...260 МПа.
Очистку поверхности металла от заrpязнения в жидком
растворе ПАВ можно представить рядом стадий (рис. 2.8).
а
1
2
з
б
4
5
б
в
7
а
8
9
Рис. 2.8. Схема очистноrо процесса в жидких технолоrических средах:
а, б, 8, 2 стадии процесса; J капли воды; 2 заrpязнение; 3 очищаемая де..
таль; 4 очистной раствор; 5 rидрофильная часть молекулы ПАВ; 6 rидро..
фобная часть молекулы ПАВ; 7 перевод частиц заrpязнений в раствор; 8 части..
цы заrpязнения, стабилизированные в растворе; 9 адсорбированные молекулы
ПАВ на очищенной поверхности
51
Вода обладает большим поверхностным натяжением, она
не смачивает заrpязнения, а стяrивается в отдельные капли.
Наличие в воде ПАВ уменьшает поверхностное натяжение
раствора, что приводит к проникновению ero в трещины и
поры заrрязнения. Капиллярное и расклинивающее действие
раствора приводит к разрушению заrpязнений. Отколовшиеся
частицы переходят в раствор. Молекулы ПАВ адсорбируют на
частицах заrpязнения и очищенных поверхностях деталей и
препятствуют укрупнению частиц и оседанию их на поверх
ность. В результате частицы заrpязнений вначале находятся в
растворе во взвешенном состоянии, а затем всплывают на по
верхность раствора или оседают на дно ванны.
Электрохu.мическая обработка поверхности деталей за
ключается в отрыве частиц заrpязнений пузырьками водорода
или кислорода, выделяющихся, соответственно, на катоде и
аноде.
Ультразвуковая очистка основана на передаче энерrии от
излучателя через жидкую среду к очищаемой поверхности.
Колебания среды с частотой 20...25 к[ц вызывают rидравли
ческие удары у поверхности детали, которые разрушают Mac
ляные пленки за 30.. .40 с, а твердые yrлеводородные заrpяз
нения в течение 2...3 мин. Этот способ нашел применение
при очистке прецизионных деталей сложной формы от проч
ных заrpязнений.
Если приведенные процессы неэффективны при очистке
деталей от прочных заrpязнений, то последние разрушают
потоком твердых частиц, срезают скребками или щетками
или вЫЖИ2ают rазовым пламенем.
Жидкие очистные среды. Наибольшее распространение
получили жидкие среды на основе орrанических растворите
лей, растворяюще эмульrирующих и технических моющих
средств.
ОР2анические растворители (керосин, уайт спирит, бен
зол, толуол, этиловый спирт, ацетон, хлористый метилен, три
хлорэтилен и др.) обладают способностью растворять заrpяз
нения, образуя однофазные растворы переменноrо состава.
Орrанические растворители обладают незначительным по
верхностным натяжением. Большинство из них пожароопас
ны. их применяют для очистки внутренних полостей arpera
тов, крепежных и мелких деталей, частей топливной аппара
52
туры и электрооборудования. При достижении предельной
массовой доли заrpязнений в растворе очистка прекращается.
Указанный недостаток частично устраняют применением
растворяюще ЭМУЛЬ2ИРУЮЩИХ средств (РЭС), которые состоят
из базовоrо растворителя, сорастворителя, ПАВ и небольшой
добавки воды. Базовыми растворителями служат ксилол, уайт
спирит и хлорированные уrлеводороды. Сорастворитель обес
печивает однородность и стабильность раствора с эмульrиро
ванным заrpязнением. В качестве сорастворителей применяют
ализариновое масло, канифоль и трикрезол. Детали после из
влечения из РЭС помещают в воду или раствор ПАВ, rде про
исходит эмульrирование заrpязнений.
Создание технических моющих средств (ТМС) на основе
ПАВ и щелочных веществ одно из достижений в области
очистки техники. Щелочные добавки в ТМС повышают aK
тивность ПАВ. Щелочную реакцию раствору придают как ще
лочи, так и щелочные соли. Из щелочей применяют едкий
натр. В качестве щелочных солей наиболее часто применяют
кальцинированную соду, силикаты и фосфаты. Щелочные Be
щества умяrчают воду, нейтрализуют свободные жирные ки
слоты, омыляют заrpязнения и поддерживают определенную
концентрацию водородных ионов (показатель рН).
ТМС являются мноrокомпонентными смесями веществ,
каждое из которых выполняет определенные функции в про
цессе очистки. Состав ТМС подбирают для применения в KOH
кретном технолоrическом процессе очистки деталей из опре
деленноrо материала от заданных заrpязнений. Исходное co
стояние большинства ТМС порошкообразное. Из ТМС наи
более распространены Лабомид, МС, МЛ, Викол, Темп и др.
Массовая доля ТМС в растворах составляет 15...30 r/л, а рабо
чая температура раствора 80...90 ОС.
Повышенное коррозионное действие ТМС на материал дe
талей из цветных металлов и сплавов потребовали примене
ния их в смеси с растворителями и орrаническими добавками.
К ним относятся Вертолин 74, Истра, Импульс, Фокус 74,
TMC 57, OMera и др. Средства Анкрас и СЭП 411 применяют
для удаления старых лакокрасочных покрытий.
Внедрение ТМС обеспечивает снижение стоимости очист
ных растворов на 40...60 % и сокращение времени очистки в
53
5...7 раз по сравнению с очисткой орrаническими раствори
телями.
Для продления срока службы раствора и экономии ТМС
необходима ero очистка от частиц заrpязнений. Применяют
процеживание, отстаивание, коаrуляцию, флотацию и фильт
рование заrpязненных растворов.
Твердые очистные среды, расплавы, кислоты и щело..
чи. Прочные неомыляемые заrpязнения (Harap и накипь) yдa
ляют с поверхностей деталей путем их механическоrо дробле
ния потоком твердых частиц (косточковой крошки фруктовых
растений, стеклянных шариков диаметром 0,3...0,8 мм, частиц
полиэтилена или полиамида, корунда, чyrунной и стальной
дроби, кварцевоrо песка). Среда переноса этих частиц сжа
тый воздух, вода, растворы ТМС.
Расплав щелочи и солей (едкоrо натра, азотнокислоrо
натрия и хлористоrо натрия) при температуре 400 ос очищает
детали от всех заrpязнений.
Серную и соляную кислоты в водных растворах использу
ют для травления, очистки от продуктов коррозии, накипи, а
водные растворы щелочей для очистки от лакокрасочных
покрытий и асфальтосмолистых отложений.
Процессы и средства очистки. В начале cBoero ремонта
автомобиль очищают от эксплуатационных заrpязнений, а в
завершение восстановления деталей и перед окрашиванием
arperaToB с их поверхностей удаляют технолоrические заrpяз
нения.
Элементы электрооборудования (rенераторы, стартеры и др.)
очищаются в отдельных машинах по причине непрочности их
деталей, изrотовленных в большинстве случаев из цветных
металлов.
Качественную очистку автомобилей обеспечивает MHoro
стадийный процесс (см. рис. 2.1). На первой операции очистки
удаляют до 80 % рыхлых маслопочвенных заrpязнений и ro
товят автомобиль для разборки на аrpеrаты. На последующих
операциях удаляют все более прочные заrpязнения. Наиболь
тая доля очистных работ протекает в жидких технолоrиче
ских средах в струйных или поrpужных машинах тупиковоrо
или конвейерноrо типа.
54
4
з
1
Рис. 2.9. Машина для струйной очистки автомобилей:
1 неподвижный rидрант; 2 подвесной путь; 3 подвижный rидрант; 4 меха..
низм перемещения rидранта
Автомобили больших размеров проходят струйную
очистку в неподвижном состоянии в машинах с подвижными
инеподвижными rидрантами (рис. 2.9). Форма rидран
тов, число сопел и направление их осей обеспечивают фор
мирование струй, направленных в наиболее заrрязненные
места. Боковые поверхности автомобиля очищают подвиж
ным rидрантом 3, а нижнюю поверхность неподвижным
rидрантом 1. Автомобили меньших размеров перемеща
ют на транспортере с технолоrической скоростью 0,2...
0,5 м/мин сквозь душевое устройство струйной машины или
очищают в поrружной машине на качающейся платформе
(рис. 2.1 О).
Рис. 2.10. Поrpужная машина с качающейся платформой для очистки
автомобилей:
1 кривошип; 2 маслосборник; 3 электродвиrатель; 4 редуктор; 5 крышка;
6 ванна; 7 пневмоцилиндр; 8 платформа; 9 шатун; 10 наrpеватель
55
Поrpужная машина кpeCTO
BO poTopHoro типа (рис. 2.11)
для очистки деталей coдep
жит ванну 5, внутри которой
на опорах установлен вал 4
с крестовинами, теплообмен
ник 7, маслосборник б и
устройство для сбора заrpяз
нений 2. На шипы крестови
ны устанавливают контейне
ры з. Вал приводят во Bpa
щение электродвиrателем че
рез клиноременную передачу
и редуктор. Дно ванны BЫ
полнено с уклоном для об
леrчения удаления шлама.
Контейнеры с очищаемы
ми изделиями устанавливают
на шипы крестовин при OT
крытой крышке ванны. Включают привод вращения вала. KOH
тейнеры с изделиями периодически, 3...10 раз в минуту, по
rpужаются в очистной раствор и извлекаются из Hero, что
обеспечивает очистку как наружных, так и внутренних поверх
ностей изделий. Раствор непрерывно перемещается относи
тельно наружных поверхностей изделий, а также заполняет их
полости в растворе и вытекает из них во время нахождения
очищаемых изделий в растворе и над ним, соответственно.
Струйные машины лучше приспособлены к конвейерной
очистке, они менее металлоемки, у них меньшая мощность
механическоrо привода, однако, эти машины требуют боль
шеrо расхода тепловой энерrии на HarpeB раствора. Поrpуж
ные машины лишены приведенных недостатков, однако тpe
буют больших трудозатрат на заrpузку и выrpузку изделйй.
Рамы автомобилей перед разборкой «вываривают» в pac
творе каустической соды, а затем ополаскивают в rорячей воде.
Прецизионные пары форсунок и детали карбюраторов и
инжекторов очищают в жидких средах, активированных ультра
звуком с частотой 20 кrц и более. В этом случае у поверхно
стей деталей возникает кавитация, разрушающая заrpязнения,
./ .
I ..,
.
i ','
\.
4
3
2
1
Рис. 2.11. Машина для поrpужной
очистки деталей от маслоrрязевых
и асфальтосмолистых заrpязнений:
1 ротор..активатор; 2 устройство
для сбора заrpязнений; 3 контейнер;
4 вал с крестовинами; 5 ванна;
6 маслосборник; 7 теплообменник;
8 насос
56
5
6
7
8
которые превращаются в эмульсию и уносятся с очищающей
средой.
Поверхности деталей в заключение очищают от прочных
заrpязнений. Хотя их масса составляет не более 1 О % от общей
массы заrpязнений и они не являются источником заrpязнения
рабочих мест, но для cBoero удаления требуют большоrо pac
хода энерrии и применения оборудования, специализирован
Horo по видам заrpязнений и материала очищаемых деталей.
Остатки лакокрасочных покрытий снимают с деталей из
черных металлов в роторных поrpужных машинах, заправлен
ных 1,5...3,0 % HЫM раствором каустической соды. Такая очи
стка требует последующеrо ополаскивания деталей в paCTBO
ре ТМС.
Широко применяют очистку деталей из алюминиевоrо
сплава от прочных заrpязнений косточковой крошкой, зернами
полиэтилена или полиамида, переносимых струей сжатоrо воз
духа. В производство внедряется процесс очистки деталей по
током стеклянных шариков диаметром 0,3...0,8 мм. Этот вид
очистки по сравнению с очисткой деталей косточковой крош
кой более производительный, здесь меньшая стоимость очистной
среды, а процесс леrче механизируется. Стеклянные шарики
при ударе о поверхность детали не оставляют на ней следа.
Очистка деталей от yrлеводородных отложений эффектив
на в расплаве щелочи и солей в четырехсекционной машине
(рис. 2.12). Непосредственно отделение заrpязнений протекает
в ванне с расплавом едкоrо натра NaOH (65 %), азотнокислоrо
натрия NаNО з (30 0/0) и хлористоrо натрия NaCl (5 %), Harpe
тым до температуры 400 ОС. В остальных ваннах ведут ней
трализацию и промывку поверхностей деталей. Контейнеры с
очищаемыми изделиями перемещают из ванны в ванну с по
мощью электротельфера.
Масляные каналы блоков цилиндров промывают ТМС на
основе Лабомида или состава МС в специальных установках с
пульсирующей подачей раствора под давлением.
Контроль остаточной заrрязненности. Применяют раз
личные способы КОlll11рОЛЯ ОСl11аmОЧ1l0й заZРЯЗllеll1l0сти по
верхностей деталей: весовой, люминесцентный и смачивание
водой. При использовании весовО20 способа заrpязнение сни
мают путем растворения (с последующей экстракцией) или
соскабливания, взвешивают и относят к площади поверхности.
57
а
<::>
<::>
:1
5600
б
Рис. 2.12. Установка для очистки деталей в расплаве щелочи и солей:
а разрез; б общий вид; J ванна с расплавом; 2 первая промывочная ванна;
3 ванна с кислотным раствором; 4 электротельфер; 5 вторая промыочная ванна
Люминесцентный способ основан на способности масел CBe
титься в ультрафиолетовых лучах. Способ смачивания водой
основан на способности металлической поверхности удержи
вать непрерывную пленку воды, если эта поверхность свобод
на от rидрофобных заrpязнений.
58
Контроль очистных растворов. В заводских условиях
контролируют температуру очистноrо раствора и массовую
долю ТМС. Последний показатель определяют косвенными
методами путем измерения водородноrо показателя реrламент
но разбавленных растворов, плотности и электропроводности.
Требования безопасности. Участок очистки оборудуют
общей приточно вытяжной вентиляцией, а каждую очистную
машину собственной вытяжной вентиляцией. Электродвиrа
тели установок пускают после закрытия всех дверей. При по
падании очистных растворов на слизистые оболочки rлаз их
следует сразу про мыть водопроводной водой. Особую OCTO
рожность соблюдают при работе с растворами кислот и щело
чей. Все работы с каустической содой выполняют в резиновой
маске с защитными очками, а также в резиновых перчатках и
фартуке. При ожоrе щелочью пораженное место промывают
слабым раствором уксуса в воде, а кислотой раствором
питьевой соды, водой и смазывают вазелином.
Необходимость совершенствования очистки. Процессы
очистки автомобилей энерrоемкие, они потребляют около
двух третей тепловой энерrии, затрачиваемой на технолоrиче
ские нужды Bcero aBTopeMoHTHoro завода. Проблема COBep
шенствования этих процессов в деле уменьшения энерrоемко
сти актуальна до настоящеrо времени.
2.3. Сортировка деталей
Детали peMoHTHoro фонда, в зависимости от наличия и xa
рактеристики повреждений, сортируют на rодные, подлежа
щие восстановлению и утильные.
Определение и виды повреждений. Повреждеllия дета...
лей это недопустимые, приобретенные в эксплуатации, OT
клонения значений rеометрических параметров и свойств Ma
териала от тех значений, которые достиrнуты при изrотовле
нии или восстановлении деталей.
Повреждения деталей в зависимости от природы возникно
вения бывают в виде износов, УСlпШZОСlпных изменений, дe
формаций, изломов, трещин, пробоин, коррозии и старения
мат еришz а.
Повреждения по месту возникновения подразделяют на
наружные и внутренние. Наружные повреждения определяют
59
осмотром или измерениями, а внутренние проникающими
способами.
Повреждения описывают отклонениями размеров, формы и
взаимноrо расположения поверхностей от нормативных зна
чений, размерами трещин и пробоин, расходом пробноrо Be
щества (воды, воздуха) сквозь течи, механическими xapaKTe
ристиками.
Допустимый и предельный износы деталей. При изrо
товлении arperaTa ero детали приобретают номинальные раз
меры. В эксплуатации детали изнашиваются. Износы деталей,
поступивших на восстановление, являются допустимыми, ec
ли соединения из этих деталей будут работоспособными в Te
чение последующеrо межремонтноrо срока. Предельные uзно
сы деталей не позволяют безотказную работу соединений из
них в течение очередноrо межремонтноrо периода. Предель
ный износ базовой или основной детали arperaTa определяет
предельное состояние caMoro arperaTa.
Операции по определению повреждений деталей сле
дующие: наружный осмотр и простукивание; измерения ли
нейных и yrловых размеров; измерение параметров формы и
расположения; обнаружение поверхностных трещин; проверка
rерметичности; измерение специальных характеристик.
е целью исключения ненужных работ сначала находят те
повреждения, при наличии которых деталь выбраковывают.
Простукивание применяют для выявления ослабленных
посадок штифтов и заклепок и контроля резьбовых соедине
ний с натяrом. Такие резьбы разбирают только при необходи
мости.
Обломы и большие трещины выявляют осмотром. При
осмотре применяют лупы складные ЛП l, ЛАЗ, ЛПК 471 и
штативные ЛШ, ЛПШ 25, ЛПШ 462, микроскопы отсчетные
МИР lМ, МИР 2 и бинокулярные БМИ.
При измерении линейных размеров элементов деталей ши
роко применяют непроходные неполные предельные калибры.
Наряду со специальными средствами применяют универсаль
ный инструмент: штанrенциркули, штанrензубомеры, штан
rенrлубиномеры, rладкие микрометры, индикаторные HyтpO
меры.
Измерение наружных и внутренних цилиндрических по
верхностей производят в двух взаимно перпендикулярных
плоскостях или в плоскости наибольшеrо износа. OTBeTCTBeH
60
ные резьбы проверяют резьбовыми калибрами, а У2Ловые раз
меры yrломерами или yrольниками. Если деталь признают
rодной по линейным и yrловым размерам, то проверку про
должают для определения rодности по параметрам формы и
расположения поверхностей.
Отклонение от КРУ2Лости измеряют крyrломерами, от nло...
скостности с помощью плит, линеек и щупов или оптико
механическими приборами.
Отклонения взаUМНО20 расположения поверхностей от HO
минальных значений измеряют с помощью специальных
средств, оснащенных индикаторами часовоrо типа. Например,
в блоке цилиндров двиrателя в сборе с картером сцепления
измеряют соосность коренных опор между собой и с OTBep
стием под коробку передач в картере сцепления, биение торца
картера сцепления относительно оси коренных опор, парал
лельность торцов первой коренной опоры между собой и пер
пендикулярность их к оси коренных опор, совпадение и пер
пендикулярность осей цилиндров и коренных опор, расстоя
ния между осями цилиндров, параллельность осей коренных
опор и отверстий под распределительный вал и расстояние
между ними, расстояние между осями коренных опор и OTBep
стия под стартер.
Для обнаружения поверхностных трещин, неразличимых
зрительно, применяют маrнитные, капиллярные и звуковые
способы. Перспективно применение peHTreHo и raMMa
дефектоскопии.
Сущность Ма2нитНО20 способа заключается в том, что
маrнитный поток, встречая на своем пути повреждение с б6ль
шим маrнитным сопротивлением, чем сопротивление
ферромаrнитноrо материала, оrибает ero. Часть маrнитноrо
потока выходит за пределы детали, образуя поток рассеяния.
Поиск последнеrо составляет содержание способа.
По способу получения первичной информации различают
следующие виды контроля: маrнитопорошковый, маrнитоrpа
фический, феррозондовый и др.
Ма2нитопорошковый способ включает следующие опера
ции: подrотовку детали к контролю, ее намаrничивание; HaHe
сение на проверяемую поверхность маrнитноrо порошка или
суспензии; обнаружение повреждения и размаrничивание дe
тали. Этот способ наиболее распространен в ремонте.
61
Для выявления маrнитных полей рассеяния над трещинами
применяют взвеси из маrнитных порошков. Размер частиц
порошка ..... 0,1...60 мкм. Маrнитные пасты, предназначенные
для образования взвеси в жидкости, содержат различные CMa
чивающие, антикоррозийные и дрyrие добавки.
Повреждения обнаруживаются, коrда направление маrнит
Horo поля перпендикулярно трещине. Поэтому простые детали
намаrничивают в одном направлении, а детали сложной формы .....
в нескольких направлениях. Применяют три способа намаrни
чивания: циркуляционное, полюсное и комбинированное.
Циркуляционное (поперечное) намаrничивание произво
дят пропусканием тока под напряжением 12 В через деталь
(рис. 2.13, а) или через проводник, помещенный в отверстие
детали. В этом случае хорошо обнаруживаются продольные
трещины.
Полюсное (продольное) намаrничивание до напряженно
сти 480 А/см осуществляют с помощью электромаrнитов или
соленоидов (рис. 2.13, 6), при этом деталь намаrничивают
вдоль cBoero наибольшеrо размера и на ней обнаруживают
поперечные трещины.
Комбинированное намarничивание (рис. 2.13, в) осуществ
ляют при одновременном намаrничивании детали двумя или
несколькими маrнитными полями для обнаружения трещин
любоrо направления.
а
б
в
1 Ь ф
.
Рис. 2.13. Схемы намаrничивания деталей:
а циркуляционноrо; б полюсноrо; в комбинированноrо; 1, [1, [2 токи;
Ф, Ф1, Ф2 маrнитные потоки
Ма21lИlnО2рафический способ заключается в намаrничива
нии детали и записи маrнитноrо потока рассеяния на Mar
нитную ленту, которой покрывают деталь, и последующей
расшифровке полученной информации.
Для обнаружения повреждений феРРОЗОllдовым способом
применяют соответствующие датчики.
62
В заключение контроля деталь размаrничивают в перемен
ном маrнитном поле с напряженностью, уменьшающейся от
максимальноrо значения до нуля. Детали с отношением длины
к ширине, равным более пяти, размаrничивают перемещением
их через открытый соленоид. Короткие детали с большим по
перечным сечением предварительно собирают в пакет и pac
полаrают вдоль оси соленоида. Полноту размаrничивания
проверяют путем осыпания детали стальными опилками, на
поверхностях размаrниченных заrотовок опилки не удержи
ваются. Для контроля размаrниченности применяют ферро
зондовый полюсоискатель ФП l или прибор контроля размаr
ниченности ПКР l.
Капиллярный способ является основным при рабсте с дeTa
лями из цветных материалов, а также дополнительным к Mar
нитопорошковому способу.
Содержание способа заключается в следующем. На очи
щенную поверхность с трещинами наносят проникающую
жидкость (пенетрант) путем поrpужения детали в ванну с этой
жидкостью на 10...15 мин или нанесением ее пульверизато
ром, или мяrкой кистью. Пенетрант обладает низким поверх
ностным натяжением. После выдержки во времени деталь
очищают раствором ТМС и просушивают подоrpетым сжатым
воздухом, что способствует выходу проникающей жидкости
на поверхность детали и растеканию ее по краям трещины.
Проникающую жидкость дополнительно извлекают из трещи
ны на поверхность детали или сухим порошком силикаrеля,
каолина или мела, или нанесением покрытия, в которое диф
фундирует проникающая жидкость. Чем rлубже трещина, тем
более широкая полоска жидкости будет на поверхности дeTa
ли. В конце операции деталь протирают ветошью или промы
вают струей холодной воды под давлением 0,2 МПа с после
дующей сушкой.
Для лучшеrо выявления полоски проникающей жидкости
над трещиной в ее состав вводят ЦBeTO и (или) CBeTOKOHтpa
стные вещества. Если в пенетрант вводят красители, видимые
при дневном свете на фоне белоrо проявителя, то способ Ha
зывают каnиллярно цветны.л,l, а если вводят вещества, способ
ные флуоресцировать в ультрафиолетовых лучах, то способ
называют кап ИЛЛЯрll o л ЮJW U1l есцеНlnllЫМ .
63
в качестве пенетранта при капиллярно цветном способе служат
составы:
. керосин (800 мл), норил А (200 мл), судан красный 5С (1 О r/л);
. спирт (90 %), эмульrатор ОП 7 (10 %) и родамин С (30 r/л);
. керосин (65 %), трансформаторное масло (30 %), скипидар (5 %)
и судан красный 5С (5 r/л).
Составы пенетранта для капиллярно люминесцентноrо способа
следующие:
. керосин (50 %), бензин (25 %), трансформаторное масло (25 %),
краситель дефектоль зелено золотистый (0,25) r/л;
. керосин (75 %), бензол (1 О %), трансформаторное масло (15 %),
краситель дефектоль зелено золотистый (0,25 r/л) и эмульrатор ОП 7
(2...3 r/л).
Люминесцентный контроль ведут с помощью дефектоско
пов марок ЛЮМ l, ЛЮМ 2, ЛДА 3 или ЛД 4. Пенетрант oc
вещают ультрафиолетовыми лучами с помощью PTYТHO
кварцевых ламп ПРК 2, ПРК 4 или ПРК 7, свет от которых
проходит через специальные светофильтры типа YPC 3, YPC 6
и др. Пенетрант ярко светится желто зеленым цветом.
Освещенность рабочеrо места лампами накаливания долж
на быть не менее 500 лк для выявления судана, а при исполь
зовании ультрафиолетовоrо излучения не менее 50 лк.
Поверхностные трещины на деталях несложной формы
определяют с помощью ультразвуковых дефектоскопов.
Ультразвуковая дефекп10скопuя OCtIOBaHa на способности
ультразвуковых волн отражаться от rpаницы раздела двух
сред, например «воздух металл» или «инородное включение
металл».
Акустические способы делят на две большие rруппы: ис
пользующие излучение и прием акустических волн и OCHOBaH
ные только на приеме волн. Для определения поврежде
ний деталей наиболее применимы способы первой rpуппы
(рис. 2.14), а из них, в свою очередь, способы, использующие
прохождение и отражение волн. Временной способ оснооан на
запаздывании импульса, вызванноrо оrибанием повреждения
волнами.
Теневой способ учитывает уменьшение амплитуды про
шедшей волны под влиянием повреждения (рис. 2.15). Эхоспо
соб (рис. 2.16) реrистрирует отраженные волны от повреждений
и от противоположной поверхности изделия. В первом случае
64
Акустические способы контроля. основанные на излучении и приеме упруrих волн
Прохождения
Использующие беryщие волны
Теневой
Временной
Оrражения {эхо способ}
Использующие стоячие волны
Резонансный
Свободных колебаний
/'/11 ] /4. Виды акустических способов определения трещин
"
I .. 11
( 1 \
..)
{]
Рис. '1 I С \ t 1\11а1 акустическоrо TeHeBoro способа определения повреждений:
а 1111111'1 1'11 IIIIH нет; б .... повреждение есть; 1 .... индикатор; 2 .... усилитель;
3 1111 '11111'111 МIIИК; 4.... деталь; 5.... излучатель; 6.... reHepaTop; 7.... повреждение
ИЗJ!',"I.II t 111. ультразвуко
вых I IIIII.IIIOB И их прием
НИI( 11.1 \()/IH IСЯ по разные
CTOI).IIII.I () l' повреждения,
во ' I (11 Н)I\1 случае по
ОДII \ , 1 () ро 11 у. Эхоспособ
наll JI 11 11111 рокое примене
ние н .1" I орсмонтном про
ИЗВ() It I!\{.
II.IIIII'IIIC повреждений
ПРII /'1' ,'o1/1I1lC1l0M способе
KOIII!'( ) 11 Н определяют по
ИЗI\1( "II( "IIIIHM резонансных
час 1 . » 1 ('Оl'ласно способу
с(и }l11 '( )/II)IX колебаний в
час 111 II.t) СЛИЯ ударом воз
БУil\) .IIОI механические KO
JJt=();tlIIIЯ И анализируют
3 . .ш 951
Рис. 2.16. Схема определения повреж..
дения эхоспособом:
1 .... заrотовка; 2 .... повреждение; 3 .... со..
вмещенный преобразователь; 4 .... усили..
тель; 5 .... reHepaTop; 6.... синхронизатор; 7....
блок развертки; 1, II и III .... импульсы зон..
дирующий, от повреждения и донный, со..
ответственно; В .... размер повреждения;
h .... толщина заrотовки, а.... rлубина распо..
ложения повреждения
65
спектр возбуждаемых частот. В поврежденных изделиях
спектр, как правило, смещается в высокочастотную сторону.
Внутренние полости некоторых деталей или соединения
стыков деталей проверяют на r е р м е т и ч н о с т ь . Это свой
ство обусловлено способностыо изделия препятствовать про
никновению через стенки или стыки деталей жидкости или
rаза. В качестве пробноrо вещества применяют воду под дaB
лением 0,3...0,4 МПа, воздух под давлением 0,05...0,15 МПа
или керосин. Количественная характеристика rерметичности
выражается расходом rаза или жидкости, протекающих через
повреждение, или падением давления в замкнутой полости за
единицу времени. Таким образом контролируют блоки, rолов
ки и rильзы цилиндров, впускные трубы и rазопроводы, KOp
пусы воздухоочистителей и дрyrие изделия.
Для выявления течей в стенках, например топливноrо бака,
в ero внутреннюю полость подают под давлением 0,1 МПа
сжатый воздух. Выход сжа
Toro воздуха на проти
ВОПОЛО»GНой стороне CTeH
ки определяют с помощью
пузырьков мьшьной пены.
Производительную cop
тировку винтовых пру
жин по их жесткости
обеспечивает настольный
стенд (рис. 2.17).
Корпус 1 стенда Kpe
пят на верстаке. Скалки 2
и 5 установлены со сколь
жени ем в соосных втул
ках, причем в верхнюю
скалку 5 ввернут шток
пневмокамеры 7, ход KO
Toporo оrpаничен rайками
6. В нижней скалке 2 име
ется паз, в который BXO
дИТ одним концом пово
ротный рычаr 3 ( COOTHO
шение плеч 1 :2), напрес
сованный на ось 4. На дpy
7
14
8
9
10
6
11
5
12
4
13
3
2
1
Рис. 2.17. Стенд для контроля жесткости
пружин:
1 корпус; 2, 5 скалки; 3 рычаr; 4 ось;
6 rайки реryлировочные; 7 пневмокаме..
ра; 8 световой индикатор; 9 и 11 болты
реryлировочные; J О конечный выключа..
тель; 12 призма; 1 3 упор; 14 rруз;
Н нормативная высота сжатой пружины
66
rOM конце рычаrа установлена призма 12 с rpузом 14, вес KO
Toporo равен половине необходимоrо усилия сжатия KOHтpO
лируемой пружины. Нижняя часть рычаrа взаимодействует с
упором 13, а верхняя с реrулировочным болтом 9 и конеч
ным выключателем 1 О с нормально разомкнутыми контактами
(момент ero срабатывания реrулируют болтом 11). На корпусе
стенда установлен световой индикатор 8 с лампочками зелено
ro и KpacHoro цвета.
Проверяемую пружину устанавливают на опорную по
верхность скалки 2 при выключенной пневмокамере 7 и под
нятой скалке 5, включают пневмокамеру. При этом rодная
пружина передает на рычar усилие, достаточное для подъема
rpуза 14, с касанием рычаrом болта 9 (заrорается зеленая лам
почка), в противном случае рычаr остается неподвижным (ro
рит красная лампочка), и жесткость пружины должна быть
восстановлена.
Орrанизация рабочих мест. При сортировке деталей py
ководствуются техническими требованиями, KOT pыe приве
дены в первой части руководства по капитальному ремонту
автомобиля или ero arperaToB. На основании приведенных
документов составляют технолоrические карты, которые co
держат сведения о деталях, возможных повреждениях, спосо
бах их определения, допустимых износах и рекомендуемых
способах их восстановления.
При ремонте, как правило, принят качественный способ
определения повреждений деталей, т.е. устанавливают факт
их наличия без определения количественных характеристик.
Исключение составляет описание повреждений, способ ycтpa
нения которых назначают в зависимости от величины повреж
дений (значений износов, длин трещин, площади пробоин и др.).
Повреждение на самой детали помечают, а в соответствую
щем поле ведомости ставится знак «+». Отсутствие пометки
означает rодность элемента детали. Возможны и друrие спо
собы пометки поврежденных элементов деталей:
· поврежденные места помечают краской. Содержание ин
(l)ормации шифруют цветом краски. Типовая технолоrия roc
IIИТИ рекомендует сортировать детали на rpуппы и помечать
1lветом: зеленым rодные детали; жеЛlпым детали rодные
IOJII>KO дЛЯ соединений с новыми или восстановленными до
31/<
67
номинальных размеров деталями; белым детали, подлежа
щие восстановлению на данном предприятии; синим детали,
подлежащие восстановлению на специализированном пред
приятии; красным утиль;
. повреждения записывают на бланке, который приклеи
вают к детали. Деталь поступает на рабочие места BOCCTaHOB
ления, rде рабочие вычитывают повреждения и по разрабо
танной документации устраняют их. Контролер на своем по
сту в конце линии восстановления определяет полноту и каче
ство работ;
. на детали выбивают порядковый номер. Повреждения
данной детали шифруют и сведения о них в виде таблицы
вносят в компьютер. На каждом рабочем месте имеется мони
тор. По данным запроса о состоянии детали устраняют повр ж
дения на этом рабочем месте. Контролер в конце процесса
также вычитывает доремонтное состояние детали и определя
ет полноту устранения повреждений. Такая орrанизация пер
спективна при необезличенном методе ремонта.
Последние два метода нанесения пометок относятся к yкa
занию повреждений на крупных деталях.
Пример карты для определения техническоrо состояния
rильзы цилиндра двиrателя приведен в табл. 2.2.
Коэффициенты rодности, сменности и восстановления
деталей. Состав peMoHTHoro фонда деталей характеризуется
указанными коэффициентами.
Коэффициент rодности k r определяет долю деталей дaHHO
ro наименования, повторно используется при ремонте arperaTa
без восстановительных воздействий
k (2.1)
r '
по
rде n r число rодных деталей; ПО общее число деталей дaH
Horo наименования, поступивших с разборочно очистноrо
участка.
Коэффициент сменности kc определяет долю деталей дaH
Horo наименования, требующих замены при ремонте arperaTa
k=
с '
по
(2.2)
rде N Н число заменяемых деталей новыми.
68
Таблица 2.2
Технические требования на определение состояния rильзы цилиндров
По
зи
ция
5
А
.,.,:.......... ......,
'/
2<
"
/////." '//
А.
Повреждение
Трещины или
обломы
2
Коробление,
ослабление
посадки,
откол встав..
ки; вскрытие
стыка между
rильзой и
вставкой
Деформация
или износ по..
садочной по..
верхности
Износ рабо..
чей поверх..
ности rильзы
}..й ремонт..
ный размер
2..й peMOHT
ный размер
3..й ремонт..
ный размер
Коррозион..
ное разруше..
ние, дефор..
мация или
износ упор
ных торцов
rильзы
3
4
5
.
.
Способ установ..
ления повреж..
дения и cpeд
ства контроля
Осмотр
Осмотр. Про
верка места
стыка на
ощупь
Микрометр
МК 100..2
rOCT 6507 78
Осмотр. Hyr..
ромер НИ 50..
100..1 rOCT
868 82
Осмотр. Кон..
троль торцово..
ro биения
упорноrо бур..
та и размера А.
Приспособле..
ние
N2 детали (сборочной единицы) 24 I002020 03
Материал: rильзы СЧ25 rOCT 1412 85;
вставки чуryн леrированный (по ТУ завода..
изrотовителя)
Размер, мм
Твердость: вставки ИВ 156.. .196
допустимый Заключение
без ремонта
Облом ниж Браковать
ней кромки
не более
5 мм по вы..
соте
Место сты.. Браковать
ка не долж..
но ощущать..
ся мякотью
пальца
по рабочему
чертежу
100-0,040
-0,075
1 00 ,040
--0,080
92-IO,084
-IO,О24
92 5-IO,084
, -IO.О24
9з ,084
,024
9 3 5-IO,084
, -IO,О24
Допуск TopuoBoro биения
ни еrо упорноrо бурта
относительно рабочей по..
верхности цилиндра при
опоре на верхнюю торцовую
поверхность
0,02 0,03
Размер А
11 7, 8 .02З 11 7,75
Железнить.
Восстано"
вить напы..
лением
Обработать
до ремонтно..
ro размера.
Браковать
при размере
более
93,59 мм
Железнить
верхний то..
рец rильзы,
после чеrо
обработать
верхний то..
рец и ниж"
ний упор..
ный бурт
69
Коэффициент восстановления k B определяет долю деталей
данноrо наименования, направленных на восстановление
k==
в '
по
(2.3)
rде п в число деталей, требующих восстановления.
Сумма значений указанных коэффициентов равна единице
k r + kc + k B == 1.
(2.4)
Определив численные значения этих коэффициентов, мож
но объективно планировать потребность в запасных частях и
объем работ по восстановлению деталей.
Ос ащение сортировочных рабочих мест необходимыми
средствами и орrанизация дополнительных слесарных работ
по устранению несложных повреждений (забоин, поrнyrости
и др.) приводит К значительному уменьшению затрат на pe
монт arperaTa. Из деталей peMoHTHoro фонда в качестве rод
ных можно, например, выбрать 23 % поршней, 30 % шатун
ных и 1 О % коренных вкладышей, 20 % накладок ведомых
дисков сцеплений, 50 % распределительных валов, 40 % тол
кателей, 15 % поршневых колец и 40 % поршневых пальцев.
rруппирование деталей по маршрутам восстановления.
Возможны две орrанизационные формы восстановления дeTa
лей: подефектная и маршрyrная. Подефектную технолоrию
разрабатывают для устранения отдельных повреждений,
маршрyrную для устранения реально существующих соче...
таний повреждений.
Применение подефектной технолоrии экономически не
оправдано на авторемонтных предприятиях. Орrанизация pa
бот не позволяет восстановить эти детали по единому TeXHO
лоrическому процессу. В результате партия деталей распада
ется при восстановлении, а учет деталей, трудовых и матери
альных затрат затрудняется. При этих условиях невозможен
запуск в производство больших партий деталей и нецелесооб
разно применение специализированноrо оборудования.
Профессор К.Т. Кошкин впервые предложил и на 5 OM АРЗ
r. Москвы внедрил маршрутную технолоrию восстановления
деталей. Основой для этоrо послужил опыт капитальноrо pe
монта автомобилей промышленными методами. Детали, тpe
бующие восстановления, имеют, как правило, повреждения,
повторяющиеся в определенных сочетаниях в зависимости от
70
условий эксплуатации. Состав технолоrических операций оп
ределяется естественным сочетанием повреждений, а также
технолоrической необходимостью восстановления комплекса
поверхностей. Такое восстановление обеспечивает необходи
мое качество деталей и экономическую эффективность про
цесса. При составлении rpупп деталей и разработке маршру
тов восстановления деталей учитывают следующие условия:
. сочетание повреждений в каждой rpуппе должно быть
действительным. Сочетания повреждений устанавливают ис
следованиями закономерностей их появления на большом KO
личестве деталей;
. число маршрyrов восстановления деталей должно быть
минимальным. Большое число маршрyrов затрудняет орrани
зацию, требует большой площади складов. Число маршрyrов
может быть уменьшено путем объединения маршрyrов, отли
чающихся незначительными по трудоемкости повреждения
ми, а также исключением маршрyrов с редко встречающимися
сочетаниями повреждений;
· способ восстановления детали учитывает требования к
точности взаимноrо расположения поверхностей и определяет
содержание маршрyrа. Например, в бобышке блока цилинд
ров под rильзу Moryr быть изношены поверхности рабочеrо
торца и (или) отверстия. Если принят способ восстановления
бобышки установкой дополнительной ремонтной детали, то в
процесс восстановления включают устранение обоих повреж
дений независимо от Toro, имеются одно из них или оба OДHO
временно;
. восстановление детали по данному маршрyrу должно
быть экономически целесообразным. В качестве критерия эф
фективности принимают затраты на восстановление, а сравни
тельной базой цену новой детали.
По мере образования необходимоrо количества деталей
формируют их партии, которые направляют на соответствую
щий участок восстановления по установленным технолоrиче
ским маршрyrам.
", ,
ВОССТАНОВЛЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ
3.1. Содержание процесса восстановления деталей
Определение и целесообразность процесса. Восстапов...
лепuе деталей это технолоrический процесс возвращения
им материала вместо изношенноrо и (или) доведения до HOp
мативных значений эксплуатационных свойств и rеометриче
ских параметров.
К эксплуатационным свойствa;w детали относят износо
стойкость трущихся поверхностей, статическую и цикличе
скую (усталостную) прочность и жесткость детали, ее массу и
распределение массы относительно осей вращения и инерции,
а к 2еометрическuм napa;wempa;w взаимное расположение,
форму, размеры и шероховатость рабочих поверхностей.
Технолоrические операции, включающие создание при
пусков на изнашиваемых поверхностях, механическую и Tep
мическую обработку заrотовки, образуют с п о с о б BOCCTa
новления детали.
Восстановление деталей позволяет использовать их MaTe
риал, форму и остаточную долrовечность, что сокращает по
требление запасных частей, живоrо труда, энерrии и материа
лов и сохраняет окружающую среду. Восстановление деталей
основа ремонта автомобилей.
Упрочнение деталей. Восстановленные детали в составе
arperaTa достиrают предельноrо состояния, как правило, в
различные моменты времени. При этом небольшое число He
долrовечных деталей обусловливают предельное состояние
arperaTa и необходимость ero ремонта. Преждевременные OT
казы деталей возникают из за конструктивных просчетов и
технолоrических дефектов, которые выявляются во время за
водских испытаний и эксплуатации отремонтированных arpera
тов. Детали, которые отказывают раньше дрyrих и определяют
послеремонтную наработку arperaTa, подлежат упрочнению.
Упрочнение деталей это повышение сопротивления эле
ментов этих деталей изнашиванию, остаточной деформации
или разрушению.
72
Операции упрочнения деталей входят составной частью в про
цессы их восстановления. Детали упрочняют нанесением изно
состойких покрытий, термической обработкой, пластическим дe
формированием материала или комбинированием этих способов.
Состав процесса. Деталь ремонтируемоrо arperaTa во время
cBoero превращения в исправную деталь последовательно пре
бывает в следующих состояниях (рис. 3.1): детали peMoHTHoro
Разборка arperaTOB
Детали ремонтН020 фонда
Очистка от эксплуатационных заrpязнений
Определение неустранимых повреждений
Невоссmанавпиваемые детали.... в утиль
Определение устранимых повреждений
исправныe детали.... в комплектовочный склад
Исходные зааоmовки
Определение маршрутов восстановления
Формирование партий исходных заrотовок и запуск их на восстановление
Предварительная обработка резанием
Соэдание припусков на обработку
Нанесение покрытий или Установка ДРД Использование изношенноrо
пластическое деформирование поверхностноrо слоя
Термическая обработка
Ремонтные зааотовки
Черновая обработка резанием
Термическая (химико- термическая) обработка
Поверхностное пластическое деформирование
Чистовая обработка резанием, отделка
Балансировка, восстановление массы
Очистка от технолоrических заrpязнений
80сстановпенные детали
Контроль
Консервация,упаковка
На склад
На сборку
Рис. 3.1. Схема технолоrическоrо процесса восстановления деталей
3а Зак. 951
73
фонда, исходной и ремонтной заrотовок и восстановленной
детали. Такое превращение связано с изменением количества,
состава и структуры материала поверхностных слоев, ero
свойств и rеометрических параметров поверхностей.
Исходная ЗG201повКG это очищенная деталь peMoHTHoro
фонда с устранимыми повреждениями.
Исходные заrотовки выбирают из деталей peMoHTHoro
фонда при определении их техническоrо состояния. Эти заrо
товки делят на rpуппы с одинаковыми сочетаниями повреж
дений и в виде партий направляют на соответствующие участ
ки восстановления.
PeMOl-l1пная ЗG201повКG это восстанавливаемая деталь с
припусками на ее поверхностях. Эти припуски необходимы
для ее механической обработки с целью обеспечения необхо
димых значений физико механических свойств и rеометриче
ских параметров.
Исходная заrотовка превращается в ремонтную заrотовку
пyrем создания припусков на восстанавливаемых поверхно
стях, а ремонтная заrотовка в восстановленную деталь в pe
зультате термической и механической обработки. Деталь при
обретает совокупность необходимых свойств (см. табл. 1.1) в
результате выполнения технолоrическоrо процесса.
Предварительная обработка заrотовок резанием придает
восстанавливаемым элементам правильную rеометрическую
форму перед нанесением покрытий или установкой дополни
тельных ремонтных деталей (ДР Д).
Авторемонтное производство располаrает множеством
разнооБР 1НЫХ способов создания припусков на обработку
резанием восстанавливаемых поверхностей. Некоторые детали
(валы, rильзы, поршни и др.) допускают восстановление их
шеек, отверстий и плоскостных элементов обработкой под
ремонтные размеры. В таком случае ремонтные заrотовки по
лучаются из исходных заrотовок без нанесения покрытий или
перемещения материала. Если ремонтные размеры детали не
предусмотрены или они исчерпаны, то ремонтную заrотовку
создают нанесением восстановительноrо покрытия или YCTa
новкой ДР Д, или перемещением материала заrотовки.
Затем следует размерная и структурная стабилизация эле
ментов заrотовки. Технолоrические операции, связанные с
вложением тепла в материал заrотовки при нанесении покры
тия, отделяют от последующих операций технолоrическим
74
«барьером)} в виде термической обработки. Назначение по
следней снятие внyrpенних напряжений, уменьшение разме
ра зерна материала и стабилизация формы и размеров заrотовки.
На стадии создания ремонтной заrотовки в основном обес
печивают состав и структуру материала рабочих поверхностей
детали, что определяет совокупность необходимых свойств и,
как следствие, нормативную послеремонтную надежность.
При черновой обработке резанием снимают основную
часть припуска. Если условно разделить эту операцию на две
части, то в первой ее части обеспечивают нужное взаимное
расположение поверхностей детали, а во второй форму ее
rеометрических элементов. Точность взаимноrо расположения
поверхностей обеспечивают выбором технолоrических баз и
ориентированием заrотовки относительно движения подачи, а
точность формы ориентированием заrотовки относительно
rлавноrо движения, жесткостью оборудования, прав ильным
выбором инструментов и режимов обработки. Взаимное pac
положение поверхностей заrотовки может быть восстановлено
и пластическим деформированием ее материала путем правки.
В результате чистовой обработки достиrают заданную точ
ность размеров. Назначение отделочных операций заключает
ся в снятии разупрочненноrо слоя в результате предыдущей
механической обработки и обеспечении требуемой шерохова
тости поверхностей.
На обработанных деталях находятся технолоrические за
rpязнения (стружка, зерна абразивноrо инструмента, остатки
саж, полировальные пасты и др.), которые способны в тече
ние нескольких минут работы вызвать отказ системы смазки
отремонтированноrо arperaTa или arperaTa в целом. Детали,
направляемые на сборку, должны быть очищены от этих за
rpязнений. Особое внимание уделяют очистке масляных KaHa
лов и внyrpенних полостей.
Операция контроля, оснащенная средствами для измерения
rеометрических параметров, физико механических свойств и
дрyrих характеристик, устанавливает соответствия парамет
ров восстановленной детали требованиям технической ДOKY
ментации (чертежа или карты техническоrо контроля). reo
метрические параметры точных деталей (шатунов, поршней,
поршневых пальцев и др.) измеряют в термоконстантном по
мещении при температуре 17...23 ОС. По результатам контроля
принимают решение о rодности детали.
3а*
75
Консервационную защиту деталей до 3...5 дней обеспечи
вают технические моющие средства, применяемые для очист
ки деталей от технолоrических заrpязнений. Для более дли
тельноrо хранения (это относится к деталям, предназначен
ным для продажи) необходима специальная консервация Mac
лами, промасленной бумаrой, парафиносодержащими или
дрyrими материалами.
Технолоrические операции указанных типов выполняют на
любом авторемонтном предприятии, однако, число освоенных
видов каждой операции зависит от мощности и техническоrо
уровня отдельноrо завода.
Обеспечение свойств и параметров детали. Чистоту по
верхностей деталей восстанавливают их очисткой от эксплуа
тационных и технолоrических заrpязнений. Взаимное распо
ложение, форму, размеры и шероховатость рабочих поверхно
стей деталей восстанавливают обработкой резанием этих по
верхностей в большинстве случаев после нанесения BOCCTaHO
вительных покрытий.
Износостойкость трущихся поверхностей обеспечивают
составом восстановительных покрытий, термической обра
боткой, обработкой резанием и поверхностным пластическим
деформированием материала.
Прочность детали восстанавливают путем придания ее ce
чениям первоначальных размеров или установкой ДР д.
Сплошность и rерметичность стенок деталей восстанавливают
сваркой, установкой ДР Д и пропиткой rерметизирующими
составами.
у сталостную прочность элементов, воспринимающих цик
лическую наrpузку, и жесткость детали восстанавливают, co
ответственно, поверхностным и объемным пластическим дe
формированием материала. Назначение поверхностноrо пла
стическоrо деформирования закрыть микротрещины и соз
дать наклепанный слой с внyrpенними напряжениями сжатия.
Объемное пластическое деформирование создает наклеп в
рабочем объеме детали.
Коррозионную стойкость деталей восстанавливают HaHe
сением защитных покрытий (металлических, лакокрасочных
или полимерных).
Необходимое значение массы детали и ее распределение
относительно осей вращения и инерции достиrают установкой
76
уравновешивающих rpузов необходимой массы в определен
ных местах детали или соответствующим удалением части ее
материала.
3.2. Классификация способов создания ремонтных заrотовок
Виды способов. В основу классификации способов созда
ния припусков на восстанавливаемых поверхностях деталей
положены технолоrические признаки (рис. 3.2). Ремонтные
заrотовки получают без вложения или с вложением материа
лов в исходные заrотовки.
Способы создания ремонтных заrотовок
I I
С вложением материалов и (или) Без вложения материалов и
энерrии в исходные заrотовки (для энерrии в исходные заrотовки (для
обработки под номинальные размеры) обработки под ремонтные размеры)
Нанесение покрытий
Наплавка: электродуrовая. электрошлаковая. электромаrнитная.
плазменнаЯ,rазопламеннаЯ,намораживаниеМ,и укционнаЯ,лазерная.
электроннcrлучевая и др.
Напыление: электродуrовое. rазопламенное, плазменное. детонационное,
индукционное и др. 1-------
Электроконтактная приварка металлическоrо покрытия из ленты, 1-------
порошка или проволоки
Нанесение электрохимических покрытий: железнение, хромирование,
цинкование, нанесение композиционных покрытий 1-------
Химическое нанесение покрытий: олова, никеля. композиций
Нанесение полимерных покрытий
,............. Установка ДРД: силами упруrости, сваркой, пайкой. приклеиванием.
крепежными деталями
Пластическое перемещение материала заrотовки из неизнашиваемой части
в зону изнашивания: механическое, термопластическое, rидродинамическое
Рис. 3.2. Виды способов создания ремонтных заrотовок
в первом случае в качестве ремонтных заrотовок выбира
ют исходные заrотовки, изношенные элементы которых будут
обработаны резанием под ремонтные размеры, или материал
77
заrотовки перемещают к изнашиваемым поверхностям путем
деформирования для обработки под номинальные размеры. Во
втором случае на восстанавливаемые элементы наносят по
крытия, поэтому деталь при восстановлении приобретет HO
минальные размеры.
Покрытuе это материал, нанесенный на восстанавлива
емую поверхность детали и имеющий с ней механическую
или химическую связь. Слой это часть покрытия или OCHOB
Horo металла детали, характеризующаяся постоянством хими
ческоrо, CТPYKTypHoro и фазовоrо состава.
атериал восстанавливаемоrо элемента детали в случае
принудительноrо перемещения материала детали в зону из
нашивания или при обработке под ремонтные размеры (без
нанесения покрытия) такой же, как материал основы. В дрyrих
случаях материал восстанавливаемой поверхности, как прави
ло, отличается от материала основы.
Способ получения соединений деталей с ремонтными раз
мерами бывает основным при освоении ремонта arperaToB,
коrда оrpаничены или отсутствуют мощности по нанесению
покрытий. Способ обеспечивает наименьшую трудоемкость
восстановления, правильную rеометрическую форму BOCCTa
навливаемых элементов и возвращает соединению деталей
пер во начальный зазор. Однако в эксплуатации возможно по
вышенное изнашивание подвижноrо соединения из за снятия
наружноrо более износостойкоrо слоя материала при обработ
ке заrотовки, наблюдается снижение усталостной прочности
валов и увеличение удельноrо давления в соединениях.
Износ коренных шеек коленчатых валов увеличивается на 15...20 %,
начиная с 3..ro peMoHTHoro размера, а усталостная прочность снижа
ется до 25 % при достижении последнеrо peMoHTHoro размера. Pac
пределительные валы с кулачками, у которых шлифованием снят
слой толщиной 1 мм, снижают мощность двиrателя на 20 % и на
столько же увеличивают удельный расход топлива. Результат объяс
няется ухудшением наполнения цилиндров за счет уменьшения
«времени..сечения» клапанов в открытом состоянии. Приведенные
примеры подчеркивают важность восстановления номинальных раз
меров деталей.
Номинальные размеры восстанавливаемых поверхностей
получают в результате нанесения покрытий или установки
ДР Д, или перемещения части материала в зону изнашивания
пластическим деформированием.
78
Покрытия наносят наплавкой, напылением, приваркой,
электролизом, химическим осаждением из растворов и дрyrи
ми способами.
Ведущее место в процессах нанесения покрытий занимает
наплавка, в свою очередь, до 80 % ее объема приходится на Me
ханизированные виды. При наплавке применяют различные ис
точники тепла для HarpeBa заrотовки и наносимых материалов.
Получает развитие напьшение материала. В зависимости от
вида энерrии, расходуемой на HarpeB, дробление и перенос Ma
териала различают основные виды напыления: электродyrовое,
rазопламенное, плазменное, индукционное и детонационное.
Электроконтактной приваркой закрепляют на восстанавли
ваемых поверхностях ленту, про волоку и порошки С малыми
затратами энерrии. Электрохимические и химические покры
тия наносят на детали с небольшими износами. Для получения
ремонтных заrотовок применяют также нанесение пластмасс
на изношенную поверхность.
Процессы создания припусков с применением ДР Д подразде
ляют в зависимости от способа закреrтения ДР Д и используемой
при этом энерrии, а процессы перемещения материала зarотовки
пластическим деформированием в зависимости от вида источ
ника энерrии и соотношения направлений сил и деформаций.
Характеристика способов. Наибольшее применение в aB
торемонтном производстве нашли следующие способы созда
ния ремонтных заrотовок: электродyrовая наплавка, электро
дyrовое и rазопламенное напыление, установка ДР Д, HaHece
ние электрохимических покрытий, электроконтактная привар
ка металлическоrо покрытия, нанесение полимерных покры
тий и пластическое деформирование материала (табл. 3.1).
Таблица 3.1
Частота применения способов создания ремонтных заrотовок
Способ создания ремонтных заrотовок Частота, %
Наплавка(электродутовая,rазопламенная,плазменная) 60...80
Напыление (электродyrовое, rазопламенное) 6...12
У становка ДР Д 5...10
Нанесение электрохимических покрытий 4...7
Электроконтактная приварка покрытий 3...7
Нанесение полимерных покрытий 2.. .6
ПЛастическое деформирование материала заrотовки 2. ..4
79
Самые производительные процессы из приведенных ..... это
наплавка, напыление и электроконтактная приварка покрытий.
Эти способы дают возможность получать покрытия любой
толщины и различноrо химическоrо состава с разнообразны
ми свойствами.
Наплавка сопровождается значительным вложением тепла
в материал заrотовки, что отрицательно сказывается на coxpa
нении усталостной прочности восстанавливаемых деталей.
При напылении и нанесении электрохимических покрытий
заrотовки наrpеваются незначительно.
В настоящее время широко применяют ДР д, которые по
зволяют восстановить под номинальные размеры детали с
большими износами. Способ позволяет устранять сложные
повреждения.
Способы установки ДР Д и пластическоrо деформирования
материала заrотовки не причиняют ущерба окружающей cpe
де. Электрохимические процессы хотя и обеспечивают BЫCO
кие свойства покрытий, но характеризуются малой произво
дительностью. Электроконтактная приварка является pecyp
сосбереrающим технолоrическим процессом. При нанесении
покрытий толщиной ДО 1 мм расход присадочных материалов
и электроэнерrии сокращается в 2...4 раза по сравнению с
электродyrовой наплавкой.
Нанесение полимерных покрытий производительный
процесс, который может быть леrко освоен на любом пред
приятии.
Пластическое деформирование материала заrотовки для
восстановления размеров и формы деталей выrодно отличает
ся от остальных способов тем, что оно не требует присадочно
ro материала. Кроме Toro, этот способ позволяет восстанавли
вать усталостную прочность и жесткость деталей и упрочнять
поверхности.
Получают развитие перспективные виды создания peMOHT
ных заrотовок: эл€:ктронно лучевая, электроискровая и лазер
ная обработка, наплавка намораживанием, ионно плазменное
напыление и др. Эти способы обеспечивают высокое качество
покрытий, однако требуют снижения своей стоимости и раз
работки универсальноrо оборудования.
Области применения способов. При сравнении различ
ных способов создания ремонтных заrотовок учитывают
80
прочность соединения покрытия с восстанавливаемой поверх
ностью, усталостную прочность детали, износостойкость и
стоимость. Оптимальные области применения способов зави
сят от их вида и условий работы детали, техническоrо состоя
ния исходных заrотовок, цены материалов, объемов BOCCTa
новления и техническоrо уровня производства.
Наименьшие затраты на создание ремонтных заrотовок
обеспечивает использование в качестве припуска поверхност
Horo слоя металла. Это реализуется способом ремонтных раз
меров и перемещением металла из неизнашиваемоrо объема в
зону изнашивания пластическим деформированием.
Технолоrическую подrотовку процессов создания peMOHT
ных заrотовок корпусных деталей валов и осей следует начи
нать с использования ДР д, закрепляемых сваркой, пайкой,
клеем и силами упрyrости. Эти способы эффективны при Ma
лых объемах ремонта (до 5 тыс. arperaToB в rод).
С ростом объемов ремонта arperaToB повышается целесо
образность получения ремонтных заrотовок напьтением и
электроконтактной приварки покрытий, обеспечивающих BЫ
сокую производительность процессов, хотя и использующих
дороrие материалы. Сокращение трудоемкости создания pe
монтных заrотовок этими способами обеспечивается BHeдpe
нием производительноrо специализированноrо оборудования.
Наплавка покрытий обеспечивает нормативное качество
восстановления деталей при всех объемах ремонта arperaToB.
Большую экономическую эффективность обеспечивает
термопластическая(ое) раздача (обжатие) деталей тел Bpa
щения. Эти процессы протекают без расхода материалов, oд
нако их широкое применение в производстве сдерживается
недостатком необходимоrо оборудования.
Нанесение электрохимических покрытий является самым
дороrим процессом при всех объемах ремонта. Ero следует
обоснованно применять для восстановления ответственных
деталей с небольшими износами. Способ требует совершен
ствования в направлениях повышения производительности и
уменьшения расхода электрической энерrии.
Разница в затратах на вОсстановление одной детали раз
личными способами большая при малых объемах BOCCTaHOB
ления, она уменьшается при увеличении объемов ремонта ar
peraToB.
81
3.3. Дополнительные ремонтные детали
Дополнительная ремонтная деталь это закрепляемая на
восстанавливаемой детали заrотовка, которая по форме и раз
мерам соответствуют изношенному слою или разрушенному
элементу.
Область применения. С помощью ДРД компенсируют из
нос поверхностей деталей или заменяют их поврежденные
части. В первом случае ДР Д устанавливают и закрепляют He
посредственно на изношенных поверхностях. Во втором слу
чае ими заменяют части восстанавливаемых деталей с повреж
денными элементами.
С применением ДР Д восстанавливают мноrие детали, в
том числе корпуса, rильзы и валы. Восстанавливают OTBep
стия под подшипники В корпусных деталях, отверстия с изно
шенной резьбой, рабочие поверхности цилиндров, шейки Ba
лов и дрyrие элементы. Например, в блоке цилиндров двиrа
теля ДР Д устанавливают на поверхности коренных опор, на
фланце картера сцепления, вместо прилива под отверстие
стартера и в виде частей стенок.
В зависимости от вида восстанавливаемой поверхности
ДРД имеют вид втулки, пластины, спирали и др. ДРД обычно
изrотавливают из Toro материала, из KOToporo изrотовлена
сама восстанавливаемая деталь. Стальные ДР Д, которые уча
ствуют в трении, Moryт перед установкой пройти закалку с
отпуском.
В настоящее время ДР Д все больше применяют для целей
восстановления деталей с большими износами под номиналь
ные размеры. Способ позволяет устранять повреждения, KOTO
рые трудно устранить друrими способами. Восстановление
деталей с использованием ДР Д применяют на различных pe
монтных предприятиях при разных объемах выпуска. Стои
мость материалов при этом в несколько раз ниже, чем при ис
пользовании напыленных и наплавленных покрытий. Приме
няемое оборудование универсальное, а процессы простые.
Однако в ряде случаев снижается механическая прочность
восстанавливаемой детали.
Способы закрепления ДР Д. ИХ закрепляют на BOCCTaHaB
ливаемых поверхностях натяrом, деформированием материа
ла, силами упрyrости и упорами (на шейках валов), резьбой,
82
сварным швом, сварными точками (электрозаклепками), кле
ем, припоем, заклепками, штифтами и винтами.
Распространено закрепление ДР Д в виде втулок на шейках
валов или в отверстиях корпусов за счет натяrа. Шерохо
ватость сопряrаемых поверхностей при этом не более
Ra 1,25...0,32 мкм. Необходимую прочность соединения полу
чают выбором длины и натяrа посадки. Для надежноrо соеди
нения ДР Д с основной деталью их совместно просверливают,
отверстие разворачивают или в нем нарезают резьбу. В OTBep
стие устанавливают штифт или резьбовой стопор.
Наибольшее применение получило закрепление ДР Д CBap
кой. Таким образом восстанавливают шейки коленчатых Ba
лов, канавки поршней, венцы зубчатых колес, стыковые при
ливы картеров и др.
ДР Д может быть закреплена электрозаклепками. ДР Д,
имеющие форму дисков или пластин закрепляют на основной
детали с помощью винтов с потайной rоловкой, при этом
толщина ДР Д не менее 4 мм.
Сущность клеесварноrо способа закрепления ДР Д заклю
чается в следующем. Поверхность основной детали зачищают
металлической щеткой, шлифовальным KpyrOM или дрyrими
инструментами. Затем поверхность обезжиривают орrаниче
ским растворителем и наносят клеевую композицию. После
этоrо устанавливают накладку из стали 20 и ее приваривают
контактной сваркой.
Интерес представляет закрепление ДР Д на поверхности
шеек валов силами упрyrости и упорами (рис. 3.3). ДРД BЫPy
бают из шлифованной и поли
рованной полосы из пружин
ной стали толщиной 0,4 мм.
Длина ДР Д соответствует дли
не окружности восстанавли
BaeMoro элемента. В ДР Д про
бивают Фиrурные отверстия с
усиками и отверстия для под
вода масла. Затем ДР Д CBopa
чивают в кольцо и отrибают
усики. На шейке вала фрезе
руют yrлубления. ДР Д в виде
браслета надевают на шейку
1400
Рис. 3.3. Схема установки упру..
rой ДР Д на шейку вала
83
вала таким образом, чтобы усики ДР Д вошли во фрезерован
ные yrлубления. Силы упруrости заставляют ДР Д копировать
форму шейки, а усики, взаимодействующие с торцами yrлуб
ления, фиксируют ДР Д от проворота.
Восстановление резьбы. Данный процесс выполняется с
помощью винтовых вставок из ромбической проволоки. Ma
териал проволоки аустенитная хромоникелевая сталь. ДР Д
представляет собой спираль с концентричными друr относи
тельно дрyrа внутренней и наружной резьбами высокой точ
ности. Спираль имеет на одном торце поводковый усик, KOTO
рый применяют для завинчивания ДРД, а затем обламывают.
Отверстие с восстанавливаемой резьбой рассверливают для
удаления поврежденной резьбы перед установкой дРд. В по
лученном отверстии нарезают резьбу большеrо размера. др Д
ввинчивают в резьбовое отверстие с помощью специальноrо
инструмента. Производитель резьбовых ДРД (товарное назва
ние Helicoil) ..... фирма Bollhoff (rермания).
Устранение трещин. Стенки корпусных деталей с трещи
нами восстанавливают установкой вставок из малоуrлероди
стой стали. Каждая вставка выполнена в виде цилиндров с
параллельными осями, расположенными в одной ШIоскости.
Диаметр окружности в основании цилиндров равен 3,5; 4,8
или 6,8 ММ. Вставки (рис. 3.4) бывают уплотняющими (YCTa
навливаемые вдоль трещины) и стяrивающими (устанавли
вае!\.1ые поперек трещины). Расстояния между осями OTBep
стий в восстанавливаемой детали и осями цилиндрических
элементов уплотняющей вставки равны между собой. Шаr
осей отверстий в восстанавливаемой детали для стяrивающих
вставок на 0,2 мм больше, чем шаr между осями цилиндров
самой вставки. Сущность способа заключается в запрессовы
вании вставок в предварительно подrотовленные пазы детали.
Трещины длиной до 50 мм устраняются только стяrиваю
щими вставками, а более 50 мм уплотняющими и стяrиваю
щими вставками. Высота уплотняющих вставок составляет
1 о. . . 15 мм и превышает толщину стенки восстанавливаемой
детали, а высота стяrивающих вставок равна 3 мм и составля
ет часть толщины этой стенки.
Процесс устранения трещин следующий. Отступают от конца
трещины в сторону ее продвижения на 4...5 мм и сверлят насквозь
отверстие диаметром 3,5 мм для деталей толщиной стенки до 8 мм,
84
а
в
а
д
е
ж
L
Рис. 3.4. Вставки уплотняющие (а, 6), стяrивающие (в, 2, д, е) и отверстия
под них (ж)
диаметром 4,8 мм для деталей с толщиной стенки 8...12 мм или диа
метром 6,8 мм с толщиной стенки более 12 мм. В просверленное
отверстие устанавливают оправку специальноrо кондуктора и CBep
лят второе отверстие. Затем последовательно ориентируют KOНДYK
тор по выполненным отверстиям и сверлят необходимое число OT
верстий по всей длине трещины. Подобным образом поперек трещи
ны через каждые пять отверстий вдоль нее сверлят на rлубину 3,5 мм
по два отверстия с каждой стороны трещины. Перемычки между
отверстиями удаляют специальным пробойником шириной 1,8; 2,4
или 3,0 мм (в зависимости от диаметра просверленных отверстий).
85
Сжатым воздухом выдувают стружку из отверстий. Поверхности
отверстий и вставок обезжиривают орrаническим растворителем и
смазывают эпоксидным компаундом. Вдоль трещины устанавливают
уплотняющие вставки, а поперек нее стяrивающие. Вставки раскле
пывают и выступающую поверхность зачищают заподлицо с по
верхностью детали.
Выпускают комплект OP 11362, в состав KOToporo входят
вставки и необходимый инструмент. Способ устранения тpe
rцин вставками отличается простотой и неБОЛЫllОЙ тpyдoeM
костью.
3.4. Пластическое деформирование заrотовок
Область применения способа. Способ применяют для об
работки заrотовок, изrотовленных из пластичных материалов
(стали, алюминиевых сплавов, бронзы и др.). Ero применяют и
для заrотовок из хрупких материалов, которые для обработки
превраrцают в пластичные путем HarpeBa или BcecTopoHHero
сжатия. Пластическое деформирование материала основано на
использовании ero пластичности, которая зависит от химиче
cKoro состава и структуры материала, а также условий cro дe
формирования.
Чистые металлы имеют наибольшую пластичность, KOTO
рая увеличивается при HarpeBe. Различают холодное и rорячее
деформирование в зависимости от соотношения температур
процесса и рекристаллизации. При холодном деформировании
температура материала при ero обработке меньше температу
ры рекристаллизации, а при rорячем деформировании наобо
рот. В холодном состоянии деформированием зarотовки из стали
твердостью 27...32 НRC и цветных метaJШОВ. HarpeB до темпера
туры ковки уменьшает в 10...15 раз усилие деформирования по
сравнению с деформированием в холодном состоянии.
Пластическое деформирование заrотовок применяют при
восстановлении размеров изношенных элементов деталей пу
тем перемеrцения материала из неизнашиваемоrо объема в
зону изнашивания, для правки, восстановления усталостной
прочности, износостойкости и жесткости деталей. Способ
экономичен, потому что не требует расхода присадочноrо Ma
териала, обладает широкими возможностями и обеспечивает
высокое качество восстановления.
86
Получение ремонтных заrотовок пластическим дефор
мированием включает подrотовку восстанавливаемой детали,
приложение деформирующеrо усилия и последующую обра
ботку. Подrотовка детали к деформированию представляет
собой отжиr или высокий отпуск. Деформирующее усилие
создают прессовым оборудованием с применением оснастки.
Последующая обработка необходима для получения требу
емых размеров.
Процессы перемещения материала классифицируют в за
висимости от направлений внешних сил и сопутствующих
деформаций и вида применяемой энерrии.
В зависимости от направлений внешних сил и вызываемых
ими деформаций различают следующие способы получения
ремонтных заzотовок для последующеrо восстановления
размеров деталей: осадку, раздачу, обжатие, вытяжку и BдaB
ливание (рис. 3.5).
а
б
в
8
z
д
8
8
8
8
Рис. 3.5. Схемы процессов для восстановления размеров деталей:
а осадка; б раздача; в обжатие; z вытяжка; д вдавливание
Осадку применяют для увеличения наружноrо размера
сплошных заrотовок. При осадке действие силы Р перпенди
кулярно направлению деформации 8. В результате осадки
площадь поперечноrо сечения заrотовки увеличивается вслед
ствие уменьшения ее высоты. Осадку применяют при BOCCTa
87
новлении пальцев, коротких осей и подобных деталей. Заrо
товки осаживают на пневматических молотах или rидравличе
ских прессах.
Для деталей, испытывающих значительные эксплуатаци
онные наrрузки, уменьшение высоты при осадке допускается
до 2 %, а для остальных деталей до 5 %.
Направления действующих сил и деформаций при раздаче
совпадают и направлены изнутри детали. Раздают поршневые
пальцы, чашки дифференциала, втулки и дрyrие детали при
восстановлении их наружноrо диаметра. Механическую раз
дачу выполняют сферическими или цилиндрическими про
шивками.
При обжатии направления действующих сил и деформа
ций также совпадают, но направлены внутрь заrотовки. Обжа
тие применяют при восстановлении BHyтpeHHero диаметра
rильз и втулок, например, путем проталкивания заrотовок
сквозь втулку инструмент. Диаметр калибрующеrо пояска
инструмента принимают из расчета уменьшения BHyтpeHHero
диаметра на значения износа и припуска на механическую
обработку.
Вытя:жку применяют для увеличения длины заrотовки за
счет уменьшения ее поперечноrо сечения. По сравнению с
осадкой деформации и действующие силы поменялись MeCTa
ми и направлениями. Вытяжкой восстанавливают, например,
толкатели при износе торцовых поверхностей.
Вдавливание объединяет в себе признаки осадки и раздачи.
В большинстве случаев действующая сила направлена под
уrлом к направлению требуемой деформации. OДHOBpeMeH
ное протекание осадки и раздачи сохраняет длину детали, что
является преимуществом спо
соба. Вдавливание применяют
при восстановлении зубьев KO
лес, шлицев, шаровых пальцев
и дрyrих деталей. Вдавливание
ведут при высокой температуре
материала (сталь 680...920 ОС)
в штампах.
Частным случаем вдавли
вания является н а к а т к а
(рис. 3.6), которую применяют
р
I
-{€
!
I
!
I
Рис. 3.6. Накатка поверхности
88
для увеличения наружноrо или уменьшения BHyтpeHHero раз
меров заrотовок за счет вытеснения металла из отдельных
участков рабочих поверхностей, при восстановлении размеров
шеек и отверстий под подшипники, а также для подшипников,
залитых свинцовистой бронзой. В последнем случае образо
вавшиеся лунки заливают баббитом для восстановления He
сущей способности антифрикционноrо слоя.
Поверхности, которые воспринимают при работе напряже
ния на поверхности контакта не более 7 МПа, накатывают
специальным инструментом зубчатым роликом (накатни
ком) с прямыми или косыми зубьями.
В зависимости от вида энерrии, затрачиваемой на пласти
ческое деформирование материала, различают механическое,
термопластическое и rидродинамическое деформирование.
Примеры механичеСКО20 деформирования paCCMOTpe
ны выше.
Термопластическое деформирование применяют дЛЯ BOC
становления rильз цилиндров, поршней и поршневых пальцев.
Сущность термопластической раздачи (рис. 3.7) заключается в
том, что заrотовку наrpевают снаружи до температуры выше
Асз на диаrpамме состояния Fe С и охлаждают изнутри по
током жидкости. Внутренние кольцевые слои материала, ox
лаждаясь, стремятся уменьшиться в диаметре, но им препят
ствуют наrpетые наружные слои, поэтому внутренние слои
пластически растяrиваются и увеличиваются в диаметре, по
сравнению с первоначальным диаметром в холодном состоя
нии. При дальнейшем охлаждении внутренние слои утрачи
вают пластичность и превращаются в жесткую «оправку», KO
торая препятствует уменьшению диаметра наружных слоев.
2 3 4 5 б 7
Рис. 3.7. Схема стенда для термопластической раздачи поршневых пальцев:
1 плита; 2 кронштейн; 3 пружина; 4 шток полый; 5 индуктор; 6 призма
направляющая; 7 пневмоцилиндр
89
rидродина.мическая раздача поршневых пальцев основана
на эффекте Л.А. Юткина. Сущность эффекта заключается в
инициировании в жидкости, заполняющей внутреннюю по
лость заrотовки, электрическоrо разряда, создающеrо большое
rидравлическое давление, которое, в свою очередь, вызывает
пластическое деформирование материала заrотовки и обеспе
чивает припуск на обработку резанием абразивным инстру
ментом.
Устройство для электроrидравлической раздачи (рис. 3.8)
включает следующие основные части: источник 1, накопитель
энерrии 2 и технолоrический узел 3 с положительным 4 и OT
рицательным 8 электродами, между которыми установлена
заrотовка 7 с проводником 6 и пластмассовым патроном 5.
Внутреннюю полость заrотовки заполняют водой. Напряже
ние разряда контура составляет 37 кВ, емкость батареи KOH
денсаторов 6 мкФ. Взрывной патрон изrотовлен из полиэти
лена марки ПЭВ 500, а инициирующий проводник из алю
миниевой проволоки диаметром 0,7 мм. При указанных режи
мах раздачи наблюдается пластическое увеличение диаметра
поршневых пальцев, выполненных из стали 15Х, на 0,12 мм, а
деталей из стали 45 на 0,2 мм.
1 2 3 4 5
Рис. 3.8. Устройство ДJIЯ электроrидравлической раздачи поршневых пальцев:
1 трансформатор; 2 конденсатор; 3 технолоrический узел; 4 положитель..
ный электрод; 5 пластмассовый патрон; 6 проводник; 7 восстанавливаемая
деталь; 8 отрицательный электрод
90
Правку деталей применяют для устранения остаточных
деформаций изrиба, коробления или скручивания. Направле
ние действующей силы при этом совпадает с направлением
требуемой деформации и в большинстве случаев перпендику
лярно оси детали. Правят валы, шатуны, оси, клапаны, тяrи,
рычаrи, рамы, кронштейны, рессорные листы и дрyrие детали.
Правку, как и друrие виды пластическоrо деформирования,
ведут без HarpeBa и с HarpeBoM.
Высокое качество обеспечивает правка наклепом. Коленча
тый вал, например, в этом случае устанавливают на призмы и
пневматическим молотком, рабочая поверхность бойка KOTO
poro имеет сферическую форму, наносят удары по нетрущим
ся поверхностям щек. Поверхность детали, по которой HaHO
сились удары, принимает выпуклую форму. Точность правки
при этом достиrает 0,02 мм, наблюдается стабильность pe
зультата во времени и сохранение усталостной прочности.
Упрочнение поверхности. Пластическое деформирование
в холодном состоянии упрочняет металл, при этом ero пре
дел прочности и твердость повышаются, а пластичность
снижается.
у сталостную прочность, жесткость и износостойкость дe
талей восстанавливают наклепом, который создает в поверх
ностном слое металла сжимающие остаточные напряжения.
Механическое упрочнение рекомендуют и для повышения
усталостной прочности деталей, восстановленных наплавкой,
нанесением электрохимических покрытий и напылением.
Применяют следующие виды механическоrо упрочнения
поверхностей деталей: обкатывание, раскатывание, дробе
струйную и центробежную обработку.
Наибольшее применение получило обкатывание и раска...
тывание роликами и шариками для упрочнения наружных и
внутренних поверхностей деталей, соответственно. На рис. 3.9
приведено устройство для раскатывания внутренних поверх
ностей (rильз цилиндров, отверстий в rоловках шатунов) зака
ленными роликами.
iалтели на шейках коленчатых валов обкатывают про
фильными роликами, изrотовленными из твердоrо сплава
T15K6 и касающимися при работе rалтельных переходов заrо
товки. Более эффективным способом упрочнения rалтелей
является их чеканка.
91
1
2
з
4
Рис 3.9. Устройство ДЛЯ раскатывания отверстий:
1 оправка; 2 корпус; 3 ролик; 4 rайка
Дробеструйную обработку применяют как для повышения
жесткости упруrих элементов (пружин, торсионов, рессорных
листов), так и для увеличения усталостной прочности деталей
или их элементов (шатунов, сварных швов). В качестве обору
дования для обработки дробью применяют механические или
пневматические дробеметы.
Центробежную обработку выполняют с помощью при
способления, установленноrо на суппорте TOKapHoro станка.
Инструментом (рис. 3.10) является диск с радиальными OTBep
стиями, в которых установлены шарики с возможностью их
1 2
I
. . .
I
Рис. 3.10. Схема устройства для центробежной обработки:
1 заrотовка; 2 шарики; 3 корпус
92
перемещения вдоль оси отверстий. Диск получает вращение от
электродвиrателя. Линейная скорость обода диска..... 13...25 м/с.
В течение одноrо оборота диска каждый шарик наносит удар по
упрочняемой поверхности. Этот способ применяют, например,
для упрочнения коленчатых и торсионных валов. У сталостная
прочность в результате обработки повышается на 30...60 %.
Отделочно чистовую обработку применяют в виде Ka
либрования отверстий и алмазноrо выrлаживания.
Отверстия калиБРУЮlп путем перемещения в них с натяrом
деформирующеrо инструмента с подачей саж. Инструмент
(дорн) имеет вид сферы или цилиндра. При начальной шеро
ховатости Ra 1,6...6,3 мкм получают шероховатость Ra
0,1...0,8 мкм для стали и Ra 0,4...1,6 мкм ..... для чyrуна.
Алмазное вЫ2лаживание придает восстанавливаемым по
верхностям высокие износостойкость и усталостную проч
ность. Выrлаживающий инструмент имеет наконечник с алма
зом в виде иrлы, радиус ее рабочей части 0,3 мм. Инструмент
на оправке устанавливают в резцедержателе TOKapHoro станка.
Алмазным выrлаживанием обрабатывают только сплошные
поверхности. Поверхность под обработку предварительно
шлифуют или растачивают. Усилие на инструмент не более
300 Н. В зону обработки подают индустриальное масло И 20А.
Требования безопасности. Все оборудование с электро
приводом должно быть надежно заземлено. При работе на
rидравлическом прессе необходимо следить за показаниями
манометра, которые не должны превышать значений, указан
ных в технолоrической карте. После упора пуансона в матри
цу давление пресса немедленно снимают.
Клещи для удержания заrотовок при работе на молоте из
rотавливают из мяrкой стали не подверженной закалке. Кле
щи при работе периодически охлаждают. Если при работе
возможно образование искр, окалины или осколков, то рабо
чий должен работать в очках с небьющимися стеклами.
у наrpевательной печи работают только в рукавицах. Печи
заrpужают только сухими заrотовками. Нельзя выбрасывать
из печи наrpетую заrотовку на пол ..... отлетающая при этом
окалина может причинить тяжелые ожоrи.
Дробеструйную обработку заrотовок ведут в камерах, обо
рудованных вытяжной вентиляцией и устройством, исклю
чающим возможность пуска дробемета при открытых заrpу
зочных люках.
93
3.5. Сварка, наплавка и электроконтактная приварка
Область применения сварки и наплавки заrотовок.
Сварка способ получения неразъемноrо соединения с по
мощью cBapHoro шва. Сваркой устраняют механические по
вреждения (трещины, пробоины) и закрепляют ДРД. Соеди
няемые поверхности заrотовок при большинстве видов сварки
наrpевают до плавления.
Наплавка как способ нанесения покрытий включает HarpeB
до плавления присадочноrо металла и восстанавливаемой по
верхности пламенем, дyrой или дрyrим источником тепла,
перенос жидкоrо металла на оплавленную поверхность и ero
кристаллизацию. Наплавленные покрытия при восстановле
нии деталей служат для компенсации потери металла при из
нашивании и создания припуска на обработку резанием. Ha
плавка по сравнению с друrими способами нанесения покры
тий дает возможность получать покрытия с высокой произво
дительностью, любой толщины, различноrо химическоrо
состава и с высокими физико механическими свойствами.
Наплавочные покрытия наносят на стержни диаметром бо
лее 12 мм.
Среди способов создания ремонтных заrотовок сварка и
наплавка получили наибольшее распространение. В общем
объеме сварочно наплавочных работ электродyrовые процес
сы составляют около 80 %, а rазопламенные около 20 %.
Источники тепла для сварки и наплавки. Виды источ
ников тепла, наrpевающих материал и заrотовку, определяют
виды сварки и наплавки: свободная электрическая дуrа элек
тродyrовую сварку и наплавку; сжатая дyrа плазменную;
rазокислородное пламя rазопламенную; прохождение элек
трическоrо тока через расплавленный флюс электрошлако
вую; лазерный луч лазерную и др.
Электрическая дУ2а 1 представляет собой непрерывный
электрический разряд в rазовой среде. Движение заряженных
частиц в промежутке между электродами представляет собой
электрический ток. Появление заряженных частиц в объеме
между электродами обусловлено эмиссией электронов с KaTO
да и ионизацией rаза.
Электрическая дyrа открыта в 1802 r. профессором В.В. Петровым.
94
На катоде (рис. 3.11) образу
ется наиболсс активный и
наrpетый участок, который
называют катодным пятном.
На аноде имсется анодное
пятно. Средняя часть rазовоrо
разряда называстся столбом
дyrи, который практически
равен ее длинс. Сила тока,
состав и давлсние rаза, MaTe
риал и ра'змсры электродов
определяют (lJopMY и размеры
столба ДУl""И. Тсмпература cpe
ды в нем ДОСТИI'ает 6000 ОС.
Полярность считают пря
мой в том случае, коrда
«плюс» источника питания
при наплавкс подключен к заrотовке. При подключении
«плюса» к JJIСКтрОДУ (обратная полярность) тепловая энерrия,
выделяемая на нем, не зависит от длины дyrи, а при paBHO
мерной подачс электродной проволоки дyrа rорит устойчиво.
На анодс выlеляетсяя энерrии на 20 % больше, чем на катоде.
Поэтому IIрсдпочтение отдают обратной полярности. Сила
сварОЧНОl"'О тока оказывает наибольшее влияние на rлубину
проплавлсния заrотовки, размеры валика наплавленноrо Me
талла и нроизводительность процесса.
В качестве источников питания широко применяют BЫ
ПРЯМИТСJlИ (ВД 131, BД 306M, BД 306C, BД 306Д и др.) и or
раниченно трансформаторы (TCM 160, TCM 207, ТДМ 301,
ТДМ 401 и др.)
П 1 "
лазма это движущиися rаз, в котором значительная
часть атомов или молекул ионизирована, а заряд электронов и
отрицатсльных ионов равен заряду положительных ионов.
При диссоциации молекул плазмообразующеrо rаза (распаде
их на атомы) и ионизации атомов (потере электронов) происхо
дит поrлощсние энерrии. При охлаждении TaKoro rаза наблюда
ется обратный процесс образования молекул с выделением
1
+
2
3
4
5
Рис. 3.11. ЗОНЫ дyrовоrо разряда:
1 катодное пятно; 2 катодная зона;
3 столб дуrи; 4 анодное пятно;
5 анодная зона
1 Считается, что толчком к разработке плазменных процессов послужило
открытие Р. rейджем в 1950 r. эффекта сжатия электрической дyrи BOДO
охлаждаемым анодом.
95
энерrии, равной энерrии их
диссоциации и ионизации
атомов. Сочетание этих про
цессов принципиально отли
чает плазменный HarpeB от
дрyrих видов HarpeBa, напри
мер rазопламенноrо. Плазма
обладает высокой электро
проводностью и движется со
скоростью, превышающей в
определенных условиях CKO
рость звука. В качестве плаз
мообразующих rазов приме
няют aproH, азот, аммиак, BO
дород и rелий. ДByxaTOMap
ные rазы (например, азот)
обладают большим теплосо
держанием, чем OДHoaTOMap
ные rазы (например, aproH)
при одинаковой температуре. Наиболее высокую темпера
туру (15 000...30 000 ОС) имеет арrоновая плазма.
Плазму вырабатывает плазменный reHepaTop (рис. 3.12).
Между вольфрамовым катодом и заrотовкой возникает дyrа,
через которую продувают плазмообразующий rаз (азот или
aproH). Дyrа сжимается стенками медноrо водоохлаждаемоrо
сопла и струями движущеrося rаза, что приводит к образова
нию плазмы. HarpeB, дробление и перенос наносимоrо MaTe
риала происходит за счет тепловой и кинетической энерrии
плазменной струи.
Для плазменной наплавки применяют установки УД 417,
УПН 303, УПН 602 и др., для плазменноrо напьтения УМП 5,
УМП 6, УПУ 3, УПУ 5 и др.
rазокuслородное пламя широко применяют для сварки
стальных заrотовок из листовоrо проката толщиной до 2,5 мм,
из ceporo чyrуна и алюминиевых сплавов, для пайки чyrуна,
для наплавки цветных металлов и порошков и при резке Me
талла. В качестве rорючеrо rаза используют ацетилен, пропан
бутан, природный rаз, пары бензина и керосина. В производ
ство внедрен аналоr ацетилена rаз МАФ (метилацетилен
алленовой фракции).
4
3
2
1
Рис. 3.12. Схема плазменноrо reHe..
ратора:
1 заrотовка; 2 проволочный или
прyrковый материал; 3 сопло..анод;
4 электрод"катод; 5 сопротивле..
ние; V r .... скорость подачи rаза;
V N .... скорость подачи материала
96
5
в IIII;IМ IIИ различают яд
ро, носе I аllовительную зону С 2 Н 2
и фа IП' 11 (р 11 с. 3. 13).
я ) р () IIмеет резко очер
ченну'о ()очкообразную фор
МУ с ' аl{руrленным концом.
ОБОJIО'lка ядра состоит из
paCKaJlCllllbIX частиц yrлерода
и ЯРКО свстится. Температура
ядра около 900 ос, ero длина
зависит от скорости истече
ния и расхода rорючей CMe
си, а диаметр от диаметра
канала мундштука.
Восстановительная
з о н а пламени имеет темный
цвет. Она состоит из продук
тов неполноrо сrорания ro
рючеrо rаза: оксида yrлерода
и водорода. Эти вещества восстанавливают металл из оксидов.
Если расплавляемый металл находится в восстановительной
зоне, то он получается без пор и оксидных включений. Boc
становительная зона обладает наиболее высокой температурой
в точке, отстоящей на 3...6 мм от ядра. Наибольшую темпера
туру дает rорение ацетилена в кислороде 3150 ос. Темпера
тура rорения (ос) rаза МАФ в кислороде 2930, пропан
бутана 2043, природноrо rаза 1850...2000, паров бензина
2600 и ксросина 2450.
Ф а к с л (оксидная зона) расположен за восстановительной
зоной. Он состоит из диоксида yrлерода, паров воды и азота.
Азот поступает из воздуха, а остальные составляющие факела
образуются за счет взаимодействия оксида yrлерода и BOДOpO
)ta с кислородом воздуха. Температура факела значительно
111t)Ke температуры восстановительной зоны и изменяется в
IIР )tелах 1200.. .2500 ос.
1\ зависимости от отношения фактическоrо и теоретически
Iн'(}\'ходимоrо расхода кислорода а различают три вида пламе
1111 восстановительное (а < 1), нейтральное (а == 1,00...1,25) и
01\11' 1IIII'сльное (а> 1,25). для получения нейтральноrо пламени
11;' I '1ltllllЦУ объема, например ацетилена, требуется 2,5 объема
02
з
3000
t,OC
2000
1000
Рис. 3.13. Строение ацетилено"кисло"
родноrо пламени и распределение в
нем температуры:
1 ядро; 2 восстановительная зона;
3 факел
97
кислорода. В зону rорения из баллона подается 1,15 требуемоrо
объема кислорода, а остальной кислород поступает из воздуха.
Нейтральное пламя применяют для сварки заrотовок из
алюминиевых сплавов, меди, бронзы и стали с содержанием
уrлерода менее 0,5 %.
Восстановительное пламя содержит свободный yrлерод,
который переходит в расплавленный металл и наyrлероживает
ero. Такое пламя применяют при сварке чyrуна, сталей с co
держанием yrлерода более 0,5 % yrлерода, для наплавки заrо
товок твердыми сплавами.
Температура окислительноrо пламени выше температуры
нейтральноrо пламени, однако оно интенсивно окисляет CBa
риваемый металл и способствует получению крупнозернисто
ro шва. Окислительным пламенем режут металлы, а также
наrpевают заrотовки перед закалкой.
При rазокислородной сварке применяют инжекционные
rорелки с наконечниками. Ацетилен получают в reHepaTopax
rВД 0,8, rBP 1,25, AНB 1,66 и др. Остальные rорючие rазы и
кислород доставляют в баллонах.
HarpeB материала проходящим электрическим током ис
пользуют при стыковой и шовной сварке, электрошлаковой
наплавке, а также при электроконтактной приварке металли
ческоrо покрытия. Количество выделившеrося тепла q (Дж)
определяют по формуле
q == YlTU/t, (3.1)
rде llT термический КПД; И напряжение, В; / сила тока, А;
t время действия тока, с.
Лазерное излучение это поток квантов энерrии в оптиче
ском диапазоне, возникший в результате перехода атомов на
более низкий энерrетический уровень в результате их взаимо
действия с электромаrнитным полем. Лазерное излучение по
зволяет сконцентрировать на поверхности обрабатываемоrо
материала наибольшую плотность энерrии из рассмотренных
источников тепла. Энерrию лазера можно передавать MaTe
риалу бесконтактно, быстро и cтporo дозировано.
В авторемонтном производстве оrpаниченно применяют
rазовые лазерные установки лrН 702, Катунь, Иrлан и др.
rазовая сварка. rазовая сварка широко используется при
ремонте кузовов и дрyrих изделий из тонколистовоrо металла.
Обычно сварку ведут нейтральным пламенем. Сварка дeTa
лей восстановительным пламенем приводит к повышению
98
твердости и хрупкости металла и применяется при сварке дe
талей из низкоyrлеродистых сталей.
Вследствие HepaBHOMepHoro HarpeBa детали в зоне терми
ческоrо влияния, которая составляет 25...30 мм, возникают
структурные изменения в основном металле детали, снижа
ющие механические свойства металла и способствующие воз
никновению деформации заrотовки. Для предотвращения или
уменьшения деформации необходимо производить предвари
тельный подоrpев и медленное охлаждение.
Для предохранения расплавленноrо металла от окисления,
особенно при сварке леrированных деталей применяются раз
личные флюсы. Расход rорючеrо rаза Q (л/ч) определяют по
формуле
Q == А · S,
(3.2)
rде А коэффициент, зависЯIЦИЙ от металла детали, Л/Ч на 1 мм
толщины детали (для yrлеродистых сталей А == 100.. .120; BЫCO
колеrированных сталей А == 75; чyrуна, меди А == 150; алюми
ниевоrо сплава А == 100); S толщина свариваемоrо металла, мм.
По расходу rаза выбирают номер наконечника сварочной
rорелки (табл. 3.2). Наиболее широко применяются универ
сальные инжекторные rорелки rC 53 со сменными наконеч
никами (N2 1...7).
Таблица 3.2
Наконечники к rорелке rС 5З для ручной rазовой сварки
Пара Номер наконечника
метры 1 2 3 4 5 6 7
Толщина 0,5...1,5 1,0...2,5 2,5...4,0 4,0...7,0 7,0...11 10...18 17...30
сварива..
l"МОЙ ста..
JlИ, мм
Расход 50...125 125...250 250. .400 400...700 700...1100 1050...1750 1700...2800
а [{стиле..
lta, Л/Ч
в ряде случаев в качестве rорючеrо rаза используют про
Ilаll бутановую смесь и друrие rорючие rазы. Для них xapaK
Icplla малая скорость сrорания и незначительный диапазон
в рыIоопасностии в смеси с воздухом. При использовании
IIрОllан бутановой смеси применяют специальные rорелки
(1 " Y, r3M), работающие с подоrpевом rаза для повышения
1' MlIcpaTypbI пламени.
1+
99
Контактная сварка является разновидностью сварки дaB
лением и наиболее производительным и экономичным спосо
бом соединения металлов. Процесс образования неразъемноrо
соединения происходит в результате взаимноrо расплавления
и кристаллизации материала деталей. В практике наиболее
широко используется контактная точечная сварка.
Технолоrический цикл состоит из отдельных переходов:
. предварительноrо сжатия свариваемых деталей электро
дами сварочной машины;
. HarpeBa металла;
. проковки соединения после выключения сварочноrо тока;
. охлаждения соединения после сварки.
Предварительное сжатие свариваемых деталей необхо
димо для обеспечения надежноrо электрическоrо контакта
между деталями и образования уплотняющеrо кольца с целью
сохранения расплавленноrо жидкоrо ядра. Части свариваемых
деталей нazреваются за счет прохождения импульсов электри
ческоrо тока. Режим сварки определяется силой тока, давле
нием между электродами, размером и формой контактной по
верхности электродов. Качество соединений, полученных точеч
ной сваркой, определяется статической прочностью cBapHoro
соединения, которая зависит от размеров сварной точки. После
выключения сварочноrо тока для снятия остаточных напряжений
производят проковку, что значительно повышает прочность
соединений. Сварное соединение охла:ждается на воздухе.
Точечной и роликовой сваркой соединяют внахлест листо
вые заrотовки толщиной 0,3...7 мм. HarpeB заrотовок в месте
их контакта с локальным расплавлением металла происходит
за счет тепловоrо действия тока. В качестве оборудования
применяют универсальные машины для контактной сварки.
Сжимающее усилие к электродам прикладывают с помощью
пневмоцилиндров. Переносным устройством являются CBa
рочные клещи типа мтпr 75 с пневмоприводом и однопо
люсные пистолеты для соединения тех заrотовок, которые
невозможно сварить двусторонним подводом тока.
Контактная сварка обеспечивает стабильное качество co
единений, высокую эффективность и культуру производства,
широко применяется в автомобильной промышленности, а
также в авторемонтном производстве при ремонте кузовов.
100
Электродуrовая сварка
стальных заrотовок вклю
чает ручной и полуавтома
тический процессы. В aB
торемонтном производстве
ручную сварку (рис. 3.14)
применяют при соединении
частей заrотовок, заварке
одиночных трещин и закре
плении листовых ДР Д. По
врежденные места деталей
предварительно зачищают, а
края свариваемых заrотовок
разделывают. Сварку ведут
переменным или постоянным током. Для ручной сварки при
меняют электроды, которые подразделяют по типу и назначе
нию, виду и толщине покрытия и дрyrим признакам.
Обозначение типа электрода состоит из индекса Э и сле
дующих за ним цифр и букв. Две или три цифры указывают
среднее содержание yrлерода в наплавленном мета.тше в сотых
долях процента. Затем следует обозначение химических эле
ментов. Каждому типу электрода может соответствовать He
сколько марок ero покрытия. Покрытия электродов по составу
llодразделяются на руднокислые Р, рутиловые Т, фтори
сто кальциевые Ф и орrанические о. Наибольшее примене
ние в ремонте получили электроды rpупп Р, Т и Ф. К rpуппе Р
относятся электроды OММ 5, ЦM 7, ЦМ 8, к rpуппе Т YM 9,
ОЗС 6, АНо з, к rpуппе Ф УОНИ lЗ/45, УОНИ lЗ/55,
УОНИ lЗ/65.
Для защиты металла от действия кислорода и азота воздуха
в состав покрытий вводят орrанические rазообразующие Be
lцества (крахмал, декстрин, целлюлозу и др.) и карбонаты
(мрамор, мел и др.). При rорении дyrи эти вещества сrорают
или разлаrаются, образуя диоксид и оксид yrлерода, которые
вытесняют воздух из рабочей зоны.
Для получения необходимой твердости и износостойкости
Ilаплавленноrо материала в покрытие электрода вводят леrи
J1ующие элементы в виде феррохрома, ферромарrанца, ферро
силиция и др.
Шлакообразующие вещества покрытия образуют шлак, KO
I'ОрЫЙ изолирует поверхность расплавленноrо металла от воз
Рис. 3.14. Схема ручной злектродyrо..
вой сварки:
1 шлаковая корка; 2 валик; 3 ванна
расплавленноrо металла; 4 электриче..
ская дyra; 5 источник питания;
6 покрытие электрода; 7 электрод
101
духа и способствует более медленному остыванию заrотовки.
При этом более полно выделяются растворенные в расплав
ленном металле rазы.
Раскисляющие вещества в расплавленном металле соеди
няются с оксидами, образуют леrкоплавкие шлаки и всплыва
ют на поверхность.
Для повышения устойчивости rорения дyrи в покрытии
имеются стабилизирующие вещества (силикат натрия, Mpa
мор, мел и др.)
В качестве связующеrо вещества для составляющих по
крытия применяют жидкое стекло.
Полуавтоматическая сварка выполняется с механической
подачей сварочной проволоки в зону rорения дyrи. Применя
ют полуавтоматы A 537, A 547P, пдпr 500 и др. В качестве
источников питания используют сварочные выпрямители.
Тонколистовые панели сваривают в среде диоксида yrле
рода СО 2 током обратной полярности проволокой CB 08rCA
или CB 08r2C. Режим сварки назначают в зависимости от ви
да и толщины свариваемоrо металла. При сварке листов из
уrлеродистой стали толщиной 1 мм применяют ток силой до
100 А и напряжением 20 В, выдерживают расстояние от сопла
сварочной rорелки до заrотовки 8...10 мм, а наклон электрода
от вертикали не более 200. Чтобы обеспечить спокойное rope
ние дyrи и минимальное разбрызrивание жидкоrо металла,
сварку ведут короткой дуrой при быстром перемещении
rорелки.
Особенности сварки стали. Малоyrлеродистые (сталь 1 О
и 20, Ст3 и др.) и низколеrированные (15Х, 15xr, 12ХН2 и др.)
стали твердостью до 200 ИВ применяются после про катки.
Они хорошо свариваются всеми видами сварки, не подверже
ны существенной закалке при сварке, поэтому после нее не
проходят термическую обработку. Применяют электроды Э 42
с тонким покрытием.
Среднеyrлеродистые (сталь 30,35 и др.) и низколеrирован
ные стали с содержанием yrлерода 0,3...0,4 % твердостью до
250 ИВ относятся к удовлетворительно свариваемым. Приме
няют электроды типа Э 50. Заrотовки сложной формы и CTeH
ками толщиной более 15 мм сваривают с предварительным
подоrpевом до 200 ос. После сварки производят отпуск при
102
650 Ос. ['азовую сварку выполняют только при положительной
температуре окружающей среды.
Оrpаниченно свариваются стали 45 и 50 и низколеrирован
ные стали с содержанием уrлерода до 0,45 %. 3аrотовки CBa
ривают электродами типа Э 50А. ДЛЯ заrотовок из марrанцо
вистых сталей с толщиной стенок до 4 мм применяют сварку
rазовую, ручную дуrовую, под флюсом и в среде диоксида
уrлерода. 3аrотовки после сварки проходят нормализацию.
Плохо свариваются стали с содержанием yrлерода > 0,55 %
и малоyrлеродистые стали с цементованными рабочими по
верхностями. Их следует сваривать электродами марок 12AН
ЛИИВТ, T 590 или ЭН 400. ДЛЯ предупреждения образования
трещин заrотовку необходимо подоrpеть до температуры
15 О . . .200 Ос.
При ручной сварке шов образуется в основном за счет Me
талла электрода, а при полуавтоматической за счет расплав
ления OCHoBHoro металла.
Сварка чуrуна усложняется ero отбеливанием, которое
объясняется большим содержанием yrлерода, выrоранием
кремния и быстрым охлаждением сплава. При этом уrлерод не
успевает выделиться в виде rpафита и остается в химически
связанном состоянии в составе цементита. Из за усадки Ma
териала возникают значительные внутренние напряжения.
Образующиеся при сварке чyrуна тyrоплавкие оксиды созда
ют на поверхности сварочной ванны твердую корку, которая
препятствует выходу rазов из расплавленноrо металла, что
приводит к образованию пор и раковин.
Применяют два основных способа сварки чyrуна: rорячий
(с подоrpевом заrотовки) и холодный (без ее подоrpева).
При 20рячей сварке кромки чyrунной заrотовки предвари
тельно разделывают, а затем заrотовку наrpевают до темпера
туры 600...650 ОС. Сварку ведут rазокислородным пламенем.
В качестве присадочноrо материала используют чyrунные
стержни с повышенным содержанием кремния (до 3,5 %) или
латунную про волоку. Для защиты наплавленноrо металла от
окисления используют флюс, состоящий из смеси буры и yr
лекислоrо натрия в равных массовых долях. После сварки
следует медленное охлаждение заrотовки.
Способ rорячей сварки хотя и обеспечивает высокое каче
ство сварки, но энерrо и трудоемок, сопряжен с тяжелыми
103
условиями труда, поэтому оrpаниченно применяется при BOC
становлении корпусных деталей.
Холодная сварка чyrуна проще. Наиболее часто применяют
ручную и полуавтоматическую сварку стальными электрода
ми и электродами из цветных металлов и сплавов. Широко
применяют стальные электроды ЦЧ 4, изrотовленные из про
волоки CB 08 с толстым покрытием для сварки заrотовок из
высокопрочноrо и ceporo чyrуна и их соединений со сталью.
Сварка чyrуна электродами из цветных металлов дороrая, но
обеспечивает достаточные прочность, пластичность и плот
ность шва. Широко применяют медные электроды ОЗЧ 1 с
покрытием, содержащим железный порошок, и электроды
МНЧ l из монель металла (63 % Ni и 37 % Си) с покрытием
УОНИ 13/55. Институт электросварки имени Е.О. Патона
предложил самозащитную проволоку ПАНЧ ll И ПАНЧ 12
дЛЯ работы на полуавтоматах A 547Y. Проволока имеет в CBO
ем составе элементы, предотвращающие окисление наплав
ленноrо металла.
Сварку пайку чyrуна латунными прутками из материалов
ЛОМНА 49 05 10 04, ЛОК 59 1 03 и Л 63 ведут rазокисло
родным пламенем.
Сварка алюминиевых сплавов усложнена тем, что на по
верхности материала образуется пленка плотноrо, химически
стойкоrо и тyrоплавкоrо оксида. Температура плавления алю
миния 659 ОС, а оксида 2160 ОС. При HarpeBe до 400.. .500 ос
сплав теряет прочность и заrотовка может разрушиться даже
под действием собственноrо веса. Коэффициент линейноrо
расширения материала в 2 раза больше, чем у стали, что спо
собствует появлению значительных остаточных напряжений в
сварных швах. Большая растворимость водорода в расплав
ленном металле способствует образованию пор.
Поверхности заrотовок перед сваркой очищают от заrpязне
ний, а за 2...4 ч до сварки их обезжиривают растворителями.
Наибольшее распространение при восстановлении деталей
из алюминиевоrо сплава получила арrонодyrовая сварка (Ha
плавка) переменным током. Кромки заrотовки и присадочный
материал расплавляют теплом электрической дyrи, образу
ющейся между вольфрамовым электродом и заrотовкой.
При этом из сопла наконечника непрерывно подают aproH,
который окружает дуrу, создает сосредоточенный HarpeB и
104
предохраняет расплавленный
металл шва от вредноrо влия
ния кислорода и азота воздуха.
Осциллоrpамма напряже
ния и тока источника питания
имеет специальную xapaKTe
ристику (рис. 3.15). В полу
периоде прямой полярности,
коrда катодом является Ha
rpетый свыше 3700 ос вольф
рамовый электрод, он интен
сивно испускает электроны,
что обеспечивает значитель
ный ток дyrи И интенсивное
плавление OCHoBHoro металла.
Напряжение зажиrания почти
равно напряжению дyrи и при
короткой дуте составляет Bcero 10 В. В конце полупериода
дута raCHeT. В полупериоде обратной полярности испускание
электронов сравнительно холодным алюминиевым катодом
ничтожно мало. Для зажиrания дyrи требуется напряжение
около 200 В, которое создает импульсный источник. Важно
то, что в этом полупериоде идет полезный процесс интен
сивное разрушение пленки оксида алюминия положительны
ми ионами. Сварку ведут без флюса, а в качестве присадочно
ro материала применяют прутки Toro же состава, что и OCHOB
ной металл, или про волоку CB AK5, CB AK10.
Рис. 3.15. Осциллоrpамма напряже..
ния и тока источника питания apro..
нодyrовой сварки: i пр и iобр текущие
значения прямоrо и обратноrо токов;
i пост эффективное значение тока; U пр
и иобр текущие значения напряже..
ния прямоrо и обратноrо токов;
Из.обр напряжения зажиrания дyrи
в обратном полупериоде
Режим арrонодyrовой сварки (наплавки) при толщине стенки за
rотовки 4...6 мм следующий. Диаметр присадочноrо прутка 3...4 мм,
средняя сила тока 150...270 А, напряжение 18...20 В, расход aproHa
7...10 л/мин. При добавлении к aproHY 10...12 % (по объему) диок"
сида yrлерода и 2...3 % кислорода повышается устойчивость rope
ния дyrи и улучшается формирование металла шва или валика.
Качество шва получается высоким, а коробление заrотовки
почти отсутствует. Применяют водоохлаждаемые rорелки
rРАД 200 и rpAД 400, которые подключены к установкам
Удr 301 или Удr 501.
Качество сварных соединений обеспечивают содержани
ем оборудования в исправном состоянии, подrотовкой заrото
4а Зак. 951
105
вок К сварке, применением качественных электродов и флюса,
выполнением сварочноrо процесса в установленном режиме.
Качество сварки в rOToBoM изделии определяют внешним
осмотром, измерением rеометрических параметров швов, испы
танием их на течь и просвечиванием рентrеновскими лучами.
Виды наплавки. Способы наплавки делят на rpуппы в за
висимости от видов применяемых источников тепла и HaHO
симых материалов, способов их леrирования и защиты фор
мируемоrо покрытия от влияния кислорода и азота воздуха.
Наибольшее применение в ремонте при нанесении покры
тий получили способы наплавки: электродyrовая под слоем
флюса, в среде защитных rазов, вибродyrовая, плазменная
и rазопламенная. Эффективно применение электрошлаковой,
электромаrнитной, индук
ционной и лазерной напла
вок и наплавки наморажи
ванием.
Наплавка под слоем
флюса 1. Сущность данноrо
вида заключается в том, что
+ электрическая дyrа rорит
между rолым электродом и
заrотовкой под слоем тол
щиной 1 о. . .40 мм cyxoro
rpанулированноrо флюса с
размерами зерен 0,5.. .3,5 мм.
Дyrа rорит между элек
тродом и заrотовкой в rазо
вом пузыре, оболочка KOTO
poro состоит из расплав
ленноrо флюса (рис. 3.16).
Электродная проволока,
основной металл и флюс
плавятся одновременно.
Часть леrирующих элемен
тов при плавлении выrора
ет. Жидкий металл в свароч
б
5
4
3
2
1
Рис. 3.16. Схема наплавки под слоем
флюса:
1 шлаковая корка; 2 покрытие; 3 ra..
зопаровой пузырь; 4 оболочка рас..
плавленноrо флюса; 5 бункер с флю..
сом; 6 электрод; е смещение электро"
да с зенита; СОд yrловая частота враще..
ния детали; v п скорость подачи проволоки
1 Процесс разработал коллектив под руководством академика Е.О. Пато..
на в 1938 1939 rr.
106
ной ванне постоянно движется и перемешивается. Металл
cBapHoro валика состоит из присадочноrо металла (1/3) и пе
реплавленноrо OCHoBHoro металла (2/3). Массы расплавленных
флюса и присадочноrо металла примерно равны. Использова
ние флюса уменьшает разбрызrивание и yrap металла, позво
ляет применять ток большей плотности, чем при ручной Ha
плавке покрытыми электродами, уменьшает потери тепла дyrи
на излучение и иаrpев окружающеrо воздуха, создает блаrо
приятные условия для выхода rазов из расплавленноrо l',1етал
ла и замедляет ero кристаллизацию.
Этот вид наплавки применяют преимущественно при BOC
становлении деталей из yrлеродистых и низколеrированных
сталей.
Расплавленные флюсы взаимодействуют с оксидными
пленками, обволакивают зону наплавки и изолируют ее от
кислорода и азота воздуха. Флюсы действуют как химические
реаrенты, образуя с оксидами леrкие химические соединения с
низкой температурой плавления. Образовавшиеся шлаки
всплывают на поверхность расплавленноrо м ета.тш а. Флюс
должен быть жидкотекучим. Разность температур плавления
присадочноrо материала и флюса должна быть не менее
100...150 ОС. Однако флюс не должен кипеть при рабочей TeM
пературе металла.
Применяют флюсы плавленые, неплавленые (керамиче
ские) и их смеси.
Плавленые флюсы получают плавлением исходных MaTe
риалов (марrанцевой руды, кварцевоrо песка, плавиковоrо
шпата, маrнезита и др.) в электрических печах. Расплавлен
ную массу выливают в воду и таким образом получают CTeK
ловидный или пемзовидный rpанулированный флюс с разме
ром частиц 3,0...3,5 мм.
Плавленые флюсы подразделяются на виды в зависимости
от массовой доли оксидов марrанца и кремния. BЫCOKoкpeM
нистые марrанцовистые флюсы марок AН 348A, OCЦ 45 и
AН 60, обеспечивают устойчивое rорение дyrи, хорошее фор
мирование сварочных валиков и небольшое количество пор в
наплавленном металле. Низкокремнистые безмарrанцовистые
флюсы марок AН 20 и АН зо уменьшают возможность появ
ления rорячих трещин и пор в наплавленном слое. ПЛавленые
107
флюсы обладают хорошими защитными свойствами, но не
содержат леrирующих веществ.
Неплавленые флюсы, кроме веществ, входящих в плавле
ные флюсы, содержат ферросплавы (феррохром, ферромарrа
нец, ферросилиций, ферротитан) и поэтому обладают еще и
леrирующими свойствами. Флюсы получают смешиванием
порошков исходных материалов с добавкой жидкоrо стекла.
Затем массу дробят на rpанулы размером 2...3 мм и сушат.
Наиболее распространены керамические флюсы AHK 18,
AНK 19 и ЖСН. Они позволяют леrировать металл необходи
мыми элементами. Однако леrирующие элементы распределе
ны в объеме материала флюса неравномерно.
Флюсы смесu получают смешиванием плавленых и He
плавленых флюсов или плавленых флюсов с ферросплавами и
rpафитом.
Для получения наплавленноrо металла требуемоrо химиче
cKoro состава применяют леrирование через электродную
про волоку и (или) флюс. При леrировании через проволоку
наплавку ведут высокоyrлеродистой (Нп 65, Нп 80) или леrи
рованной проволокой (Нп 30Х['СА, Нп 50ХФА и др.) под
плавленым флюсом. При этом обеспечивают высокую точ
ность леrирования, стабильность химическоrо состава Ha
плавленноrо металла по rлубине покрытия.
Леrирование наплавленноrо металла через флюс ведут
наплавкой малоyrлеродистой проволокой (CB 08, CB 08A)
под слоем леrированноrо неплавленноrо флюса. Этот способ
леrирования не получил широкоrо применения из за боль
шой неравномерности химическоrо состава наплавленноrо
металла.
Комбинированный способ леrирования металла покрытия
одновременно через про волоку и флюс получил наибольшее
применение.
В качестве технолоrических вращателей заrотовок приме
няют списанные токарные станки с пониженной частотой
вращения шпинделя. Станки оснащают приспособлениями для
установки заrотовок, наплавочными rоловками, кассетами
с электродной проволокой, бункерами для подачи флюса и
устройствами управления. Применяют и специальные станки,
разработанные во ВНИИТУВИД «Ремдеталь» (Москва).
108
Наплавка в среде защитных rазов 1. Отличается тем, что
в зону rорения электрической дyrи подают под давлением rаз,
который защищает столб дyrи и ванну расплавленноrо металла
от кислорода и азота воздуха (рис. 3.17). Для создания защитной
среды используют aproH, rелий, диоксид yrлерода и их смеси.
Наиболее распространена наплавка в среде СО 2 , которая
обеспечивает хорошее формирование шва, наплавленный Me
талл при этом получается плотным, а зона термическоrо
влияния малая. Блаrодаря последнему фактору этот способ
применяют для наплавки нежестких деталей.
При сварке и наплавке применяют проволоку (CB 08[,2C,
Нп 30Х['СА и др.) с повышенным содержанием кремния и
марrанца.
Автоматическая наплавка в среде СО 2 по сравнению с aB
томатической наплавкой под слоем флюса имеет такие преиму
щества: меньший HarpeB
заrотовки, возможность
наплавки заrотовок диа
метром от 1 О мм, б6ль
шую производительность
по площади покрытия
на 30...40 %, отсутствие
перехода отделения шла
ковой корки, она в
1,2...1,5 раза экономичнее.
Однако наплавка в среде
защитных rазов требует
применения леrированной
проволоки и защиты CBap
щика от излучения дyrи.
Виб одуrовая на..
плавка отличается тpe
мя особенностями. Bo
первых, в цепь наrpузки
источника питания вклю
чена индуктивность L
Рис. 3.17. Схема наплавки в среде диок"
сида yrлерода:
1 покрытие; 2 сварочная ванна;
3 электрическая дyrа; 4 сопло rорелки;
5 наконечник; 6 rорелка; 7 электрод..
ная проволока; 8 мундштук; 9 заrотовка
1 Наплавка в среде защитных rазов разработана в ЦНИИТМаш (Москва)
коллективом под руководством профессора К.В. Любовскоrо в 1952 r.
2
Процесс разработал r.п. Клековкин в ЧИМЭСХ в 1950 1952 rr.
109
7
б V Ж v п !
5
4
3 +
2
1
8
Рис. 3.18. Схема вибродyrовой наплавки:
1 .... ванна; 2 .... заrотовка; 3 .... покрытие; 4 .... система подачи раствора; 5 .... мундштук
качающийся; 6 .... ролики подающие; 7.... кассета для проволоки; 8.... индуктивное
сопротивление; v п .... скорость подачи проволоки; v ж .... скорость подачи раствора;
Фд .... yrловая частота вращения детали; v .... частота качаний мундштука;
L .... индуктивность
(рис. 3.18), BO BTOpЫX, ero напряжение и мощность HeДOCTa
точны для поддержания непрерывноrо дyrовоrо разряда и,
в третьих, электродная про волока совершает колебания с aM
плитудой 1...3 мм относительно заrотовки и ее касание с час
тотой 50...100 lц. Введение индуктивности в цепь наrpузки
обеспечивает накопление электрической энерrии в индуктив
ности В начале KopoTKoro замыкания цепи и ее расходование
на зажиrание и rорение дуrи в течение расчетноrо времени.
В зону наплавки подают охлаждающую жидкость.
Периодическое касание электродной проволокой заrотовки
обеспечивает чередование KopoTKoro замыкания цепи, rорения
дyrи и холостоrо хода. Электрод и заrотовка оплавляются за
счет дyrовоrо разряда. Перенос жидкоrо металла, образующе
rося в виде капли на конце электрода во время rорения дyrи,
происходит преимущественно при касании электродом заrо
товки (коротком замыкании).
Состав электродной проволоки выбирают в зависимости от
требуемых механических свойств наплавленноrо металла. При
110
наплавке стальных и чyrунных заrотовок для получения по
крытия твердостью 51...56 HRC применяют проволоку Нп 65,
Нп 80. Для получения твердости 37...41 HRC наплавку ведут
проволокой Нп зохrСА, а твердости 180...240 НВ проволо
кой CB 08.
Вибродyrовая наплавка позволяет получать покрытия BЫ
сокой твердости и износостойкости без последующей терми
ческой обработки. Заrотовка наrpевается до температуры не
выше 100 ОС, поэтому не деформируется. Наплавленный Me
талл имеет равномерную толщину. Низкое напряжение про
цесса уменьшает опасность работ. Однако процесс снижает
усталостную прочность деталей и не обеспечивает одинако
вую твердость на различных участках покрытия.
Плазменная наплавка. Характеризуется использованием
плазменной струи, в которую подают наплавляемый материал
чаще в порошкообразном состоянии.
В качестве плазмообразующеrо rаза применяют смесь re
лия (75 %) и aproHa (25 0/0), а в качестве защитноrо rаза ap
rOH, который защищает ванну расплавленноrо и кристалли
зующеrося металла от влияния окружающеrо воздуха.
Плазменнаяя наплавка имеет следующие преимущества:
высокую производительность, малую зону термическоrо
влияния и незначительную деформацию заrотовки. Данный
вид наплавки применяют для восстановления деталей нежест
кой конструкции и нанесения покрытий из тyrоплавких MaTe
риалов. Наплавляют коррозионно стойкую сталь, никель и ero
сплавы, сплавы меди и др.
Электрошлаковая наплавка 1 отличается тем, что на Ha
rpетой поверхности заrотовки получают ванну расплавленно
ro флюса, в которую вводят электрод, а к заrотовке и электро
ду прикладывают напряжение (рис. 3.19). Ток, проходящий от
электрода через жидкий флюс к заrотовке, выделяет тепло,
достаточное для плавления поверхности зarотовки,
электродноrо металла и флюса.
Температура шлаковой ванны выше, чем температура
плавления присадочноrо материала электрода. Присадочный
материал оседает на дно ванны и превращается в покрытие с
1 Электрошлаковая наплавка разработана в 1974 r. в Институте электро..
сварки имени Е.О. Патона (Киев).
111
Рис. 3.19. Схема электрошлаковой наплавки:
1 кристаллизатор; 2 флюсовая ванна; 3 электрод; 4 мундштук; 5 дозатор
леrирующих добавок; 6 rабаритный диск; 7 .... заrотовка; 8 оправка;
9 покрытие
помощью охлаждающеrо кристаллизатора, который придает
ему необходимые форму и размеры.
Процесс наиболее применим при восстановлении крупных
деталей с большими износами, а также венцов зубчатых колес.
Способ отличается высокой производительностью (до 150 кr/ч).
Количество электродноrо металла, расплавленноrо одним и
тем же количеством электроэнерrии в 2...3 раза больше, чем
при ручной сварке, и в 1,5 раза больше, чем при наплавке под
слоем флюса. Кроме Toro, при электрошлаковой наплавке OT
сутствует дyrовой разряд, а разбрызrивание флюса и приса
дочноrо материала практически исключено. Лучше удаляются
вредные вещества, выше стойкость к образованию трещин.
Наплавка намораживанием l . Сущность ее заключается в
том, что наплавленный металл затвердевает на очищенной от
оксидной пленки поверхности заrотовки, которая поrpужается
в расплав этоrо металла (рис. 3.20). Заrотовку после KpaTKO
временной выдержки с образовавшимся на ее поверхности
покрытием извлекают из расплава.
1 Совершенствование процесса ведет научная школа Бf А ТУ (Минск) под
руководством профессора f.Ф. Бетени.
112
а б
1
2
3
4
5
6
7
Рис. 3.20. Наплавка намораживанием:
а устройство активации; б устройство для нанесения покрытия; 1 заrотовка;
2 флюс; 3 индуктор; 4 теплоизолирующий материал; 5 покрытие; 6 pac
плав; 7 тиrель; 8 индуктор
Основные операции намораживания: подrотовка приса
дочноrо материала, флюсование наплавляемой поверхности в
индукторе, поrpужение заrотовки в расплав металла, ее BЫ
держка и извлечение, охлаждение изделия.
rазопламенная наплавка с применением пропан бутано
вой кислородной смеси применяется при восстановлении MHO
rих деталей rорелкой, снабженной бункером для порошковых
присадочных материалов. Для rазопламенной наплавки сталь
ных и чyrунных деталей широко применяются порошковые
материалы НПЧ l, НПЧ 2, НПЧ 3. Состав порошка НПЧ l
(%): Si 1,3...1,5; В 1,2...1,5; Fe 0,1...0,7; С 0,1...0,3; Cr
4...5, остальное никель. Перед употреблением металлические
порошки прокаливают в печи для обезвоживания при темпе
ратуре 200...300 ос в течение 1...2 ч. Затем к порошку добав
ляют 2...5 % флюса, состоящеrо из 93...97 % (по массе) обез
воженной буры и 1...7 % силикокальция. На подоrpетую до
350. ..380 ос поверхность сначала наносят слой порошка, а
затем ero оплавляют пламенем rорелки. Пропанокислородная
наплавка металлическими порошками обеспечивает твердость
поверхности стальных деталей 35...55 HRC.
Этот вид наплавки применяют при восстановлении изно
шенных кулачков распределительноrо вала. В первом переходе
113
1
2 3
4
5
6
-
+
+
Рис. 3.21. Схема электромаrнитной наплавки:
1 заrотовка; 2 порошок; 3 бункер; 4 полюсный наконечник;
5 корпус; 6 электромаrнит
rазокислородным пламенем наrpевают восстанавливаемую
поверхность, вращая заrотовку, во втором в пламя подают
самоФлюсующийся порошок пr 10Н 01 с образованием по
крытия и В третьем оплавляют это покрытие. В первых двух
переходах расстояние от наконечника rорелки до поверхности
заrотовки составляет 30. . .40 мм, а в третьем 8. ..1 О мм.
Электромаrнитная наплавка 1. Сущность данной наплав
ки (рис. 3.21) заключается в том, что частицы ферромаrнитно
ro порошка под действием сил маrнитноrо поля выстраивают
ся цепочками в зазоре между заrотовкой и полюсным HaKO
нечником, через зоны контакта частиц порошка между собой
и заrотовкой про пускают постоянный ток большой силы, час
тицы оплавляются и в виде покрытия закрепляются на BOCCTa
навливаемой поверхности.
Хорошую обрабатываемость и износостойкость имеют по
крытия из высокохромистоrо чyrуна эвтектическоrо состава и
из быстрорежущих сталей Р6М5К5 и Р6М5Ф3. Способ позво
ляет совмещать во времени процессы нанесения покрытия и
ero пластическоrо поверхностноrо деформирования.
2
Электроконтактная приварка металлическоrо покрытия
состоит в закреплении покрытия на поверхности заrотовки мощ
ными импульсами тока с приложением давления (рис. 3.22).
] Процесс совершенствуется в Беларуси. Научное развитие способа
обеспечила школа Бr А ТУ (Минск) под руководством профессора
Л.М. Кожуро.
2
Электроконтактная приварка металлическоrо покрытия материала по..
лучила научное развитие в результате деятельности коллектива под рук о..
водством профессора А.В. Поляченко (ВНИИТУВИД «Ремдеталь», Москва).
114
р
Рис. 3.22. Схема электроконтактной приварки ленты:
1 ролики; 2 заrотовка; 3 покрытие; 4 трансформатор; 5 контактор;
р усилие; 1 ток
Покрытие получают из проволоки, порошков, ленты и их
сочетаний. Плавление материала в результате тепловоrо дей
ствия тока происходит только в тонком поверхностном слое
контакта частиц металла между собой и с заrотовкой. Покры
тие приваривают ко всей поверхности заrотовки перекры
вающимися точками, которые располаrаются по винтовой ли
нии. Перекрытия точек достиrают соrласованием частоты
вращения заrотовки с частотой импульсов. Импульсы свароч
Horo тока получают с помощью прерывателей, используемых
в контактных сварочных машинах.
Леrирующие элементы присадочноrо материала во время
приварки не выrорают. На твердость покрытия наибольшее
влияние оказывает ero материал. Для закалки покрытия в зону
ero приварки подают охлаждающую жидкость. Материал за
rотовки не наrpевается и не деформируется.
Способ применяют при восстановлении шеек и резьбовых
участков валов, наружных цилиндрических поверхностей
rильз, а также отверстий в корпусных деталях. Шейки валов,
подверженные абразивному изнашиванию, упрочняют при
варкой композиционных покрытий, опорные контактные
площадки которых состоят из твердых материалов, закреп
ленных в более мяrкой связующей матрице. В качестве MaT
115
рицы применяют сталь 50, в которую внедряют твердосплав
ные порошки ВК8 или rpанулированные твердые сплавы
ПТ Ж23Н6М зернистостью 300...500 мкм. Шейки валов затем
llШИфуют алмазным кpyrOM АПП 300х27х127х5 АСВ 100/80 МВ1
на металлической связке.
На образцах с композиционным покрытием в поверхно
стном слое создаются, преимущественно, сжимающие OCTa
точные напряжения. Предел усталостной прочности образцов
только на 8 % ниже, чем у эталонных образцов из стали 45,
прошедших поверхностную закалку до твердости HRC 52.
Покрытие наносят с помощью конденсаторных шовных
машин для контактной сварки, например МШК 2002 (K 421M)
или с помощью специальных установок, созданных
ВНИИТУВИД <<Ремдеталь» и питающихся переменным током.
Требования безопасности. Опасность при сварке и Ha
плавке представляют световое излучение, электрическое Ha
пряжение, капли расплавленноrо металла, rазы и сварочные
аэрозоли.
Сварочные и наплавочные работы ведут в отдельных по
мещениях или кабинах. Свободная площадь кабин составляет
2
3...4 м . Расстояние от пола до края металлическоrо листа
стенки кабины не менее 150 мм.
Дверные проемы закрывают занавесом из оrнестойкоrо Ma
териала. Поверхности стен окрашивают в светлые матовые
тона для ослабления контраста между яркостью электриче
ской дyrи и освещением в помещении. Отражение от стен
ультрафиолетовых лучей уменьшают за счет добавления в
окрасочные материалы оксида цинка.
Сварочное оборудование надежно заземляют. Помещение
оборудуют общей приточно вытяжной вентиляцией, а рабочие
места местными отсосами, которые располаrают вверху,
сбоку и внизу относительно рабочеrо из расчета, чтобы струи
воздуха с удаляемыми веществами не смешивались с возду
хом, которым дышит сварщик.
Сварщик работает в брезентовой специальной одежде и
обуви, рукавицах и маске. Смотровые окна установок защи
щают двумя стеклами светофильтром от инфракрасных и
ультрафиолетовых лучей и наружным бесцветным для предо
хранения от брызr металла. Для защиты от шума плазменной
струи применяют наушники или противошумные тампоны.
116
Баллоны с кислородом запрещено хранить в одном поме
щении с баллонами с rорючими rазами. Масла не должны по
падать на оборудование, соприкасающееся с кислородом.
Ацетиленовые rенераторы устанавливают в отдельном He
cropaeMoM помещении с леrкой кровлей. Температура воздуха
в этом помещении не ниже 5 ОС.
3.6. Напыление
1
Содержание процесса. Напылеllие материала включает
ero HarpeB, дробление, перенос и удар частиц о восстанавли
ваемую поверхность или покрытие, их деформирование и за
крепление. При напылении частицы материала наrpеваются за
счет теплообмена с высокотемпературной средой, разrоняют
ся струей движущеrося rаза, достиrают поверхности заrотов
ки, имея большой запас тепловой и кинетической энерrии. Эта
энерrия расходуется на деформирование и закрепление частиц
покрытия. Соединение металлических частиц с поверхностью
заrотовки, в основном, механическое за специально подrотов
ленный профиль, например в виде «рваной» резьбы. Имеются
силы молекулярноrо взаимодействия и металлической связи.
Достоинство процесса: высокая производительность, He
большой HarpeB заrотовки (150...200 ОС), высокая износостой
кость покрытий, возможность реrулирования в широких пре
делах химическоrо и фазовоrо состава материала покрытий,
возможность нанесения покрытий из металлов, сплавов, окси
дов, нитридов, карбидов и пластмасс необходимой толщины
на различные материалы (в том числе на неметаллы). К Heдo
статкам процесса относят невысокую адrезионную и коrези
онную прочность покрытий по сравнению с прочностью MO
нолитноrо металла.
Процесс напьшения применяют для восстановления,
упрочнения и коррозионной защиты поверхностей. При BOC
становлении деталей напыляют коренные опоры блоков
цилиндров, плоскости rоловок цилиндров из алюминиевоrо
сплава, шейки коленчатых валов из высокопрочноrо чyrуна,
юбки поршней и дрyrие элементы.
1 Способ изобрел австрийский инженер М.У. Шооп в 1906 r., поэтому
процесс долrое время назывался шоопированием.
117
Процесс включает очистку, предварительную обработку
резанием и дробеструйную обработку восстанавливаемой по
верхности, закрытие невосстанавливаемых поверхностей
экранами и нанесение покрытия.
Виды напыления. В зависимости от вида энерrии, pacxo
дуемой на HarpeB и перемещение частиц материала, различают
напыление следующих видов: электродyrовое, индукционное,
rазопламенное, плазменное, детонационное и др.
ЭлектродУ20вое напыление (рис. 3.23) основано на плавле
нии двух проволок электрической дyrой, ускорении и дробле
нии капель расплавленноrо металла струей сжатоrо воздуха,
который подают в зону электродyrовоrо разряда.
Сжатый воздух
(
. .
;iiiiE: ; '; : : : ; : : ; ; : '. .; '. : . : . '
..: :'.:.:.: :.'.:.:.:. :.:.:.:.:.:.:.:.: :.: '. . "
Рис. 3.23. Схема аппарата для электродyrовоrо напыления:
1 ролики подающие; 2 проволока; 3 электрические ПрО80да; 4 направля
ющие; 5 сопло; 6 заrОТ08ка
Покрытия наносят ручными аппаратами ЭМ 3, ЭМ 9 и
ЭМ 14 и станочными ЭМ 6, МЭС l и ЭМ 12. В ручных
аппаратах проволоку подают в зону плавления воздушной
турбиной, а в станочных электродвиrателем.
Электродyrовое напыление отличается большой произво
дительностью. Температура электрической дyrи достаточна
для нанесения покрытий из тyrоплавких металлов. Если в Ka
честве электродов применяют проволоки из различных метал
лов, то получают покрытие из их сплава. Оборудование для
электродyrовоrо напыления простое, а эксплуатационные за
траты небольшие. Однако наблюдается значительное выrра
ние леrирующих элементов и повышенная пористость покрытия.
Индукционное напыление разработано и впервые примене
но в СССР. Напыляемая проволока подается в индуктор,
наrpевается и расплавляется вихревыми токами в ее MaTe
риале, возникающими за счет переменноrо маrнитноrо поля.
118
Расплавленный металл распыляют сжатым воздухом. rоловка
индукционноrо аппарата (рис. 3.24) кроме высокочастотноrо
индуктора имеет концентратор тока, который обеспечивает
HarpeB кончика проволоки. Ток высокой частоты вырабаты
вают ламповые, машинные или тиристорные rенераторы.
"
"
"
...... "
...... "
...... ......"
...... ......"
.................. "
............ .......:::::
..................
x
. xxxxxxxxx х х
i '////////. x
r x
({/////// х?:
2J1 ", '" '" " , { .
r-t---- - . - . . . . . . . .
/ x
'/ 1/ ,j, DC Х X
1/ Х х Х
V/////ij/
)/ / )( Х
//////X// х >х
х
"'- Х ххххх хх хХ
tБ1 =X
2 3 J 5
t
х
Х
,
.. ....... ...... -:..-=-
..... ..... ,...
,... ,... ......./
..... .......
,... ....... /
,.. ./ /
./ /
./ /
/
/
,
Рис. 3.24. У СТРОЙСТ80 для индукционноrо напыления:
1 концентратор тока; 2 индуктор; 3 воздушный канал; 4 проволока;
5 ролики подающие
Индукционное напыление обеспечивает небольшое окис
ление металла и высокую прочность покрытий, но обладает
низкой производительностью, а применяемое оборудование
сложное и дороrое.
rазопламенное напыление производится при помощи аппа
ратов, в которых материал плавится за счет rорения ацетиле
на, пропан бутана или водорода в кислороде, а распыляется
струей сжатоrо воздуха. Материал в виде проволоки, порошка
или шнура подают в восстановительную зону пламени с наи
большей температурой. Этот вид напыления обеспечивает
небольшое окисление металла, ero мелкое распыление и BЫ
сокую прочность покрытия. Распространены аппараты для
rазопламенноrо напыления мrИ 1 57, rИМ l и др.
Плазменное напыление основано на использовании энерrии
плазменной струи для HarpeBa и переноса частиц металла.
Напыляемый материал вводят в сопло плазменной rорелки
119
1.
Плвзмообрвзующuй авз
.
./ " ,-' '-
N' ", \..
. Т/' ", . " "'
. . . , ,
у '/..I/. .... ,,'
. L... . .""\ I
1 l\' , '"
..... 1'\' " \... ,, )(
&= \ \'- '"88 ... l\'
,, '
,
I
I
1
...
Рис. 3.25. ПЛазменная rорелка для напыления порошковоrо материала:
1 ПОДВОД плазмообразующеrо rаза; 2 подвод порошка; 3 сопло..анод; 4 ПОД"
вод охлаждающей воды; 5 корпус: 6 электрод"катод
(рис. 3.25). Если применяют порошкообразный материал, то
ero подают транспортирующим rазом.
Высокие физико механические свойства покрытий объяс
няются большими температурой плазмы и скоростью ее тече
ния, а также применением инертных плазмообразующих ra
зов. Возможно нанесение износостойких тyrоплавких MaTe
риалов и мноrослойных покрытий из различных материалов с
сочетанием плотных и твердых нижних слоев с пористыми и
мяrкими верхними (для улучшения прирабатываемости), воз
можна полная автоматизация процесса. Прочность соединения
120
покрытия С основой выше прочности, достиrаемой предьщу
щими способами напыления.
Свойства плазменных покрытий существенно улучшают их
оплавлением rазокислородным пламенем, плазменной струей
или токами высокой частоты. При этом плавится самая леrко
плавкая часть материала. Жидкое состояние части покрытия
способствует интенсивному протеканию диффузионных про
цессов. Металл заrотовки остается в твердом состоянии.
В результате оплавления значительно повышается прочность
соединения покрытия с основой, увеличивается коrезионная
прочность, исчезает пористость и повышается износо
стойкость.
Оплавленные покрытия из сплавов на основе никеля (Ha
пример, ПР Н80Х13С2Р, ПР Н73Х16С3Р3) имеют такие свой
ства: твердость покрытий НRC 35...60 в зависимости от co
держания в них бора; повышенную в 2...3 раза износостой
кость по сравнению с закаленной сталью 45, что объясняется
присутствием в структуре покрытия боридов и карбидов; по
вышенную в 8...10 раз прочность соединения покрытия с oc
новой по сравнению с прочностью соединения неоплавленных
покрытий; повышенную на 20...25 % усталостную прочность.
Плазменное напыление с последующим оплавлением приме
няют при восстановлении деталей, работающих в условиях
знакопеременных и контактных наrpузок.
Детонационное напыление. Покрытия с малой пористостью
(до 1 %) и высокой прочностью соединения с подложкой (до
200 МПа) получают с помощью детонационноrо напьшения на
установках «Днепр 3», «Катунь» и др.
Наносимые частицы при детонационном напылении при
обретают энерrию во время rорения и перемещения rазокис
лородной смеси в охлаждаемом водой стволе пушки длиной
1200...2000 мм и диаметром 8...40 мм (рис. 3.26). Скорость
распространения детонационной волны равна 2000...4000 м/с,
температура rорения смеси достиrает 5200 ОС, а развиваемое
давление несколько сотен МПа. Кинетическая энерrия час
тиц до 100 раз превосходит кинетическую энерrию частиц при
электродyrовом и rазопламенном напылении.
В качестве исходных материалов покрытий применяют
различные металлические и оксидные порошки с размером
частиц 10...50 мкм, не реаrирующие с продуктами rорения.
121
5 6 7
Рис. 3.26. Схема установки для детонационноrо напыления:
а базовой; б усовершенствованной; 1 порошковый питатель; 2 запальное
устройство; 3 взрывная камера; 4 клапаны; 5 ствол; 6 покрытие;
7 заrотовка
Следует отметить, что процесс характеризуется высоким
уровнем шума 125...140 дБ и большим содержанием оксидов
уrлерода, азота и дрyrих элементов в отработавших rазах.
Материалы для напыления. В качестве материалов при
меняют проволоку, порошки и шнуровые материалы.
При электродyrовом и rазопламенном напылении обычно
применяют стальную проволоку с большим содержанием yr
лер ода и марrанца.
Номенклатура выпускаемых порошков для напыления ши
рокая: износостойкие покрытия получают из порошков на oc
нове никеля или железа с большим содержанием yrлерода.
Прочность соединения покрытий с основой повышают
предварительным нанесением термореаrирующеrо подслоя из
алюминия и никеля. Составляющие покрытия при HarpeBe и
нанесении взаимодействуют между собой с выделением тепла,
обеспечивающеrо металлическую связь напыляемоrо MaTe
риала с подложкой. Прочность соединения покрытия с OCHO
вой при этом достиrает 50 МПа.
Ряд порошков для напыления (пr 12Н, пr 19Н и др.) BЫ
пускает Торезский завод наплавочных твердых сплавов по
лицензии швейцарской фирмы «Кастолин».
Совместное российско французское предприятие «Texнo
корд» (Russia..... French Joint Enterprice) разработало и поставляет
шнуровые материалы с порошковым наполнением для напьше
ния и наплавки. Шнуровые материалы представляют собой KOM
позиционный материал в виде проволоки, полученный экструзи
122
ей и состоящий из порошковоrо наполнителя и орrаническоrо
связующеrо, полностью сублимирующеrо при HarpeBe до TeM
пературы "-' 400 ОС. Выпускают четь:rpе вида шнуровых MaTe
риалов, три из которых применяют для восстановления деталей.
Шнуровые материалы «POK ДOp» на основе самофлюсу
ющихся сплавов системы Ni(Co }---Сr В Si и их смесей с Kap
бидом вольфрама применяют при нанесении защитных покры
тий, устойчивых против коррозии при температуре до 800 ОС и
стойких к абразивному изнашиванию. Покрытия после HaHe
сения оплавляют при температуре 980...1200 ос, что обеспечи
вает металлическую связь покрытия с основой, как при пайке
твердым припоем.
Шнуровые материалы типа «Сфекорд Экзо», содержащие дo
бавки для реакции с выделением тепла, наносят без оплавления.
Материал <<Ниалид Экзобонд», содержащий 95 % Ni и 5 % Al,
применяют в качестве подслоя. Материалы «Сфекорд Экзо»
N!! 15,20 и 30 содержат Ni, Cr, В, Si и Al, материал «Сфекорд
Экзо» N!! 35 дополнительно Fe, а материал «Сфекорд Экзо»
NQ 40 Мо. Последние два материала наносят на поверхности
шеек и кулачков коленчатых и распределительных валов.
Шнуровые материалы «Сфекорд НR» изrотовлены из зерен
размером 0,1...3,0 мм литоrо карбида вольфрама (одноrо из
самых твердых неприродных минералов) в матрице из специ
альных самофлюсующихся сплавов системы Ni r B Si. Ma
териалы применяют для износостойкой наплавки.
Шнуровые материалы для напыления выпускают диамет
ром 3,00, 3,17, 4,00 и 4,75 мм, а для наплавки 2,5...6,5 мм.
Длина шнура в зависимости от ero диаметра изменяется от 40
до 300 м. Материалы распыляют, например, пистолетом ТОП
ЖЕТ/2, который обеспечивает пять скоростей подачи шнура.
Покрытия, полученные rазопламенным напылением шну
ровых материалов, представляют альтернативу плазменным
покрытиям.
Требования безопасности. К работе на установках для Ha
пыления допускаются лица не моложе 18 лет, обученные
приемам работы на оборудовании.
Плазменная струя является интенсивным источником ин
фракрасноrо и ультрафиолетовоrо излучения, поэтому опера
тор должен работать в защитной маске со светофильтром. Ka
меры для напьшения также оборудуют соответствующими CBe
123
то фильтрами. Руки от излучения защищают рукавицами из
асбестовой ткани. Требования к технике безопасности при
rазоплазменном и дyrовом напылении предъявляются те же,
что и при выполнении работ при rазовой и дyrовой сварке.
3.7. 3лектрофизическая обработка
ЭлеКlпрофuзuческую обработку применяют в aBTope
монтном производстве для изменения формы, размеров и
(или) шероховатости поверхности заrотовок с использованием
электрических разрядов, маrнитострикционноrо эффекта,
электронноrо или оптическоrо излучения, плазменной струи.
Наиболее широкое применение получили электроискровая и
электромеханическая обработка.
Электроискровая обработка. При электроискровой обра
ботке металлических поверхностей используют энерrию им
пульсных искровых разрядов между электродами в rазОБОЙ
или жидкой среде. Сущность нанесения покрытий и упрочне
имя поверхностей (рис. 3.27) состоит в том, что искровой раз
а
б
4
2
1
в
Рис. 3.27. Схемы установок для электроискровой обработки:
а бесконтактной конденсаторной; б бесконденсаторной контактной; в бес..
конденсаторной бесконтактной; 1 и 11 конец и начало разряда; 1 заrотовка;
2 инструмент; 3 конденсаторная батарея; 4 источник постоянноrо тока;
5 переменное сопротивление
124
ряд разрушаст материал инструмента (анода), а продукты ero
эрозии персносятся в rазовой среде на заrотовку (катод).
Источник JJIсктрической энерrии 4 заряжает конденсаторную
батарею 3, JНСрI'ИЯ которой расходуется на создание импуль
сных искровых разрядов между заrотовкой 1 и инструментом 2.
На скорость разрушения катода влияют теплофизические
свойства ero материала и режимы обработки. При постоянном
режиме обработки электрод расходуется во времени paBHO
мерно. Импульсы разряда длятся до 1 О мкс. Значение плотно
сти тока в среде переноса электродноrо материала достиrает
4 А/ 2
1 О мм . Температура среды в канале разряда составляет
5000...11 000 ос, тепло вызывает плавление фраrментов элек
трода и их частичное испарение. Пары металла расширяются и
сбрасывают с поверхности катода расплавленный металл, KO
торый попадает в rазовую среду, осаждается на аноде и за
твердевает. Нанесенный материал диффундирует в металл
восстанавливаемоrо элемента детали и за счет быстрой кри
сталлизации жидкой фазы и локальной закалки образуют
твердые растворы и мелкодисперсные карбиды. При опреде
ленных режимах обработки сверхскоростная закалка обеспе
чивает покрытию высокую твердость.
Производительность процесса и качество обработанной
поверхности зависят как от соотношения эрозионной стойко
сти материалов инструмента и заrотовки, так и от режима об
работки. Эрозионная стойкость металла выражается ero Mac
сой, снимаемой в единицу времени или за определенное число
циклов. Более стойкие к эрозии элементы располаrаются бли
же к концу ряда: олово, свинец, цинк, алюминий, железо, ни
кель,серебро,медь,yrлерод,вольфрам.
Нанесение твердых износостойких покрытий толщиной ДО
0,1 мм относят к упрочнению, а нанесение любых покрытий
большей толщины к наплавке. При восстановлении поверх
ностей, участвующих в трении, можно наносить покрытия тол
ЩИНОЙ дО 0,25 мм, а на поверхности неподвижных соединений
до 1,5 мм. Если требуется нанести покрытие большей толщины,
то применяют катод из материала с меньшей эрозионной
стойкостью или повышают значения режима обработки.
rлубина зоны термическоrо влияния в материале заrотовки
составляет 0,8...1,0 мм. Предел выносливости детали практи
чески не изменяется. Шероховатость и сплошность покрытий
125
реrулируются. На черновых режимах обработки получают
шероховатость поверхности 3...4 классов, а на чистовых 5...6
классов.
Процесс применяют для наращивания и упрочнения по
всрхности с износом до 0,2 мм при высоких требованиях к
твердости и износостойкости восстановленной поверхности и
невысокими требованиями к сплошности покрытия.
С помощью электроискровой обработки восстанавливают
изношенные детали и упрочняют режущие кромки инстру
ментов (резцов, фрез, штампов и др.) нанесением твердых
сплавов, а также изменяют свойства поверхностей деталей
путем придания им антикоррозионных, жаростойких, фрикци
онных и антифрикционных качеств. Восстанавливают шейки
валов и осей, поверхности отверстий под подшипники, упроч
няют трущиеся поверхности вместо термообработки. Способ
получил распространение при восстановлении деталей топ
ливной аппаратуры дизелей и золотников, изrотовленных из
стали 15Х и имеющих твердость 56...63 HRC. Стойкость pe
жущей части инструмента в результате упрочнения увеличи
вается в 2 раза. Износостойкость деталей после электроискро
Boro упрочнения повышается в 3...8 раз.
В ряде случаев после электроискровой обработки при BOC
становлении поверхностей подшипниковых узлов последую
щая механическая обработка не требуется.
Для электроискровоrо упрочнения применяют материалы
(электроды): металлокерамические твердые сплавы BK6 OM,
BK 8, Т15К6, TT15KI0 OM, Т30К4, Т60К4, TH 20 крyrлоrо
и прямоуrольноrо сечения; медную проволоку; бронзу
БрЛЖЮ 3, БрАЖМц 10 3 1,5, БрАЖНЮ 4 4, ВБр5М и др.;
аналоr рэлита ДКВ; алюминиево оловянисто медный сплав
ЛОМ; сплавы ВЖЛ 2, ВЖЛ 2М, ВЖЛ 13, ВЖЛ 17, В56,
ЖСН Л; стали 65i, 20Х13, 95Х18, ШХ 15 и др. Применяют
также сормайт, стеллит и вольфрам.
Для обеспечения требуемых эксплуатационных свойств
восстановленных поверхностей можно наносить покрытие в
несколько слоев из различных материалов. Например, на
стальную или чyrунную поверхность поршневоrо кольца Ha
носят молибден, на Hero медь, а затем олово.
Покрытия, нанесенные из металлокерамики BK6 OM или
стали 65i, обладают следующими свойствами:
126
. микротвердость диффузионной зоны равна 6940...7270 МПа
(45...50 III{C);
. МИКj10твердость покрытия из BK6 OM равна 7990...
8840 Mlla (68 HRC), а из стали 651 6760...7590 МПа (57...
59 HRC)
. ТОJ1I1 Иllа первоrо слоя (у поверхности) составляет
3...10 мкм, BToporo (белоrо) 40 мкм дЛЯ BK6 OM и 100 мкм
для стали 65r, тpeTbero (наружноrо) примерно 43 мкм.
покрыияя наносят конденсаторными установками с элек
тромаl IIИТНЫМИ вибраторами, обеспечивающими периодиче
ский контакт инструментом заrотовки. Напряжение в момент
разряда конденсаторов достиrает 100...150 В, а сила тока
4,5. ..5,0 А.
Наибольшее распространение получили установки моделей
ЭФИ 46А, ЭФИ 23М, ЭФИ 25М, ЭФИ 54А. Имеется семь
моделеЙ модернизированных мобильных установок типа
«ЭЛИТРОII» и две модели установок «Вестрон», с помощью
которых можно наносить покрытия толщиной до 0,4 мм
(СПЛОШНОСТЬЮ 60...95 %) и толщиной 0,4... 1,0 мм (сплошно
стью 25...60 %).
В установках «BeCтpOH 005» и «BeCтpOH 006» совмещены
транзисторно тиристорный и резисторно емкостной reHepaTo
ры, ИСIlОJlьзованы новые вибровозбудители с вращающимися
электро) ами и повышена частота импульсов тока со 100 до
800 lЦ. Установки «Вестрон» позволяют наносить покрытия
толщиной ДО 300 мкм СО сплошностью более 80 %.
ТеХНОJlоrические перемещения инструмента \ выполняют
как вручную, так и с применением средств механизации.
В обоих случаях перемещение электрода, продолжительность
обработки, режимы по току, амплитуде и частоте вибрации
электрода выбирают так, чтобы покрытие имело максималь
ную сплошность, равномерную толщину и ровную поверх
ность, отражающую свет.
Электромеханическая обработка. Способ электромеха
нической обработки основан на сочетании термическоrо и
силовоrо воздействия на поверхностный слой обрабатываемой
заrотовки. Способ применяют при восстановлении шеек Ba
лов, входящих в неподвижные соединения, и при подrотовке
заrотовок с высокой поверхностной твердостью к напылению
покрытий.
127
Сущность способа заключается в том, что через контакт
вращающейся заrотовки и инструмента пропускают ток боль
той силы, вследствие чеrо материал заrотовки в месте KOH
такта наrpевается и пластически деформируется.
Сила тока достиrает 300...520 А под напряжением 1...5 В,
температура металла в месте контакта 800...900 ос. Усилие
прижатия инструмента к поверхности заrотовки составляет
300...1200 Н. Рабочая часть вдавливающеrо инструмента
(рис. 3.28) представляет собой равнобокую трапецию, меньшее
1
а
а
N
а
s
Рис. 3.28. Схема вдавливания и выrлаживания заrотовки:
1 заrотовка; 2 выrлаживающий инструмент; 3 вдавливающий инструмент;
п yrловая частота вращения заrотовки, мин l; S подача инстурментов, мм/об
основание которой, обращенное к заrотовке, равно 1 мм, а ее
боковые стороны образуют между собой yrол 60...700. Радиус
рабочей части выrаживающеrоo инструмента равен 80...100 мм.
Количество выделившеrося тепла Q определяют по формуле
Q == Ql + Q2 == t(/2 R + Pzv), (3.3)
rде Ql и Q2 количество тепла, вьщеляющеrося от действия
тока и трения, Дж; 1 сила тока, А; R электрическое сопро
тивл ние, Ом; t время обработки, с; Pz сила трения, Н;
v окружная скорость поверхности заrотовки, м/с.
На цилиндрической поверхности заrотовки диаметром D
при обработке вьщавливается спиральный rpебень диаметром
Dl' Затем инструмент для вдавливания заменяют дрyrим с
твердосплавной сrлаживающейся пластиной. При этом Bepx
няя часть rpебня разоrpевается, а сrлаживающая пластина дe
128
фОрJ\1IIРУСТ ero на заданный размер D 2 , который больше диа
МС'I ра 'sаl'ОТОВКИ D.
Ilри образовании спиральноrо rpебня, а затем при сrлажи
вании ero витков наблюдается HarpeB небольших объемов Me
талла с последующим быстрым их охлаждением за счет OTBO
да тепла в rлубь заrотовки. При этом на поверхности заrотов
ки образуется закаленный слой повышенной твердости тол
ЩИНGЙ 0,2...0,3 мм.
Режим в) авливания материала следующий: окружная CKO
pOCTI> IIОВСРХНОСТИ заrотовки 2...8 м/мин (в зависимости от ее
диаметра и твердости материала); усилие вдавливания инст
РУМСlIта 700...800 Н для заrотовок из нетермообработанных
cTaJlcii 11 900...1200 Н для заrотовок из закаленных сталей; си
ла тока 420...520 А; подача 1...2 мм/об; число ходов 2...3. Pe
жим СI'Jlа)Кllвания: окружная скорость поверхности заrотовки
5...8 М/I\1 11 11; усилие на инструмент 300...400 Н; сила тока
300../100 Л 1I0дача 0,4...1,5 мм/об; число ходов 1...2. В cpeд
нем УIН'IIII'IСllие диаметра заrотовки после вдавливания инстру
мент:, ('(){' I аВJlяет 0,4 мм, а после выrлаживания 0,2 мм.
I c 1 {'(' 1 BCIIHO, что рассматриваемый способ не может обес
пеЧИ'II. ClIllOIUHoro контакта шейки вала с поверхностью co
ПРЯJ';tl'J\ннi ) стали. Чтобы сохранить прочность посадки можно
yвeJIII'IIIII. lIатяr (до 1,3 раза), не вызывающий недопустимой
деq)()рJ\t;" 111I охватывающей детали. Для восстановления
СПJlОIIIII()1 () контакта поверхностей используют два способа.
ПеРВI.11I Сllособ заключается в том, что образовавшиеся KaHaB
ки Ml"/I )I,y витками rpебня после прохода вдавливающеrо ин
СТРУI\1{ '111 а 'Jанолняют припоем, композицией на основе эпок
СИДIIОII {'молыI И др. При использовании BToporo способа в эти
KaHaHI 11 Ilаматывают очищенную стальную проволоку, KOTO
рун) ) {'(I)()рмируют И закрепляют с помощью электроконтакт
ной Ilрllварки по следующему режиму: сила тока 1300...1500 А;
УСИJlllt. -100...500 Н; окружная скорость вращения заrотовки
0,8...1,() м/мин.
)JIСJ('J'ромеханическая обработка шеек валов по сравнению
с их 11 а lIJ1авкой исключает коробление, она более производи
теЛI>llая и дешевая.
Элсктромеханическую обработку рекомендуют для подrотов
ки заl'ОТОВОК с высокой поверхностной твердостью к напьшению,
потому что она незначительно снижает усталостную прочность
деталей. Вершины спиральноrо rpебня после выдавливания Ma
териала деформируют, чтобы они были сплющенными.
5 Зак. 951
129
3.8. Нанесение электрохимических и химических покрытий
ЭлектпРОХUJWuческuе процессы отличаются взаимным пре
вращением электрической и химической энерrии. В зависимо
сти от их направленности получают или покрытия в rальвани
ческих ваннах за счет расхода электрической энерrии, или
электрическую энерrию в rальванических элементах путем
превращения веществ дрyr в дрyrа.
Простейшая электрохимическая система имеет BHyтpeH
нюю и внешнюю цепи (рис. 3.29). Два электрода и ионный
проводник между ними составляют внутреннюю цепь, а Me
таллический проводник с источником тока внешнюю. Элек
тродами являются металлические проводники, которые имеют
электронную проводимость и находятся в контакте с ионным
проводником (проводником 2 ro рода). В качестве последнеrо
служат растворы или расплавы электролитов. Взаимодействие
внутренней и внешней цепей системы обеспечивает ее работу.
При восстановлении деталей применяют процессы получе
ния покрытий, прочно соединенных с поверхностями деталей.
Эти процессы основаны на явлениях электролитической дис
социации и электролиза.
Электролитическая диссоциация и электролиз. Элек...
тролитическая диссоциация заключается в расщеплении MO
лекул вещества, находящихся в растворе, на положительные и
отрицательные ионы в pe
зультате их взаимодей
ствия с молекулами pac
1 творителя. Необходимое
2 условие явления моле
3 кулы растворителя и paCT
BopeHHoro вещества долж
ны иметь полярное cтpoe
ние. Растворенный металл
приобретает в результате
этоrо процесса поло
тельный электрический по
тенциал (потенциал paB
новесия). Однако образо
вавшиеся ионы движутся
в растворе беспорядочно.
+
Рис. 3.29. Схема простейшей электрохи"
мической системы в н е ш н е й цеп и :
1 источник тока; 2 проводник; в н у т
р е н н е й цеп и: 3 электроды; 4 элект..
ролит; 5 положительные ионы; 6 отри
цательные ионы
130
4
5
б
Приложение постоянноrо напряжения к паре электродов,
Ilомещенных в диссоциированный раствор солей металлов,
IlрИВОДИТ к упорядоченному перемещению их ионов и воз
Ilикновению электрическоrо тока. Таким образом, электриче
СI<ИЙ ток в электролите связан с переносом вещества. Разряд и
(н;аждение на электродах молекул растворенных веществ
Ilредставляет собой явление электролиза.
Технолоrические расчеты. Массу металла т (r), Bыдe
Jlившеrося на катоде, теоретически определяют с помощью
объединенноrо закона М. Фарадея
м
т == Clt == It ,
FZ
(3.4)
I ')(С С ..... электрохимический эквивалент, r/ А . ч; 1 ..... сила тока,
Л; t..... время действия тока, ч; М и Z ..... молярная масса (r/моль
IIOH) и валентность осаждаемоrо элемента; F ..... постоянная
<I)арадея, определяемая произведением количества элемен
I'арных частиц в одном моле вещества (постоянная Aвo
I адро 6,022 . 1023 моль ион l) на значение элементарноrо
'Iаряда 1,602.10 19 Кл, отсюдаF== 6,022. 1023.1,602. 10 19==
96 484 Кл/моль ион.
На катоде кроме осаждения металла протекают сопут
ствующие процессы: вьщеление водорода, восстановление
мсталла до более низкой валентности, восстановление орrани
I[ССКИХ веществ, попавших в электролит. Поэтому действи
п льная масса металла, выделившеrося на катоде, будет
меньше ero массы, рассчитанной по формуле (3.4). Отношение
массы действительно выделившеrося металла на электроде к
тсоретически возможному ero количеству называют выходом
110 InОКУ а, значение KOToporo всеrда меньше единицы.
Толщину покрытия h (мм) определяют по формуле
h= CDKta ( 3.5 )
lОу ,
I ,JtC D K == I/S K ..... плотность тока, Alдм 2 ; SK..... площадь катода, дм 2 ;
у lIЛОТНОСТЬ осаждаемоrо металла, r/cM 3 .
Время нанесения покрытия t (ч) нужной толщины равно
10hy
t=
CD а.
к
(3.6)
,+
131
Область применения покрытий. Электрохимические по
крытия применяют:
. для повышения износостойкости и компенсации износа
деталей (Cr, Fe, Ni, Си);
· для придания защитно декоративных (Cr, Ni, Си, Zn, Cd,
Sn, РЬ) и антифрикционных свойств (Fe, Си, Zn, Sn);
. для улучшения прирабатываемости трущихся поверхно
стей (Си, Sn, РЬ);
. при восстановлении деталей с небольшими износами, но
с высокими требованиями к износостойкости их поверхностей.
Нанесение электрохимических покрытий обеспечивает co
хранение структуры материала детали за счет отсутствия теп
ловложения в Hero, высокую износостойкость и твердость по
крытий, равномерную их толщину, большое количество OДHO
временно восстанавливаемых деталей и возможность aBTOMa
тизации процесса, использование недороrих материалов. Oд
нако скорость нанесения покрытий низкая (электрохимиче
ский процесс самый длительный по сравнению с дрyrими
процессами нанесения покрытий). Процесс мноrооперацион
ный и сопровождается большим расходом воды и заrpязнени
ем сточных вод ионами тяжелых металлов.
В авторемонтном производстве наибольшее применение
получили железнение, хромирование и цинкование. Первые
два вида процесса обеспечивают получение износостойких
покрытий, последний как износостойких, так и защитных.
Цинк обеспечивает надежную катодную защиту стальных
деталей.
Нанесение электрохимических покрытий включает пред
варительную обработку резанием восстанавливаемых поверх
ностей, их очистку, установку заrотовок на подвески, защиту
мест, не подлежащих восстановлению, обезжиривание, тpaB
ление и анодную обработку заrотовок, осаждение металла,
нейтрализацию остатков электролита на заrотовках, промывку
в холодной И rорячей воде, снятие заrотовок с подвесок и yдa
ление изоляции, сушку и термообработку (при необходимости).
Следы коррозии удаляют с восстанавливаемых деталей с
помощью абразивных лент или кpyrOB.
При установке заrотовок на подвески необходимо обеспе
чить надежный электрический контакт в цепи «заrотовка
подвеска штанrа» и убедиться в наличии условий для paB
132
HOMepHoro осаждения покрытия и всплытия пузырьков Bыдe
ляющеrося водорода.
Невосстанавливаемые поверхности изолируют HaMaTЫBa
ним полихлорвиниловой ленты, установкой резиновых кол
пачков или нанесением токонепроводящих материалов.
Поверхности обезжиривают орrаническими растворителя
ми, растворами щелочей, протиранием венской известью
(смесью оксидов кальция и маrния) и электрохимическим
способом.
Зarотовки после обезжиривания тщательно промывают CHa
чала в теrшой (около 60 ОС), а затем в холодной (17...20 ОС) воде.
Тонкую пленку оксидов удаляют с поверхности травлени
ем, которое бывает химическим или электрохимическим. По
крытие будет прочно закреплено на восстанавливаемой по
верхности, если к началу ero нанесения толщина оксидной
пленки на ней не более 0,005 мкм.
Электрохимические процессы протекают в rальванических
ваннах с кислотостойкой футеровкой. Постоянный ток под
напряжением около 6 В вырабатывают источники тока.
Как средство повышения производительности процесса и
качества покрытий применяют нестационарные процессы их
нанесения в виде использования реверсивноrо и асимметрич
Horo тока, проточных способов электролиза, наложения на
зону осаждения покрытия ультразвуковых колебаний, повы
шения температуры электролита и др.
Заrотовки после нанесения покрытия промывают в BaHHe
сборнике электролита в целях ero экономии и обеспечения
чистоты сточных вод. Затем следует промывка в проточной
воде, после чеrо заrотовки поrpужают в раствор нейтрализа
ции и окончательно промывают в теплой проточной воде. За
I'ОТОВКИ снимают с подвесок, удаляют с них изоляцию и сушат
в опилках, подоrpетых до 120...130 ОС, или в сушильном шкафу.
Железнение. В качестве электролита при железнении pac
IIространен раствор хлористоrо железа (300...500 r/л) и соля
НОЙ кислоты (2...3 r/л) в воде.
Для поддержания необходимой массовой доли ионов желе
a применяют растворимые из армко железа аноды, площадь
которых превышает площадь катодов примерно в 2 раза.
Во время электролиза на электродах протекают следующие
Ilроцессы: на катоде разряд ионов железа, выделение BOДO
133
рода, восстановление трехвалентноrо железа; на аноде pac
творение железа, окисление двухвалентноrо железа, выделе
ние кислорода. Катодная плотность тока 5...15 Alдм 2 .
Электроконтактное железнение отличается тем, что ток
плотностью до 200 Alдм 2 проходит через маленькую ванноч
КУ, которая образуется в зоне контакта заrотовки с анодом из
адсорбирующеrо материала (тампоном), пропитанным элек
тролитом. Материал тампона стекловата или rубка в CYKOH
ном чехле, фетр, войлок, капрон и др. 3arOTOBKa и анод пере
мещаются относительно дрyr дрyrа со скоростью ,..." 20 м/с.
На рис. 3.30 приведено устройство, в котором трение сколь
жения заменено трением качения. Способ обеспечивает MeHЬ
ший расход материалов и энерrии, нанесение rладких покры
тий толщиной до 0,1 мм в размер с сокращением или исклю
чением обработки резанием. Область применения способа
создание ремонтных заrотовок при восстановлении корпус
ных деталей и крупноrабаритных валов.
5
Рис. 3.30. Схема устройства для электроконтактноrо железнения:
1 .... ролики..аноды; 2 .... восстанавливаемая деталь (катод); 3 .... трубки для подачи
электролита; 4 .... ленточный тампон; 5 .... натяжной ролик; 6 .... приводной ролик
Хромирование. При хромировании применяют универ
сальный электролит состава: хромовый анrидрид (200...250 r/л),
серная кислота (2,0...2,5 r/л). Удовлетворительные хромовые
покрытия получаются лишь в присутствии ионов S04 или F в
cтporo определенном количестве и с применением HepaCTBO
римых свинцово сурьмянистых анодов. Постоянная массовая
доля ионов S04 поддерживается за счет присутствия в paCTBO
134
ре трудно растворимоrо сульфата стронция SrS04. Такие элек
тролиты называют самореryлирующимися.
Во время хромирования на катоде одновременно протека
ют три процесса: восстановление шестивалентноrо хрома до
трехвалентноrо; выделение водорода; осаждение металличе
cKoro хрома. На аноде выделяется rазообразный кислород и
окисляется трехвалентный хром до шестивалентноrо. KaTOД
ная плотность тока при хромировании 35...100 AJдм 2 , а выход
по току 0,17...0,22.
Строение и свойства покрытий. Электрохимические по
крытия по своим строению и свойствам отличаются от метал
ла, полученноrо в обычном металлурrическом процессе.
Осажденное железо по своему составу соответствует малоyr
леродистой стали с содержанием yrлерода 0,03...0,06 %, OДHa
ко ero кристаллическая решетка напряжена, а по своим физи
ко механическим свойствам осадки близки к закаленной стали.
Хромовые покрытия по внешнему виду бывают блестящи
ми, молочными или серыми. Блестящий хром имеет высокие
твердость и износостойкость, хрупкость и внутренние напря
жения. На ero поверхности видны под микроскопом мелкие
пересекающиеся трещины. Молочный хром имеет повышен
ную износостойкость, большую вязкость и пониженную TBep
дость. Сетка трещин на нем отсутствует. Матовый хром очень
твердый и хрупкий металл, имеющий из за хрупкости пони
женную износостойкость.
Износостойкие пористые хромовые покрытия получают в
результате дополнительной анодной обработки после HaHece
ния покрытия перед извлечением заrотовок из ванны.
Наиболее износостойки те покрытия, которые состоят из
различных компонентов и фаз. Мелкокристаллическая CТPYK
тура и наличие пор на поверхности, служащих масляными
резервуарами, повышают износостойкость покрытий.
К свойствам покрытий относят прочность соединения их с
основой, твердость и внутренние напряжения. Наибольшее
влияние на указанные свойства оказывают следующие пара
метры процесса: вид и плотность тока; вид и массовая доля
компонентов электролита; температура и скорость перемеще
ния электролита у поверхности катода.
Прочность соединения покрытия с деталью зависит от под
rотовки восстанавливаемой поверхности, условий нанесения
135
покрытия, структуры покрываемоrо материала, внутренних
напряжений в покрытии и др. Межмолекулярные силы, обу
словливающие соединение, заметно проявляются, коrда pac
стояние между поверхностями соизмеримо с межатомными
расстояниями. Поэтому важнейшее значение для соединения
покрытия с основой имеет удаление пленок оксидов во время
подrотовительных операций.
К увеличению твердости покрытий приводят уменьшение
температуры и массовой доли компонентов электролита и
увеличение катодной плотности тока. Однако твердость по
крытия растет с повышением плотности тока до определенно
ro предела.
Покрытия, полученные при низкой температуре электроли
та, небольшой массовой доли ero компонентов и высокой Ka
тодной плотности тока, характеризуются большим запасом
потенциальной энерrии, которая образуется из за упруrоrо
смещения атомов от их paBHoBecHoro положения. Силы, cтpe
мящиеся возвратить смещенные атомы в их равновесное по
ложение, определяют внутренние напряжения. Эти напряже
ния pacTyr с увеличением толщины покрытий. Внутренние
напряжения в покрытиях оказывают большое влияние на из
носостойкость и усталостную прочность. На величину и знак
внутренних напряжений значительно влияет режим элект
ролиза.
Химический способ нанесения покрытий. Этим спосо
бом наносят защитные и декоративные покрытия: никелевые,
фосфатные и оксидные.
Основой химическоrо никелирования является реакция BOC
становления никеля из водных растворов ero солей rипофос
фитом натрия. Покрытие имеет полублестящий металличе
ский вид, аморфную структуру и является сплавом никеля с
фосфором. Для повышения защитных свойств никелевых по
крытий применяют термооксидирование деталей в воздушной
среде при температуре 900 ос в течение 1 часа. В результате
процесса на поверхности никеля образуется слой NiO сине
зеленоrо цвета толщиной 5...7 мкм.
Фосфатирование это осаждение на поверхности металла
нерастворимых в воде фосфорнокислых соединений. Сталь и
чyrун фосфатируют в растворе препарата «мажеф» (по Ha
136
чальным буквам составляющих марrанца, железа и фосфор
ной кислоты). Фосфатная пленка толщиной 7...50 мкм имеет
светло серый цвет и плотную структуру. Прочность соедине
ния пленки с основой велика, а на пленке, в свою очередь, xo
рошо закрепляются лакокрасочные материалы, она обладает
большой электропробивной прочностью (до 1000 В).
Оксидные пленки на стальных деталях образуются в rоря
чих растворах щелочи в присутствии окислителей. Сущность
процесса заключается в образовании на поверхности плотных
пленок из смеси оксидов железа. Цвет оксидной пленки зави
сит от способа ее получения, а толщина ее достиrает 1 О мкм.
Требования безопасности. К работе в rальванических цe
хах и отделениях допускаются рабочие в возрасте не моложе
18 лет, прошедшие медицинский осмотр, специальное обучение
и инструктаж по технике безопасности. Рабочие rальваниче
ских цехов обеспечиваются спецодеждой: резиновыми сапоrа
ми, перчатками, прорезиненными фартуками, халатами и очками.
Приrотавливать, корректировать и фильтровать электроли
ты нужно при включенной вентиляции. При разбавлении ки
слот надо обязательно лить кислоту в воду, а не наоборот. He
обходимо пользоваться защитными очками, чтобы в rлаза не
попали брызrи, а при засыпке сухих химикатов в ванны про
тивопыльными респираторами. При попадании кислоты, ще
лочи или электролита на открытые участки тела или в rлаза
пораженные места необходимо немедленно промыть струей
воды, затем 2...3 % HЫM раствором питьевой соды, а поражен
ные щелочью 1 % HЫM раствором уксусной кислоты и снова
промыть водой.
3.9. Применение полимерных материалов
Пластические массы это материалы на основе полиме
ров, способные при влиянии повышенных температуры и дaB
ления принимать заданную форму и сохранять ее в обычных
условиях. В состав пластмасс входят также наполнители, пла
стификаторы, отвердители, красители, катализаторы (ускори
тели) и дрyrие добавки.
По степени обратимости состояний при HarpeBe и охлаж
дении пластмассы делятся на термореактивные и термопла
стичные. Термопластичные пластмассы сохраняют начальные
137
свойства после расплавления и затвердевания, а TepMopeaK
тивные пластмассы при наrpевании необратимо разрушаются.
Пластмассы применяют для изrотовления деталей, HaHece
ния защитно восстановительных покрытий, склеивания Me
таллов, заделки трещин, rерметизации стыков и в друrих слу
чаях. Промышленное значение имеют полиамидная и поли
этиленовая крошка, мелкодисперсные порошки из полиамида,
фторопласта и полиэтилена низкоrо давления, эпоксидные
смолы и синтетический (конструкционный) вид клея.
Полиамид вид полиамидных смол, поставляется в виде
rpанул. Материал стоек к щелочам, маслам, ацетону, спирту,
бензину и др. Ero применяют для изrотовления подшипников
и зубчатых колес и для нанесения износостойких и декоратив
ных покрытий на металлические поверхности.
Полиэтилен относительно твердый пластичный матери
ал, эластичен даже при низкой температуре, применяется для
изrотовления труб и защитных покрытий, а также как изоля
ционный и упаковочный материал.
Фторопласт продукт полимеризации этилена, в котором
все атомы водорода замещены фтором. По химической стой
кости он превосходит даже золото и платину. Низкий коэф
фициент трения и высокая износостойкость позволяют ero
длительную эксплуатацию при температуре до 250 ОС.
Применение полимерных материалов обеспечивает сниже
ние массы деталей, сокращает трудоемкость и затраты на pe
монт автомобилей. Недостатки пластмасс по сравнению с Me
таллами: быстрое старение, малая теплопроводность и He
большая прочность.
Изrотовление деталей. Детали из термопластичных MaTe
риалов изrотавливают литьем под давлением на литьевых
машинах, а детали из термореактивных материалов получают
прессованием порошков в прессформах под прессом. В обоих
случаях материал наrpевают до плавления или до размяrче
ния. Термореактивные материалы применяют для изrотовле
ния деталей, не испытывающих значительных наrpузок.
Нанесение покрытий. Покрытия из полимерных материа
лов наносят заливкой под давлением в пресс формах, напыле
нием и в псевдоожиженном слое.
Восстановительное покрытие на элемент изношенной дe
тали наносят под давлением в пресс форме, в которую YCTa
навливают часть восстанавливаемой детали.
138
rазопламенным напылением наносят покрытия на заrотов
ки из стали, чyrуна и цветных металлов для защиты от влаrи и
химически активной среды. Поверхность, подлежащая rазо
пламенному напьшению, должна быть шероховатой и тща
тельно очищенной.
rазопламенный HarpeB порошковых пластмасс заключается
в том, что струю сжатоrо воздуха со взвешенными частицами
порошка пластмассы пропускают через факел rазокислород
Horo пламени. Частицы порошка оплавляются под действием
тепла пламени и, попадая на поверхность заrотовки, подоrpе
той до температуры, близкой к температуре плавления MaTe
риала, прочно соединяются с металлом или покрытием.
Теплолучевой способ основан на том, что в поток светотеп
ловых лучей сжатым воздухом подают струю порошковоrо
полимера, частицы KOToporo плавятся и с большой скоростью
наносятся на восстанавливаемую поверхность, образуя покры
тие (рис. 3.31). В качестве наrpевателя применяют кварцевые
лампы НИК 200. Воздушно порошковую смесь подают пита
телем 2 вибровихревоrо типа с устройством для распьшения.
Смесь поступает по шланry к щелевому распылителю 3.
Воздух
..
Рис. 3.31. Схема установки для теплолучевоrо напьтения полимерных покрытий:
1 вибратор; 2 порошковый питатель; 3 щелевой распылитель; 4 кварцевые
лампы с параболическими излучателями
139
Способ применяют для нанесения декоративных покрытий
на детали BHyтpeHHero интерьера транспортных средств. По
крытие наносят на вращающуюся заrотовку, после чеrо оно
сушится в тепле осветительных ламп с зеркальными отража
телями в течение 50...60 мин.
Теплолучевое напьтение эффективнее rазопламенноrо в
1,5...1,8 раза. При этом расход материала сокращается на
25...30 %, расход энерrии в 3,5...4,0 раза, а физико
механические свойства покрытий выше.
CYUЦHOCTЬ нанесения покрытия в пceвдoo и eHHOM слое
(рис. 3.32) заключается в том, что очищенную, предваритель
но наrpетую заrотовку, помещают на определенное время в
камеру, rде находится во взвешенном состоянии порошок
пластмассы за счет подачи сжатоrо воздуха через пор истую
переrородку в нижнюю часть камеры. При контакте с Haтpe
той заrотовкой порошок оплавляется и образует тонкослойное
покрытие.
Полимерные покрытия наносят в псевдоожиженном слое
или rазопламенным напылением из термопластичных, сухих,
некомкающихся порошков с размерами частиц 0,10...0,35 мм
12 3 456 7
Рис. 3.32. Схема устройства для нанесения полимерноrо покрытия в псев..
доожиженном слое:
1 баллон со сжатым воздухом или азотом; 2 редуктор; 3 пористая переrород..
ка; 4 камера; 5 вытяжное устройство; 6 пылесос; 7 заrотовка
140
из полиэтилена, полистирола, полиамида, поливинилбутираля
и др. Преимущества нанесения порошков проявляются при
восстановлении металлических деталей сложной формы.
Полимерные композиции на основе эпоксидных смол
получили широкое применение в ремонте автомобилей. Эпок
сuдные смолы содержат в своих молекулах эпоксидные rpуп
пы СН 2 СН, обладающие высокой реакционной способ
o/
ностью. Наиболее часто применяют смолы марок ЭД 16 и
ЭД 20. Композиции на их основе включают в себя четыре и
более компонентов. Пластификаторы обеспечивают снижение
хрупкости, повышение ударной вязкости и стойкости компо
зиции К температурным колебаниям. В качестве пластифика
торов применяют дибутилфталат, триэтиленrликоль или тио
кол. Непосредственно перед употреблением в композицию
вводят отвердитель (полиэтиленполиамин или аминофенол).
Наполнители сближают коэффициенты термическоrо расши
рения композиции и покрываемоrо материала, повышают Me
ханическую прочность и теплостойкость материала, yмeHЬ
шают ero усадку и снижают стоимость композиции. Чyrунный
порошок, закись железа, тальк, кварцевая и слюдяная мука
изменяют в необходимых пределах значения коэффициента
термическоrо расширения покрытия, а rpафит и дисульфид
молибден снижают скорость ero изнашивания.
Токсичная эпоксидная композиция в вязком состоянии дe
лается безвредной во время ее затвердевания.
Эпоксидные композиции применяют для заделки трещин и
пробоин на стенках корпусных деталей, заделки трещин на
стенках емкостных деталей (баков, радиаторов), rерметизации
мест сварки или пайки, нанесения покрытий на поверхности
отверстий, в которые устанавливают подшипники.
Концы трещин засверливают, саму трещину разделывают
под yrлом 90...1200 на rлубину 0,7...0,9 толщины стенки, по
верхность BOKpyr трещины зачищают и обезжиривают, а в OT
верстия устанавливают асбестовые пробки. С помощью шпате
ля наносят эпоксидную композицию в два слоя, которую сушат.
Пробоины устраняют установкой накладки из металличе
cKoro листа или стеклоткани на зачищенную и обезжиренную
поверхность с нанесенной в 3...5 слоев эпоксидной компози
цией. Поверхность накладки также подrотавливают, а наклад
ку после ее установки прикатывают роликом.
141
Требования безопасности. Рабочие места оборудуют при
точно вытяжной вентиляцией, а работы связанные с приrо
товлением и использованием композиций на основе эпоксид
ных смол, производят В вытяжном шкафу. При попадании на
кожу эпоксидных композиций, брызr отвердителя и смолы их
надо немедленно удалить, остатки смыть rорячей водой с MЫ
лом. Запрещается принимать пищу и курить на рабочем месте.
Механическая обработка отвержденной эпоксидной компози
ции выполняется на рабочем месте, оборудованном местным
отсосом. Для защиты кожи при меняют силиконовый крем,
который тонким слоем наносят на лицо и руки.
3.10. Обработка резанием в процессах восстановления деталей
Базирование и базы. Требуемое положение заrотовки OT
носительно траектории движения инструмента при ее обра
ботке резанием и детали при сборке обеспечивают базирова
нием. Поверхности, линии и точки заrотовки, используемые
для базирования, называют базам,u. Элементы приспособле
ний, которые соприкасаются с базами заrотовки, называют
опорам,и.
По назначению различают конструкторские, технолоrиче
ские и измерительные базы.
Конструкторские базы используют для определения по
ложения детали в изделии. Конструкторские базы, в свою оче
редь, делят на основные и вспомоrательные. О с н о в н ы е
базы ориентируют деталь в arperaTe, а в с п о м о r а т е л ь
н ы е используются при соединении ее с дрyrой деталью.
ТеХНОЛО2ические базы определяют положение заrотовки
или изделия при ремонте. По числу лишаемых степеней CBO
боды (свободное твердое тело имеет шесть степеней свободы)
различают технолоrические установочные, направляющие и
опорные базы. Установочная база лишает заrотовку трех CTe
пеней свободы (перемещения вдоль одной координатной оси и
поворотов BOKpyr двух дрyrих осей), направляющая двух
степеней свободы (перемещения вдоль одной и поворота BO
Kpyr дрyrой оси), а опорная одной степени свободы (пере
мещения вдоль оси или поворота BOKpyr нее). Различают TaK
же двойную направляющую и двойную опорную базы. Первая
142
лишает заrотовку четырех степеней свободы (перемещений
вдоль двух осей и поворотов BOKpyr этих осей), вторая двух
степеней свободы (перемещений вдоль двух осей). При назна
чении и смене технолоrических баз придерживаются следую
щих правил:
. в качестве первой базы принимают поверхности, остаю
щиеся необработанными, и относительно которых необходи
мо иметь наименьшее смещение обработанных поверхностей;
. из двух поверхностей заrотовки тела вращения в виде
первой базы принимают поверхность с наименьшим припуском;
. первую базу используют один раз;
. если обработка заrотовки состоит из нескольких опера
ций, то точные взаимосвязанные поверхности обрабатывают
на одних и тех же технолоrических базах;
. стремятся, чтобы технолоrические, сборочные и измери
тельные базы совпадали.
Измерение расстояний или yrлов одной поверхности про
изводится относительно дрyrой поверхности, линии или точ
ки, которые называют измерительными базами.
Припуски на обработку. Часть удаляемоrо обработкой
материала на заrотовке с целью обеспечения заданных требо
ваний к точности детали называют припуском.
Различают операционный и общий припуски. Операцион
ный припуск определяют разностью размеров, полученных на
смежных операциях. Общий припуск является суммой опера
ционных припусков на данной поверхности.
Значение толщины Z (мм) наносимоrо покрытия с учетом
erQ ;rолщины, компенсирующей износ, и припуска на обработ
ку рассчитывают по дополненной формуле В.И. Кована
[ d d D D ]
Z = н 2 из (вал) или из 2 н (отв) +
(3.7)
п
+ '"' (Rz. + T l . + 8 . + 8 . + 8;. + 8 ф 2 . + 8 p . ),
L...J 1 1 1 1 1 1
1
rде d НJ D и номинальные размеры элементов, мм; d иЗJ D из
размеры изношенных элементов, мм; i == l...n операции об
работки резанием; Rz i высота неровностей слоя перед Mexa
нической обработкой на i ой операции, мм; Т ; rлубина по
врежденноrо слоя, мм; ь п . пространственные отклонения
1
143
поверхности, мм; 86., 8 з . и 8 ф . соответственно, поrpешности
1 1 1
базирования, закрепления и формы детали, мм; 8 пр ; поrpеш
ность приспособления, мм.
Восстановление соединений способом ремонтных раз...
меров 1 (РР) заключается в том, что восстанавливаемый элемент
более дороrой и металлоемкой детали соединения обрабатыва
ют под ремонтный, заранее установленный размер, а дрyrую
деталь соединения изrотавливают, восстанавливают или при
обретают. Это значительно упрощает процесс восстановления
сложной детали, снижает стоимость, объем и время ее BOCCTa
новления. Материал восстанавливаемой поверхности детали
совпадает с материалом основы. Массовый выпуск заменяемых
деталей с ремонтными размерами (например, поршней, порш
невых колец, вкладышей подшипников коленчатоrо вала и др.)
орrанизован на заводах автомобильной промышленности.
Способ обеспечивает взаимозаменяемость соединяемых
деталей в пределах РР. Однако реализация способа связана с
приобретением дефицитных заменяемых деталей. HeДOCTaT
ками являются также сложность комплектования arperaTa дe
талями, необходимость большоrо количества измерительных
инструментов и увеличение складских запасов.
Способ получения соединения деталей с РР бывает OCHOB
ным при освоении ремонта arperaToB. Значение РР устанавли
вают в зависимости от значения и характера износа поверхно
сти, а также от припуска на обработку резанием. Припуск в
целях экономии остаточной долrовечности детали устанавли
вают минимальным.
Значение первоrо РР отличается от номинальноrо размера
детали (рис. 3.33) на величину удвоенных максимальноrо из
носа и припуска на обработку на сторону. Предполаrается, что
ось восстановленноrо элемента совпадет с ero первоначальной
осью. Первые РР вала d p1 (мм) и отверстия Dpl (мм) определя
ют по формулам
d p1 == d и 2(8 + t}; (3.8)
Dpl == D и + 2(8 + t), (3.9)
rде d и и D и номинальные размеры вала и отверстия, COOTBeT
ственно, мм; 8 максимальный износ на сторону, мм; t при
пуск на обработку резанием на сторону, мм.
1 Научное обоснование способа дал профессор В.В. Ефремов в 50..х rr. ХХ в.
144
а
d
z'
d P1 t
б
D
z"
z"
z'
Рис. 3.33. Схема определения ремонтных размеров:
а для вала; б для отверстия
Для чистовоrо точения и растачивания припуск на обра
ботку восстанавливаемых деталей чаще составляет 0,05...0,10 мм,
а для шлифования 0,03...0,05 мм на сторону. Если выраже
ние 2(8 + t), которое принято называть ремонтным интерва
ЛОМ, обозначить через i, то расчетные формулы для определе
ния первых и последующих рр упрощаются:
d P1 == d и i; d p2 == d и 2i; ...; d pn == d и ni;
DpI == D и + i, D p2 == D и + 2i, ...; D pn == D и + ni,
(3.1 О)
(3.11 )
rде п номер peMoHTHoro размера.
Зная предельно допустимые размеры валов d min и OTBep
стий Dmax, можно определить число k ремонтных размеров
детали
d d . D d
k== н mlП ; k= тах и . (3.12)
i i
Предельно допустимые размеры валов и отверстий опреде
ляют из условий обеспечения жесткости и механической
прочности деталей и удельноrо давления в соединениях.
Ремонтные размеры Moryт быть кате20рUЙНЫМU (YCTaHOB
ленными ремонтными документами) и пРU20НОЧНЫМU. В по
следнем случае исключена взаимозаменяемость BOCCTaHOB
ленных деталей.
Цилиндры двиrателя имеют до трех катеrорийных peMOHT
ных размеров с ремонтным интервалом 0,5 мм, шейки колен
чатых и распределительных валов до шести таких размеров
с ремонтным интервалом 0,25 мм.
145
Способом РР можно восстанавливать также резьбовые по
верхности путем рассверливания или растачивания изношен
ной резьбы и нарезания резьбы peMoHTHoro размера. Резьбу
нарезают только после полноrо удаления изношенных витков.
Шаr резьбы сохраняют, а диаметр ее выбирают из ряда CTaH
дартных значений.
Назначение и объемы обработки резанием. ОбрабОlпка
резанием ремонтных заrотовок является основным средством
обеспечения точности rеометрических параметров деталей.
Ее применяют также для подrотовки поверхностей под HaHe
сение покрытий. На операции механической обработки прихо
дится 25.. .28 % общей трудоемкости восстановления деталей.
Особенности обработки. Обработка резанием ремонтных
заrотовок отличается от соответствующей обработки заrото
вок из отливок, проката или поковок, что объясняется сле
дующими причинами:
. преднамеренным разрушением некоторых технолоrиче
ских баз в конце процесса изrотовления деталей;
. изнашиванием или повреждением rpуппы баз во время
работы arperaTa;
. деформированием деталей в эксплуатации;
· небольшими значениями припусков, материал которых,
как правило, отличается от материала основы;
. различием в свойствах припусков при изrотовлении и
восстановлении деталей;
. требованием обеспечения необходимой точности взаим
Horo расположения поверхностей, обрабатываемых при BOC
становлении, и поверхностей, обработанных при изrотовлении.
В пособии рассматривается в основном обработка заrото
вок с покрытиями, которые отличаются особыми свойствами.
Наплавленные покрытия, например, имеют высокую TBep
дость, они неоднородны по химическому составу и строению,
а их наружная поверхность неровная. Ряд электрохимических
покрытий имеет высокую твердость и в них присутствуют
rидрооксиды, однако покрытия железнения, наоборот, мяrкие
и вязкие. Мноrие напыленные покрытия имеют большую по
ристость И низкую прочность соединения с основой. Поли
мерные покрытия хрупкие, обладают плохой теплопроводно
стью и низкой температурой плавления или начала разруше
ния. Эти причины объясняют назначение иных режимов обра
146
ботки ремонтных заrотовок, видов и rеометрии инструмента, а
также применяемых сож.
Виды и содержание обработки резанием. Обработка pe
занием ремонтных заrотовок включает блоки черновых, чис
товых и отделочных операций. Восстанавливаемые поверхно
сти в зависимости от толщины припуска и твердости ero Ma
териала проходят лезвийную и (или) абразивную обработку.
В начале обработки обеспечивают необходимое располо
жени е поверхностей и форму элементов детали. Затем обраба
тываемым элементам придают необходимую точность разме
ров. На последней операции создают нормативную шерохова
тость поверхности без изменения достиrнутых ранее значений
параметров.
Если твердость ремонтной заrотовки не превышает 45 НRC,
а припуск более 0,25 мм, то применяют лезвийную обработку,
в дрyrих случаях абразивную. Последний вид обработки
обеспечивает высокое качество поверхностноrо слоя и являет
ся основным при обработке износостойких покрытий.
Инструментальные материалы. Основу инструмен...
тальных материалов для лезвийной обработки составляют
быстрорежущие стали (45.. .55 % объемов) и твердые сплавы
(35...45 %). Около 7 % их объемов приходятся на керамиче
ские и сверхтвердые материалы.
Быстроре:ж:ущие материалы представлены сталью Р6М5 и
сталями с повышенным содержанием (до 5...8 %) кобальта.
Твердые сплавы, полученные способами порошковой Me
таллурrии, бывают о д н о к а р б и д н ы м и типа ВК, д в у х
к а р б и д н ы м и тк и т р е х к а р б и д н ы м и ТТК. Изде
лия из твердоrо сплава выпускают в виде перетачиваемых
пластинок, закрепляемых пайкой, и неперетачиваемых пла
стинок с механическим креплением. Созданы сменные пла
стины с диаметром вписанной окружности 5,6 мм. По причине
уменьшения ресурсов вольфрама, молибдена и кобальта aKTY
альной является проблема разработки новых материалов.
Все ведущие инструментальные фирмы rермании, Японии
и США выпускают инструмент из режущей керамики. Разви
вается оксидная ( 60 % объемов), оксидно карбидная (25...
30 %) и нитридная (10.. .15 %) керамика.
Качество поверхностей и производительность обработки
значительно повышают использованием сверхтвердых мате...
147
РUШlов (СТМ) на основе кубическоrо нитрида бора. Для чер
новой обработки покрытий высокой твердости применяют
СТМ киборит. Для чистовой И отделочной обработки служат
инструменты с режущей частью из композитов: 01 (эльбор Р),
02 (белбор ), 05 и 09 (ПТНБ), 1 О (rексанит Р), 1 ОД (двухслой
ные поликристаллы) и др. Наиболее работоспособны из них
киборит И rексанит Р.
Точение покрытий резцами, оснащенными rексанитом Р, выпол
няют при следующих режимах: скорость резания 60...100 м/мин;
подача 0,03...0,15 мм/об; rлубина резания 0,1...0,3 мм.
Для абразивной обработки применяют материалы, зерна
которых обладают высокими твердостью и режущей способ
ностью. Абразивные материалы делят на естественные (при
родные) и искусственные.
Естественные матерuШlЫ (rорные породы и минералы),
имеющие промышленное значение, это алмаз, корунд, наж
дак, rpанит, кремень, кварц, пемза и др. Эти материалы TBep
ды, но недостаточно однородны, наиболее применимы из них
первьrе три вида.
Искусственные матерuШlЫ это синтетические алмазы,
эльбор, карбид бора, карбид кремния (карборунд SiC), элек
трокорунд и др.
В соответствии с [ОСТ 3647 80 абразивные материалы
подразделяются по крупности зерен на rруппы: шлифзерно
(160...2000 мкм), шлифпорошки (40...160 мкм) и микропо
рошки (3.. .40 мкм). Зерна применяют в инструменте для чер
новых операций. Шлиф и микропорошки применяют для
чистовых операций и отделочноrо шлифования или полиро
вания, их используют для изrотовления шлифовальной шкур
ки.
Зерна шлифующих материалов имеют острые rpани. При
шлифовании зерна разрушаются, образуют осколки с острыми
rpанями, тем самым самозатачиваются. Зерна полирующих
материалов имеют окрyrлую форму, что способствует BыpaB
ниванию обрабатываемой поверхности.
Абразивные инструменты в виде KpyrOB, rоловок, брусков,
cerMeHToB или шкурки состоят из абразивных зерен, связан
ных каким либо веществом. В качестве связки абразивных
зерен применяют орrанические и неорrанические вещества.
148
ОР2анические связки бывают керамические (К), маrнезиальные
(М) и силикатные (С), а llеОР2аllическuе бакелитовые (Б), rлифтале--
вые (rФ) и вулканитовые (В).
Шлифовальные крyrи различаются по твердости. Твердостью
шлифовальноrо Kpyra принято считать сопротивление ero связки к
выкрашиванию зерен при работе. Для обозначения твердости приме
няют индексы: М мяrкие, СМ средней мяrкости, С средние,
СТ средней твердости, Т твердые, ВТ весьма твердые и ЧТ
чрезвычайно твердые.
При шлифовании твердых материалов следует применять
мяrкие крyrи, из которых быстрее выпадают затупившиеся
зерна, а в работу вступают новые острые. При шлифовании
мяrких металлов зерна тупятся медленнее, Kpyr может быть
более твердым, а следовательно и долrовечным.
Чаще применяют шлифовальные инструменты с абразивны
ми зернами из электрокорунда. В зависимости от содержания
примесей и технолоrии производства электрокорунд делят на
следующие виды: нормальный (12А, 13А, 14А, 15А, 16А); белый
(22А, 23А, 24А, 25А); хромистый (32А, 33А, 34А); титанистый
(37А); циркониевый (38А); монокорунд (43А, 44А, 45А) и xpo
мисто титанистый (91А, 92А, 93А, 94А, 95А). Монокорунд по
лучают в виде недробленых зерен, в отличие от дрyrих видов
электрокорунда, который получают дроблением исходноrо MaTe
риала. для обработки чyrуна, цветных метатшов и СШIавов, тита
новых сплавов обычно при меняют абразивные крyrи из Kap
бида кремния черноrо (53С, 54С, 55С) и зеленоrо (63С, 64С).
Детали полируют при помощи мелкозернистых кpyrOB или
бесконечной rибкой абразивной ленты. Шлифовальную шкур
ку изrотавливают путем нанесения и закрепления абразивноrо
материала на тканевую или бумажную основу. Шкурки BЫ
пускают в виде листов или рулонов.
Смазывающе..охлаждающие жидкости (СаЖ) применя
ют при обработке заrотовок резанием для снижения изнаши
вания инструмента, улучшения качества обработанных по
верхностей и повышения производительности. Основные
функции СаЖ:
. охлаждение инструмента и заrотовки;
. rpаничная и rидродинамическая смазка;
. облеrчение пластическоrо деформирования материала за
счет адсорбции ПАВ на обрабатываемой поверхности с по
следующим уменьшением прочности этоrо материала.
149
СОЖ бывают масляные, синтетические и эмульсионные.
Масляные саж..... это минеральные масла с присадками (или
без них) различноrо назначения. Синтетические саж coдep
жат разнообразные водорастворимые орrанические вещества,
среди которых поверхностно активные. Эмульсионные (BOДO
смешиваемые) СОЖ включают минеральные масла, эмуль
rаторы, инrибиторы коррозии, биоциды, противоизносные
и противозадирные присадки, антипенные добавки, электро
литы, связующие и дрyrие орrанические и неорrанические
вещества.
Обработка ремонтных заrотовок. При обработке pe
монтных заrотовок с покрытиями необходимо обеспечить cpe
зание при пуска острым инструментом без выкрашивания. По
крытия во время обработки не следует наrpужать растяжени
ем, изrибом или отрывом.
Наплавленные и напыленные покрытия, имеющие TBep
дость до 45 НRC, обрабатывают всеми видами инструмента в
несколько ходов. Скорость резания при лезвийной обработке
уменьшают на 30...60 %, а при чистовом ..... на 20...40 % по
сравнению со скоростью обработки нормализованной стали
45. Оставляют припуск на шлифование 0,3 мм на диаметр (при
необходимости). Возможна обработка наплавленных поверх
ностей твердостью 45...65 HRC инструментом из мелкозерни
CToro твердоrо сплава ВК3М, ВК6М и особомелкозернистоrо
сплава BK 60M. Задние и передние yrлы инструмента имеют
значения 5...10°, скорость резания..... 30...60 м/мин, подача .....
0,03...0,20 мм/об, а rлубина резания..... 0,05...1,00 мм. Лезвий
ная обработка инструментами из СТМ в ряде случаев заменяет
шлифование и позволяет получить шероховатость поверхно
сти Ra 1,25...0,63 мкм, а при использовании жесткоrо обору
дования Ra 0,20...0,18 мкм.
Электрохимические железные покрытия точат резцами из
твердых сплавов Т5К10 или Т15К6 обычной rеометрии. Заrо
товки из пластмасс обрабатывают на больших скоростях реза
ния. Термопласты обрабатывают резцами, оснащенными пла
стинками из твердых сплавов BK 6 и BK 8 со скоростью реза
ния 300...600 м/мин и подачей до 0,4 мм/об. Термореактивные
пластмассы обрабатывают теми же резцами, но со скоростью
резания 200...500 м/мин и подачей до 0,3 мм/об.
150
Электрокорундовыми круrами хорошо обрабатываются
покрытия твердостью до 50 HRC, нанесенные электродyrовой
наплавкой. Для шлифования этих покрытий в интенсивном
режиме лучше применять хромистый электрокорунд.
Крyrами из карбида кремния зеленоrо марок 63С и 64С и
черноrо 53С и 54С обрабатывают неоплавленные покрытия,
нанесенные плазменным или rазопламенным напьшением, а
также покрытия пr 12Н 01, пr 12Н 02, нанесенные дeTOHa
ционным напылением. Эти покрытия и поверхности зarотовок
из алюминиевоrо сплава шлифуют крyrами из хромисто
титанистоrо электрокорунда марок 91А, 92А. Оплавленные
покрытия из никельборкремниевых сплавов обрабатывают
крyrами из карбида кремния зеленоrо 64С зернистостью М28,
М40 твердостью CM1 CT1. Зернистость KpyrOB на одно значе
ние крупнее, чем при обработке компактных материалов, а
связка более мяrкая.
Электрохимические покрытия шлифуют абразивными KPy
rами из электрокорунда нормальноrо (марок 12А...16А) или
белоrо (марок 22А.. .25А).
Ремонтные заrотовки с твердым покрытием на основе же
леза, например, из сормайта (У20Х15С2Н2, У30Х28С4Н4),
шлифуют способом врезания. Применяют шлифовальные KPy
rи из хромистоrо электрокорунда марки 34А или из карбида
.кремния зеленоrо марки 64С.
Крyrи из синтетических алмазов и кубическоrо нитрида
бора марок КР, КО обладают высокими режущими свойства
ми и работают практически без отжима. Высокая износостой
кость таких KpyrOB обусловливает повышенную точность их
формы в течение длительноrо времени, а также экономич
ность процесса и точность обработки.
Для отделочной обработки применяют бесконечные алмаз
ные ленты АЛШБ с алмазами АСМ, АСН зернистостью 80/63,
40/28, 20/14 на связках B3 06, B3 02.
Шлифование сопровождается выделением большоrо коли
чества тепла и деформированием поверхностноrо слоя на rлу
бину до 50 мкм, что способствует возникновению в нем зна
чительных растяrивающих напряжений. Неправильно BЫ
бранные режимы резания, затупленные зерна и «засаленный»
Kpyr приводят к структурным изменениям поверхностноrо
слоя покрытия, образованию прижоrов и шлифовальных тpe
151
щин. Прижоrи при шлифовании снижают предел выносливо
сти детали до 30 %, а шлифовальные трещины до 3 раз. По
верхностное обезyrлероживание и снижение твердости только
на 5 единиц HRC уменьшает долrовечность, например, зубча
тых колес в 2...3 раза. Поэтому при шлифовании покрытий
значения режимов следует назначать значительно меньшие,
чем при обработке монолитных материалов.
Чистовые операции обеспечивают необходимые размеры и
шероховатость восстанавливаемых поверхностей. Тонкое
шлифование выполняют абразивным инструментом с зерни
стостью 12...25. Снимаемый припуск за один ход не более
0,5 мкм. В конце операции необходимо выхаживание в тече
ние 5...7 оборотов заrотовки.
Для aBTopeMoHTHoro производства характерными процес
сами обработки являются притирка и хонинrование.
ПритирКа..... процесс совместной обработки деталей, рабо
тающих в паре, для получения плотноrо контакта их рабочих
поверхностей. Притирают, например, клапаны двиrателей к
седлам и плунжеры топливной аппаратуры к rильзам. Обра
ботка происходит при относительном возвратно вращатель
ном или поступательно вращательном движении деталей.
В зону обработки подают зерна электрокорунда, карбида
кремния, карбида титана, карборунда или алмазов в индустри
альном масле. Чтобы следы резания не накладывались дрyr на
дрyrа, необходимо каждый последующий ход притирки начи
нать с HOBoro относительноrо положения притираемых дeTa
лей. Эту функцию, например, во время притирки клапанов к
седлам, выполняет механизм yrловоrо смещения шпинделей.
ХОНИН20вание процесс доводки внyrpенних цилиндриче
ских поверхностей абразивными брусками, которые закрепле
ны в rоловке и совершают вращение с одновременным воз
вратно поступательным движением (рис. 3.34). В качестве
инструментальных материалов применяют синтетические ал
мазы марки АСВ (алмаз синтетический высокопрочный), за
крепленные в металлической связке М1 (порошковый состав
из 80 % меди и 20 % олова). Толщина алмазоносноrо слоя в
брусках 1...2 мм. Зерна практически не теряют своих режущих
свойств до полноrо истирания брусков. При хонинrовании
бруски постоянно прижимаются к поверхности заrотовки
с давлением 0,05...1,40 МПа. Хонинrование дает возможность
152
а
V OK
б
х
J:i а.
.......rю
.......
L-.
.......><
Рис. 3.34. Схема хонинrования поверхности отверстия:
Z длина обработки; d диаметр обработки; Zбр длина брусков, [х r ход хонинrо
вальной rоловки; [вых длина выхода брусков; Р рад усилие прижатия брусков
к детали; V OK и V Bn скорости окружноrо и возвратно..поступательноrо дви
жения инструмента; 2а. yrол пересечения рисок от инструмента
получить шероховатостью поверхности до Ra 0,16 мкм, точ
ность размеров 5 ro или 6 ro квалитета и отклонения от Kpyr
лости не более 0,005 мм.
Хонинrование применяют для обработки стальных и чу
rунных заrотовок и при чистовой обработке хромовых и же
лезных покрытий. Скорость резания при хонинrовании в
70 раз меньшая, чем при шлифовании, поэтому заrотовка
практически не наrpевается, а ее поверхностные слои не пре
терпевают структурных изменений.
Ремонтные заrотовки для обработки резанием устанавли
вают в приспособлениях, которые обеспечивают необходи
мую точность расположения обрабатываемых поверхностей и
повышают производительность труда.
3.11. Термическая обработка
в процессах восстановления деталей
Содержание, назначение и виды. Термическая обрабоm...
ка заrотовок в общем случае включает их HarpeB, взаимодей
ствие с насыщающей средой, пластическое деформирование
материала, выдержку при заданной температуре и охлаждение.
Цель термической обработки получение требуемой
структуры, а следовательно, и свойств материала заrотовки.
153
По степени влияния на эти свойства термическая обработка
значительно эффективней дрyrих видов обработки. Термиче
ская обработка при восстановлении деталей подrотавливает
заrотовки к механической обработке, снимает внутренние Ha
пряжения в них с целью исключения трещин и упрочняет по
верхности для получения их высокой износостойкости.
Процессы термической обработки подразделяют на сле
дующие виды:
. термическую обработку без механических и химических
воздействий;
. термомеханическую обработку, сочетающую тепловое
воздействие с пластическим деформированием материала;
. химико термическую обработку, сочетающую тепловое
воздействие с изменением химическоrо состава поверхно
cTHoro слоя заrотовки.
Термическая обработка заzотовок без механических и
химических воздействий включает отжиr 1 и 11 рода, закалку,
отпуск и старение.
ОтЖU2 1 рода устраняет неоднородность химическоrо co
става и структуры, возникшую в материале заrотовок в pe
зультате предшествующей обработки, за счет диффузии при
высокой температуре. ОтЖU2 11 рода приводит материал в
структурное равновесие. Особенность отжиrа состоит в том,
что заrотовки медленно охлаждают в печи. Для сокращения
продолжительности процесса заrотовки часто охлаждают не в
печи, а на спокойном воздухе. Такой процесс называют HOp
МШluзацuей, с помощью которой, например, исправляют
структуру переrpетой стали сварных изделий.
3акШlКУ с пОЛUJWОрфНblМ превращенuем реализуют в тех
случаях, коrда в сплавах перестраивается кристаллическая
решетка. Доэвтектоидные стали наrpевают для превращения
перлита в аустенит (полная закалка l рис. 3.35) или сохраня
ют в заэвтектоидных сталях избыточный цементит (неполная
закалка 2 рис. 3.35). Твердость и износостойкость стали при
этом возрастают. Закалку с полиморфным превращением Ha
v
зывают закШlКОU на мартенсит.
3аКШlка без пОЛUJWОрфНО20 превращенuя 3 (рис. 3.35) про
исходит в тех сплавах, в которых по мере HarpeBa и выдержки
увеличивается растворимость BToporo компонента и избыточ
ная фаза растворяется в матричной фазе. Последующее быстрое
154
t,OC
910
727
600
500
400
300
200
100
20
О
I
,
r L ,
i 8 Р
, '
,
i 7 1 :
5 :
6
4,
2,14
%С
0,8
Рис. 3.35. Участок диаrpаммы состояния Ре С со значениями температуры t
различных видов термической обработки yrлеродистой стали:
1 полная закалка с полиморфным превращением; 2 неполная закалка с поли..
морфным превращением; 3 закалка без полиморфноrо превращения; 4 есте..
ственное старение; 5 искусственное старение; 6 низкий отуск; 7 средний
отуск; 8 высокий отпуск
охлаждение сплава фиксирует состояние HepaBHoBecHoro пе
ресыщенноrо твердоrо раствора, не характерное для низких
температур. Такая закалка широко применяется для HeKOTO
рых леrированных сталей, алюминиевых, маrниевых, никеле
вых, медных и дрyrих сплавов. В последующем такая CТPYK
тура при комнатной температуре стремится к равновесию
и выделению избыточной фазы (естественное старение 4
рис. 3.35). Некоторый подоrpев закаленноrо сплава значительно
ускоряет этот процесс (искусственное старение 5 рис. 3.35).
Закалка и частичное старение обеспечивают повышенные
твердость и прочность. Полное старение приводит сплав к
двухфазному равновесному состоянию и, следовательно, к
исходным свойствам.
Отпуск после закалки с полиморфным превращением пе
реводит закаленный сплав в равновесное состояние подобно
старению. Это снижает твердость и внyrpенние напряжения и
повышает пластичность сплава. Различают низкий отпуск CTa
ли 6 (150.. .200 ос рис. 3.35), средний 7 (300.. .400 ос
рис. 3.35) и высокий 8 (500.. .600 ос рис. 3.35).
Закалка yrлеродистых инструментальных сталей с низким
отпуском обеспечивает высокие твердость и износостойкость,
155
сохраняя структуру мартенсита отпуска. Закалка среднеyrле
родистых сталей со средним отпуском дает максимальную
упрyrость и достаточную твердость. При среднем отпуске
происходит распад мартенсита на зернистую дисперсную
феррито цементитную смесь. Закалка с высоким отпуском для
среднеyrлеродистых сталей обеспечивает еще большее при
ближение к равновесному состоянию и получение rpубозер
нистой феррито цементитной смеси, имеющей достаточные
прочностные свойства, высокую ударную вязкость и наилуч
тую обрабатываемость резанием. Поэтому закалку с высоким
отпуском называют улучшением и применяют для OTBeTCTBeH
ных деталей.
В качестве охлаждающей среды при закалке используют
воду, масло, водомасляные эмульсии и расплавы солей. Наи
более простой закалочной средой является вода, однако она
дает большую скорость охлаждения заrотовок, что может BЫ
звать повышенные внутренние напряжения и образование
трещин.
Термомеханическая обработка является в ряде случаев
эффективным способом упрочнения деталей, сочетающая как
термическую обработку, так и пластическое деформирование.
Для сплавов, имеющих полиморфные превращения, распро
странены высокотемпературная термомеханическая обработка
(ВТМО), низкотемпературная термомеханическая обработка
(НТМО) и патентирование.
Пластическое деформирование при ВТМО протекает выше
температуры рекристаллизации, поэтому с целью исключения
разупрочнения сплава проводят закалку с низким отпуском.
Упрочняющий эффект при НТМО еще выше, поскольку
пластическое деформирование ведут при температуре ниже
температуры рекристаллизации.
В случае патентирования холодное пластическое деформи
рование ведут до HarpeBa и после закалки, что обеспечивает
высокий комплекс механических свойств.
Химико--термическая обработка (ХТО) сочетает тепло
вое воздействие с диффузионным насыщением металлов и
сплавов одним или несколькими элементами. Она позволяет
получать в поверхностном слое заrотовки сплав практически
любоrо состава с необходимыми свойствами. Диффузионное
взаимодействие при HarpeBe возможно в тех случаях, коrда
156
насыщающий и насыщаемый компоненты образуют твердые
растворы или химические соединения.
Как правило, после хто проводят закалку заrотовок с низ
ким отпуском, что повышает износостойкость трущихся по
верхностей и усталостную прочность деталей.
Цементация является одним из наиболее распространен
ных процессов хто. Поверхностный слой заrотовки насыща
ют yrлеродом. Цементации подлежат yrлеродистые и леrиро
ванные стали, содержащие до 0,25 % yrлерода (стали 10, 15,
20, 20Х, 20XrT и др.). После цементации содержание yrлеро
да в поверхностном слое достиrает 0,8...1,0 %.
Цементацию ведут в твердых и rазообразных средах (Kap
бюризаторах). В ремонтном производстве наиболее распро
странена цементация в твердом карбюризаторе.
в металлический контейнер насыпают древесный yrоль, уклады
вают заrотовки так, чтобы расстояние между ними, а также до стенок
ящика было не менее 15 мм. Контейнер закрывают крышкой, repMe
тизируют оrнеупорной rлиной и помещают в печь. Проrpевают KOH
тейнер до температуры 750...800 ос, а затем повышают температуру
печи до 920...950 ос. В течение 6...9 ч rлубина слоя цементации дo
стиrает 1 мм. Контроль слоя цементации ведут на образце свидетеле.
В результате обработки поверхностный слой детали при
обретает структуру отпущенноrо мартенсита с твердостью
около 60 HRC, а сердцевина остается вязкой и пластичной.
Азотирование диффузионное насыщение поверхностноrо
слоя металла азотом с целью повышения твердости, износо
стойкости, усталостной прочности и коррозионной стойкости
деталей. Перед азотированием проводят закалку с высоким
отпуском. Азотируют среднеyrлеродистые леrированные CTa
ли тиПа 38ХМЮА, 38ХВФЮ, в поверхностных слоях которых
образуются твердые нитриды хрома, молибдена и алюминия.
Твердость поверхностноrо слоя таких сталей достиrает 1200 НУ.
Чаще Bcero азотирование проводят при температуре 480...530 ос в
течение 20...40 ч в среде аммиака. Толщина азотированноrо слоя
составляет 0,4...0,8 мм.
Цианирование процесс одновременноrо насыщения по
верхности металла yrлеродом и азотом с целью повышения
твердости, износостойкости и усталостной прочности деталей.
Наиболее распространено цианирование в среде rазов (смеси
157
аммиака и природноrо rаза и др.). Цианируют чаще Bcero ле
rированные стали с содержанием уrлерода до 0,2 %.
Различают низкотемпературное (540...560 ОС), cpeДHeTeM
пературное (820...860 ОС) и высокотемпературное (920...960 ОС)
цианирование. При низкой температуре преимущественно
идет насыщение азотом, а при высокой yrлеродом.
eCTO обработки в процессах восстановления деталей.
Вид термической обработки заrотовок назначают в зависимо
сти от их требуемых свойств.
Для обеспечения хорошей обрабатываемости резанием
стальные заrотовки подверrают отжиrу 11 рода, нормализации
или улучшению с целью получения равновесных или близких
к ним структур, содержащих зернистый перлит. Такие опера
ции проводят в том случае, коrда восстанавливаемые детали
ранее проходили упрочняющую обработку и имеют высокую
твердость.
Термическая обработка снимает или снижает остаточные
напряжения после сварки, а также восстанавливает или улуч
шает структуру и свойства металла в зоне термическоrо влия
ния. Для низко И среднеyrлеродистых нелеrированных и
среднелеrированных сталей используют высокий отпуск или
нормализацию, для высоколеrированных хромоникелевых
сталей 01Жиr, а для высоколеrированных хромистых сталей
высокий отпуск.
Наплавка приводит к возникновению остаточных напряже
ний, которые Moryт достиrать предела текучести. Необходимо
снимать или уменьшать эти напряжения, поскольку они зна
чительно повышают склонность деталей к хрупкому разруше
нию, коррозионному растрескиванию и снижают предел BЫ
носливости. Для снятия внутренних остаточных напряжений и
предотвращения образования трещин после наплавки заrотов
ки необходим отжиr 1 рода. Для леrированных сталей, склон
ных к образованию неравновесных закалочных структур и
повышенной хрупкости, отжиr 1 рода проводят сразу после
наплавки.
В электрохимических покрытиях возникают остаточные
напряжения, которые MOryт привести к их растрескиванию
или даже отслоению. Термическая обработка железных, xpo
мовых, кобальтовых, никелевых и медных покрытий в виде
HarpeBa до 0,20.. .0,25 температуры плавления t пл (ОС) приво
158
дит К значительному снижению внутренних напряжений, а до
0,30. ..0,35 t пл к полному их снятию.
После пластическоrо деформирования, наплавки (напри
мер, низкоyrлеродистой сварочной проволокой типа CB 08) и
железнения проводят химико термическую обработку (цeMeH
тацию или цианирование) с целью придания поверхности MaK
симальных твердости и износостойкости. Если при BOCCTaHOB
лении размеров и формы деталей используют пластическое
деформирование значительных объемов материала и в He
сколько lIереходов, то проводят 01Жиr. Он снимает наклеп и
восстанавливает пластичность металла. Для yrлеродистых
сталей температура отжиrа составляет 600...770 ос.
Как IIравило, во второй половине процесса восстановления
детали I1сред чистовой обработкой резанием заrотовку упроч
няют тсрмической обработкой (закалкой с отпуском) с целью
придаllИЯ необходимых прочности и твердости. Охлаждение
при закаJlке и отпуске yrлеродистых, ввиду их низкой прока
ливаемости, предпочтительнее в воде и воздухе, а леrирован
ных сталсй в масле.
Рессорно пружинные стали подверrают закалке и среднему
отпуску для обеспечения максимальной упрyrости.
3.12. Проектирование процесса восстановления детали
MHoroкpaTHo повторяющийся процесс восстановления
детШlи должен обеспечить, во первых, нормативные значе
ния параметров и свойств детали, BO BTOpЫX, наименьший
расход производственных ресурсов (материальных, трудовых
и энерrетических) с установленной производительностью.
Исходные данные. Для проектирования технолоrических
процессов необходима базовая, руководящая и справочная
информация.
Базовая информация это данные, которые отражены в
конструкторской документации на изделие, и проrpамма BOC
становления этоrо изделия.
Руководящая информация это сведения, которые coдep
жатся в стандартах на технолоrические процессы и методы
упраВЛСIIИЯ ими, на оборудование и оснастку; в документации
на пеРСJlсктивные технолоrические процессы; в производ
ственных инструкциях.
159
Справочная информация содержится в действующих (базо
вых) технолоrических процессах, описаниях проrpессивных
методов и способов восстановления деталей, каталоrах и
справочниках проrpессивноrо технолоrическоrо оборудования
и оснастки, материалах по выбору технолоrических нормати
вов (режимов обработки, припусков, норм и расхода материа
лов и др.).
Для разработки технолоrических процессов восстановле
ния деталей необходимо знать следующее:
. повреждения деталей peMoHTHoro фонда, которые указа
ны в технических условиях на контроль и сортировку деталей
(их можно определить также на основе опыта работы peMOHT
ных предприятий);
. материалы деталей, их термическую обработку, номи
нальные и ремонтные размеры, требуемую шероховатость по
верхностей, технические условия на ремонт (эти данные берут
из рабочеrо чертежа и технических условий на капитальный
ремонт автомобилей);
. условия работы деталей (действующую на них наrpузку,
условия смазки, скорость перемещения, температурный pe
жим и др. Для получения этих данных необходимо изучить
конструкцию и принцип действия механизма, arperaTa или
автомобиля, в состав которых входят восстанавливаемые
детали);
. объемы выпуска восстановленных деталей;
. производственные возможности peMoHTHoro предприятия
(типы и количество имеющеrося оборудования, квалифика
цию рабочих).
Разработка технолоrическоrо процесса состоит в выборе
и описании технолоrических операций, составляющих про
цесс восстановления детали. Оrpаничения по качеству BOCCTa
новления детали конкретизированы значениями свойств MaTe
риала и параметров детали.
Составляют различные варианты технолоrическоrо про
цесса, исходя из производственноrо опыта, научных peKOMeH
даций и из современных представлений о способах преобразо
вания материалов, энерrии и информации, которые использу
ют в процессе.
Определяют затраты 3 на выполнение каждоrо варианта
технолоrическоrо процесса:
160
3 == j{М, О, Э, Р, А, 3, Н),
(3.13)
rд{' [\ I (), rj, Р, А, 3, Н затраты на материалы, утилизацию
0'1':\1' 1111\ 'Нlерrию, содержание средств ремонта в исправном
СО{ 1" 1111111 И восстановление их ресурса, амортизацию OCHOB
НЫ' II"III/ OB, заработную плату (основную и дополнительную)
и 11.11 1l,IJ lIbIe расходы, соответственно.
'1 () 1 вариант технолоrическоrо процесса, который обеспе
ЧIIН.I\'I меньшее значение 3, признают наилучшим.
'1'('\llолоrическая документация. Технолоzический доку...
АlеlIl1l это документ, который отдельно или в совокупности с
ДРУIIIМИ документами определяет технолоrический процесс
ИJJII операцию рсмонта изделия. Совокупность технолоrиче
СКИХ документов, необходимых и достаточных для выполне
ния технолоrичсскоrо процесса или операции, представляет
собой КО.Аl11ЛС/(111. Он содержит титульный лист, ведомость
технолоrl1 l lССКИХ документов, карты эскизов, технолоrические
карты 11 ВС) ОМОСТИ оснастки, оборудования, материалов и др.
докумсIпы на технолоrические процессы оформляют в co
ответствии с трсбованиями стандартов ЕСТ Д (единой системы
технической документации). Основные технолоrические дo
кумснты бывают обще20 и специалЬНО20 назначения. К первым
относят: титульный лист, карту эскизов и технолоrическую
ИНС') РУКЦИЮ. Ко вторым различные технолоrические карты и
ведомости (оборудования, оснастки, материалов и др.). TeXHO
ЛОl'II'll'l'КIIС документы делят на текстовые и rрафи
чеСКI Н'.
7 '/, ( '///, )(;lJle документы содержат в основном сплошной текст
или H'I" 1, разбитый на rpафы, разделы и подразделы. Применя
ют CIH 'IУIОII ие виды описания технолоrических процессов:
· 1/ tl l''''I))'111HOe описание технолоrическоrо процесса вклю
час I t () 1, I ).111 CHHoe описание всех технолоrических операций в
Marllll'\ IlIoii карте в последовательности их выполнения без
YKa' .IIIII"1 IIСрСХОДОВ И технолоrических режимов;
са , '11. I " l/(l/OllHOe описание технолоrическоrо процесса
BKJII()'I,II 1 IIOJlHOe описание всех технолоrических операций в
пос 11\ '1. "t,1I {.;]IЬНОСТИ их выполнения с указанием переходов и
TCXII" 111)1 II'IССКИХ режимов;
· ""1 '/"I)УI11flо операционное описание технолоrическоrо
пр<." 11 I 1.1 включает сокращенное описание технолоrических
OIlCp.1I11111 в маршрутной карте в последовательности их BЫ
6
1,11 '), I
161
полнения с полным описанием отдельных операций в дрyrих
технолоrических документах.
При разработке технолоrических процессов ремонта в oc
новном применяют их маршрутно операционное описание.
В зависимости от числа рассматриваемых деталей и общ
ности их признаков разрабатывают документы на следующие
технолоrические процессы:
. единичный процесс относится к изделию одноrо наиме
нования, типоразмера и исполнения, независимо от типа про
изводства;
v
. типовои процесс характеризуется единством содержания
и последовательности большинства технолоrических опера
ций и переходов для rpуппы изделий с общими KOHCТPYK
тивными;
. zрупповой процесс на rpуппу изделий с общими KOH
структивными и технолоrическими признаками.
rрафические документы, содержащие изображение изде
лия, служат наrлядной дополнительной информацией к TeK
стовым документам для иллюстрации выполняемых действий.
К rpафическим документам относят эскизы изделий, изобра
жения установов и позиций, кинематические, электрические и
rидравлические схемы, rpафики и др.
Изображение изделия на эскизе содержит размеры, их пре
дельные отклонения, обозначения шероховатости, баз, опор и
опорно зажимных устройств, неоБХОДИ 1ЫХ для выполнения
операций. Изделия на эскизах изображают в рабочем положе
нии на операции. Все размеры или конструктивные элементы
нумеруют арабскими цифрами. Обрабатываемые поверхности
обводят линией двойной толщины. Номера размеров простав
ляют в окружности диаметром 6...8 мм и соединяют с размер
ной или выносной линией. Номера проставляют по часовой
стрелке, начиная с левой верхней части эскиза. При этом зна
чения размеров и предельных отклонений обрабатываемой
поверхности в тексте содержания операции не указывают.
Технолоrический документ содержит сведения о типе и
модели применяемоrо оборудования, последовательности
операций и переходов, базах и способах установки изделий,
приспособлениях и инструменте. В нем определены Mepo
приятия по охране труда, назначены технолоrические режи
мы, рассчитаны материальные и трудовые нормативы.
162
Воздействия на ремонтируемый объект записывают в Tex
нолоrической последовательности операций и переходов.
Операции нумеруют числами ряда арифметической проrpес
сии (5, 10, 15 и т.д.), допускается к числам слева добавлять
нули; переходы числами натуральноrо ряда (1, 2, 3 и т.д.); YCTa
новы прописными буквами pyccKoro алфавита (А, Б, В и т.д.)
Для обозначения позиций и осей применяют римские цифры.
При изложении технолоrических процессов информацию
вносят построчно. Для изложения технолоrическоrо процесса
в маршрутной карте предусмотрен ряд типов строк, каждому
из которых соответствует свой служебный символ.
Строки разделяют на rpафы вертикальными отрезками
прямой линии длиной 0,5. . .1,5 мм. Для различных документов
предусматривают rpафы разной длины, которые нумеруют.
Документ принимает структуру таблицы. Служебные символы
условно выражают состав информации, размещенной в rpафах
данноrо типа строки.
В технолоrических документах для каждой операции
обязательно приводят требования безопасности труда по
rOCT З.112 8З со ссылками на действующие на данном
предприятии инструкции по охране труда (ИОТ), требования
системы стандартов безопасности труда (ССБТ), санитарные
нормы и правила и дрyrие документы.
3.13. Орrанизация восстановления деталей
Эффективность процессов восстановления деталей в зна
Ilительной мере зависит от их орrанизации. Орrанизация про
I1зводства может изменяться в широких пределах от низкой
<I>ормы единичноrо производства на универсальных рабочих
местах до наиболее высокой поточной формы индустриально
1'0 восстановления деталей.
Низкая цена ремонта автомобилей с высокой производи
1 JIЬНОСТЬЮ работ и достаточным качеством восстановления
,J таJlей обеспечивается применением cOBpeMeHHoro специ
.1111.11010 оборудования. При этом достиrается заданная точ
11()CTb обработки и нормативный ресурс деталей. Специальное
()()орудование создают с применением последних достижений
II:IУКИ И практики ремонта. Однако для эффективноrо исполь
()ваIlИЯ дороrостоящеrо специальноrо оборудования необхо
(1 -1'
163
дима ero полная заrpузка, которая достиrается путем KOHцeH
трации производства.
Концентрация производства по восстановлению деталей
выражается в том, что в пределах экономическоrо реrиона
(района, области или республики) создают специализирован
ное производство (цех, участок или завод), собирают и дo
ставляют изношенные изделия на это производство и орrани
зуют их восстановление. Увеличение объемов восстановления
на одном предприятии достиrается за счет увеличения площа
ди обслуживаемоrо реrиона, что связано с увеличением затрат
на перевозку peMoHTHoro фонда и товарной продукции. Пол
ная заrpузка крупносерийноrо или MaccoBoro производства,
оснащенноrо специальным оборудованием, с поточной фор
мой ero орrанизации позволяет получить экономический эф
фект даже при увеличении транспортных расходов.
Целесообразность индустриальноrо восстановления де..
талей зависит от уровня концентрации производства, HOMeHK
латуры деталей и определяется на основании анализа сле
дующих данных:
. соотношения между дополнительными затратами на соз
дание специализированноrо производства, оборотноrо pe
MOHTHoro фонда и ero перевозку, с одной стороны, и снижени
ем себестоимости восстановления от увеличения ero объема, с
дрyrой стороны;
· соотношения между затратами на орrанизацию индуст
риальноrо восстановления деталей заданной номенклатуры и
на их производство на заводе изrотовителе;
. удельноrо объема ручных работ при восстановлении дe
талей и возможности ero замены машинным трудом;
. влияния срока службы восстановленной детали на после
ремонтную наработку arperaTa, составной частью KOToporo
она является.
Допустимое расстояние перевозки деталей на производство
индустриальноrо их восстановления зависит от производ
ственной мощности созданноrо производства, массы изделий,
соотношения цен новой и восстановленной деталей, послере
монтной наработки восстановленных изделий.
Увеличение объемов восстановления расширяет область
охвата потребителей. Возможные объемы восстановления тем
выше, чем больше автомобилей в реrионе и их rодовой про
164
беr. Значительные объемы восстановления леrче обеспечить
для недолrовечных массовых деталей. Увеличение массы BOC
станавливаемых деталей снижает величину целесообразноrо
расстояния их перевозки. Особенно резкое снижение этоrо
расстояния наблюдается для деталей большой массы, себе
стоимость восстановления которых небольшая.
Орrанизация индустриальноrо восстановления деталей
оправдана, если затраты на восстановление и использование
детали не будут превышать затрат, связанных с изrотовлением
и эксплуатацией новой детали.
Влияние межремонтных пробеrов arperaToB, в которых Ha
ходятся восстановленные детали, ощутимо сказывается на
объемах восстановления этих деталей только при БОЛЫllИХ
значениях коэффициентов их восстановления. Объемы инду
стриальноrо восстановления нетрудоемких деталей должны
быть достаточными для создания MaccoBoro производства.
Индустриальному восстановлению подлежат наиболее из
ношенные и поврежденные дефицитные детали распростра
ненных моделей автомобилей с высокой плотностью распре
деления в рассматриваемом реrионе. Потребность этих дeTa
лей в эксплуатации и при ремонте автомобилей особенно
велика.
Наибольшая эффективность индустриальноrо восстановле
иия деталей достиrается при создании специализированноrо
производства по определенной номенклатуре этих деталей.
Для деталей характерными являются значительные затраты на
' aMeHY их в эксплуатации и малые себестоимость BOCCTaHOB
JIСНИЯ и стоимость перевозки. Особенно важно орrанизовать
качественное восстановление на специализированном произ
водстве базовых и основных деталей, срок службы которых до
IIредельноrо состояния или отказа определяет послеремонт
Ilble ресурсы arperaToB автомобилей.
Такие массовые детали, как поршневые пальцы, толкатели,
КРССТОВИНЫ кардана и дифференциала, муфты и фланцы Ba
110В, шатуны, rильзы цилиндров, шкворни, колесные тормоз
III)IC цилиндры И ряд дрyrих допускают экономически обосно
нанную перевозку на расстояние 300...500 км. Для таких дeTa
IH'ii может быть орrанизовано одно индустриальное производ
, IIH) НО их восстановлению в республике.
165
Индустриальному восстановлению подлежат и более Me
таллоемкие детали. Допустимое расстояние перевозки Kap
данных, коленчатых и распределительных валов, вилок и
фланцев карданов, валов коробок передач и дрyrих деталей
меньше, примерно, в два раза, чем в первом случае. Индустри
альное восстановление их целесообразно орrанизовать в
областных реrионах. При определенном сочетании поврежде
ний целесообразно орrанизовать восстановление ряда деталей,
имеющих значительную массу. К таким деталям относятся
rоловки и блоки цилиндров, картеры коробок передач и pe
дукторов. Индустриальное восстановление деталей орrанизу
ют, как правило, по типовым технолоrическим процессам.
Некоторые детали нерационально восстанавливать индуст
риально, потому что даже в условиях значительной KOHцeH
трации производства на специализированных предприятиях
невозможно обеспечить себестоимость восстановления, KOTO
рая не меньше затрат на изrотовление детали. На заводе по
капитальному ремонту автомобилей следует сохранить BOC
становление простых деталей, имеющих низкую стоимость
изrотовления, но в результате изнашивания КОТОI?ЫХ прихо
дится восстанавливать значительную (более 1 дм 2 ) рабочую
поверхность. Это валы и оси зубчатых колес масляных Haco
сов, валики и оси педалей, оси блоков зубчатых колес, штоки
коробки передач, крышки подшипников и др. Ряд деталей цe
лесообразно восстанавливать на специализированном произ
водстве только при определенном сочетании повреждений.
,и ,
ВОССТАНОВЛЕНИЕ ТИПОВЫХ ДЕТАЛЕЙ
4.1. Классификация деталей peMoHTHoro фонда
Классификация детШlей это разделение их на rpуппы с
одинаковыми признаками. Использование результатов клас
сификации деталей позволяет существенно уменьшить объем
работ по разработке процессов и средств ремонта, связанных с
их восстановлением, что приводит к уменьшению объемов
технолоrической подrотовки производства.
Классификацию деталей в авторемонтном производстве
разработали К.Т. Кошкин и [.А. Малышев. Эта классифика
ция включает десять классов деталей.
1. Толстостенные корпусные детали (из отливок) блок и
rоловка цилиндров, картер коробки передач и др.
2. Тонкостенные коробчатые детали (штампованные из
листа) крылья, масляный картер, топливный бак и др.
3. Прямые крyrлые стержни с rладкой поверхностью
поршневой палец, валик водяноrо насоса, оси и др.
4. Прямые крyrлые стержни с фасонной поверхностью
шлицевые валы, пальцы рулевых тяr и др.
5. Некрyrлые стержни шатун, коленчатый вал и др.
6. Полые стержни rильзы цилиндра, втулки шатуна и др.
7. Диски с rладкой периферией маховик, шкив вентиля
тора, ступица и др.
8. Диски с фасонной периферией зубчатые колеса, кулач
ки, эксцентрики и др.
9. Крепежные детали.
10. Дрyrие детали.
Каждому из перечисленных классов деталей соответствует
определенное множество видов элементов. Например, толсто
стенным корпусным деталям присущи связующие, опорные,
стыковые и крепежные элементы. Каждому виду элементов
соответствуют определенные виды наrpузок, разрушительных
процессов, изнашивания и повреждений. Детали автомобиль
Horo двиrателя, например, содержат больше Bcero BOCCTaHaB
ливаемых элементов в виде внутренних цилиндрических по
167
верхностей (около 30 %). Наружные цилиндрические поверх
ности составляют около 15 %. Поверхности сложноrо профи
ля составляют около 5 %, на внутренние и наружные резьбы
приходится примерно 11 и 2 %. Внутренние полости 3 % дe
талей должны быть rерметичными. На трущиеся торцы при
ходится 15 % поверхностей, а на стыки 18 %.
Наибольшее влияние на надежность отремонтированных
arperaToB оказывает качество восстановления следующих
деталей:
. неподвижных (корпусов, картеров, rильз);
. вращающихся (валов, дисков, зубчатых колес, кулачков,
эксцентриков );
. движущихся поступательно (поршней, штоков, ползунов,
клапанов);
. участвующих в преобразовании движений (рычаrов,
шатунов).
Около 90 % трудоемкости и себестоимости работ прихо
дится на восстановление приведенных деталей. PaCCMoтpeH
ные ниже детали составляют 60...80 % массы автомобильных
arperaToB. Их техническое состояние в наибольшей мере
определяет надежность отремонтированных arperaToB.
4.2. Корпусные детали
Устройство и повреждения. К корпусным деталям OTHO
сят блоки цилиндров, картеры сцепления, коробки передач,
раздаточной коробки, заднеrо моста и топливных насосов BЫ
cOKoro давления (ТНВД), rоловку и корпус бензонасоса, KOp
пус карбюратора и др.
Признаки корпусной детали:
коробчатая форма, необходимая для образования закры
Toro рабочеrо объема, в котором размещают различные Mexa
низмы arperaTa и запас смазочноrо масла;
. жесткие стенки, подверженные статическим и динамиче
ским наrpузкам соребренными приливами и бобышками, в
которых выполнены rладкие и резьбовые отверстия;
CI rлубокие отверстия, выполненные в собранных деталях
(в том числе из разных материалов), коrда плоскость соедине
ния проходит через ось отверстий;
168
. наличие стыковых плоскостей;
. высокая точность размеров, формы и расположения
основных цилиндрических и плоских поверхностей.
Материал корпусных деталей, полученных из отливок,
серый чyrун (СЧI8), алюминиевый (АЛ 4) или цинковый
(ЦАМ) сплавы. Наиболее распространен первый вид материала.
Основные повреждения корпусных деталей:
. трещины в стенках, обломы, коробление или износ стыков;
. разрушение резьб;
. деформация или износ отверстий;
. коррозия.
Детали с трещинами, проходящими через приливы с точ
ными отверстиями и резьбами, подлежат выбраковке.
Наиболее сложная в технолоrическом отношении корпус
ная деталь автомобиля это блок цилиндров (рис. 4.1), KOTO
рый на операциях изrотовления собирается с крышками KO
ренных подшипников и картером сцепления. Эта сборочная
единица не разукомплектовьmается при эксплуатации и
ремонте.
14
15 16
17
18
1
2
23
22
3
4
5
21
20
19
10 9
8
7 6
Рис. 4.1. Основные повреждения блока цилиндров двухрядноrо двиrателя:
1, 20, 21 трещины; 2 износ осей и штифтов; 3 износ торца подшипника pac
пределительноrо вала; 4, 8 предельная несоосность отверстий под распредели
тельный вал и коренных опор; 5 забоины плоских поверхностей; 6 износ TOp
цов крышек коренных опор; 7 износ отверстий под штифты; 9 износ боковых
поверхностей крышек коренных опор; 1 О деформация поверхностей отверстий
коренных опор; 11 ослабление посадки оси в блоке; 12 деформация поверх
ностей отверстий под втулки распределительноrо вала; 13 износ отверстий во
втулках распределительноrо вала; 14, 22, 23 деформация и коррозия поверхно
сти отверстий и торца под rильзу; 15, 17 повреждения резьбы; 16 износ OTBep
стий под толкатели; 18 деформация плоскости под rоловку цилиндров;
19 износ боковых поверхностей под крышки коренных опор
6а Зак. 951
169
Требования к восстановлению. В корпусных деталях
восстанавливают rеометрические параметры элементов, проч
ность и сплошность материала. Точность размеров, формы и
расположения стыковых поверхностей и отверстий оказывают
решающее влияние на долrовечность отремонтированноrо
arperaTa. Так, например, показатели блока цилиндров, опреде
ляющие надежность подшипников коленчатоrо и распредели
тельноrо валов, имеют такие значения. Допуски на размеры
отверстий соответствует 5......(j My квалитету точности. Степени
точности (rOCT 24643 81) имеют значения: суммарный дo
пуск крyrлости И профиля продольноrо сечения отверстий
6 7 я; параллельность общей оси подшипников распредели
тельноrо вала относительно крайних отверстий в коренных
опорах 8 9 я, соосность средней коренной опоры с крайними
5......(j я. Шероховатость обработанных отверстий Ra 0,63 мкм.
Технолоrический процесс восстановления корпусной дe
тали следующий:
. механическая обработка поврежденных участков детали;
. изrотовление ДР Д;
. сварочные (в том числе связанные с закреплением ДРД)
и наплавочные работы;
. термические работы, связанные со снятием внутренних
напряжений от сварки;
. механическая обработка мест сварки;
. нанесение полимерных покрытий;
. установка ДР Д, закрепляемых силами упруrости, клеем и
штифтами;
. черновая обработка резанием стыков и отверстий;
. нарезание резьб номинальноrо и peMoHTHoro размеров и
установка спиральных резьбовых вставок;
. чистовая обработка резанием поверхностей;
. отделка поверхностей;
. очистка от технолоrических заrpязнений;
. контроль детали.
Механическая обработка в начале технолоrическоrо процес
са восстановления детали служит для удаления поврежденных
элементов, придания восстанавливаемым элементам правиль
ной rеометрической формы, разделки и засверливания концов
трещин, выполнения упоров и стыков под установку ДР Д.
170
Трещины разделывают с помощью шлифовальной машины
ИП2002. В качестве инструмента используют абразивный
Kpyr. В концах трещин высверливают отверстия диаметром
3 мм. Трещины в чyrунных стенках заваривают проволокой
ПАНЧ ll или ПАНЧ 12, или штучными электродами ЦЧ 3А
участками шва 20...25 мм с ero проковкой. Сварочные работы
на деталях из алюминиевоrо сплава выполняют арrонодyrовой
сваркой.
Сварочные и наплавочные работы связаны с тепловложе
нием в материал детали и вызывают напряженное состояние
материала и сопутствующие деформации. Эти деформации
применительно к чyrунным деталям Moryт быть уменьшены
их HarpeBoM перед сваркой до температуры 600 ОС. Сварку
выполняют латунью Л63 в rазокислородном пламени. На место
обломанных приливов корпусных деталей, выполненных из
алюминиевоrо сплава, приваривают ДР д.
Блок цилиндров из алюминиевоrо сплава, изrотовленный
кокильным литьем, после сварки должен пройти термическую
обработку при температуре 180 ос в течение 1 О ч.
В несиловых стенках трещины rерметизируют нанесением
эпоксидноrо компаунда на основе смол ЭД16 или ЭД20.
На мазеобразную пластмассу, покрывающую трещину, накла
дывают полоску стеклоткани, которую перекрывают стальной
накладкой, толщиной 0,5...0,8 мм с нанесенным компаундом.
Основные восстанавливаемые элементы корпусной детали
это отверстия под подшипники. В блоке цилиндров к ним OT
носятся коренные опоры, которые представляют собой точное
прерывистое по длине отверстие, выполненное одновременно,
как в блоке цилиндров, так и в привинченных крышках. В pe
монтном производстве апробированы такие способы BOCCTa
новления поверхностей опор под подшипники: установкой
ДР Д; нанесением полимерных композиций; проточным xo
лодным железнением; rазопламенной наплавкой латунями;
электродyrовым и плазменным напылением.
Изношенные резьбы восстанавливают нарезанием резьбы
peMoHTHoro размера или заваркой с последующим сверлением
и нарезанием резьбы номинальноrо размера, или ввинчивани
ем резьбовой спиральной вставки в предварительно нарезан
ную резьбу большеrо диаметра.
6а*
171
Средства и способы обработки резанием, обеспечивающие
необходимое качество восстанавливаемых поверхностей, Ha
пример, блока цилиндров, следующие:
. коренные опоры растачивают на специальных станках
одновременно с обработкой отверстий во втулках распредели
тельноrо вала. Плоские поверхности фрезеруют или шлифу
ют. Торцы первой коренной опоры подрезают с базированием
по обработанным коренным опорам и поверхности отверстия
под rильзу первоrо цилиндра;
. торец картера сцепления в сборе ero с блоком цилиндров
подрезают с базированием по коренным опорам и обрабаты
ваемой поверхности. Последняя база обеспечивает снятие
припуска наименьшей толщины. Отверстия под толкатели
разворачивают под ремонтный размер.
Контрольные операции в конце процесса восстановления
состоят из проверки чистоты детали, ее rерметичности, разме
ров rеометрических элементов и их взаимноrо расположения,
шероховатости поверхностей. Размеры отверстий контроли
руют индикаторными нутромерами. Взаимное расположение
поверхностей измеряют индикаторными средствами. Особое
внимание уделяют контролю чистоты и rерметичности масля
ных каналов.
4.3. Вал ы, оси
Конструктивные особенности и повреждения. Валы в
механизмах автомобиля служат для передачи момента и пре
образования движений (поступательноrо во вращательное или
наоборот). Наиболее сложные детали автомобиля, относящие
ся к классу валов, это коленчатые и распределительные Ba
лы. Конструктивные элементы детшzей это шейки, кри
вошипы, кулачки, шпоночные пазы, торцы, стыки и отверстия.
Коленчатые валы изrотовлены из конструкционных (сталь
45) или леrированных (18ХНВА) сталей, или высокопрочноrо
чyrуна (ВЧ50). Распределительные валы изrотовлены из
улучшаемых сталей 45, 40r, 50r или цементуемых сталей 20,
20r. Шейки валов закалены ТВЧ на rлубину 1,5...3,0 мм.
Оси в отличие от валов не передают крутящие моменты и
наrpужены только поперечными силами и изrибающими MO
ментами, но имеют часть перечисленных конструктивных
элементов, принадлежащих валам.
172
Основные повреждения валов и осей:
· износ шеек, кулачков, пазов, отверстий, торцов, резьб;
. деформации;
· усталостные трещины.
у деталей восстанавливают расположение, форму, размеры
и шероховатость элементов, износостойкость трущихся по
верхностей и усталостную прочность. При восстановлении
осей нет необходимости восстанавливать последнее свойство.
Точность обработки восстановленных шеек и кулачков
5 7 ro квалитета (рис. 4.2), шероховатость поверхностей Ra
0,32...0,63 мкм, точность уrловоrо расположения кулачков и
кривошипов + 15', допуск на радиус кривошипа + 0,05 мм.
Рис. 4.2. Схема коленчатоrо вала и основные требования к форме и располо..
жению поверхностей:
1 щека; 2 шейка
в процессе восстановления детали припуски на обработку
создают на шейках, их торцах и на поверхности отверстия под
подшипник.
Технолоrический процесс восстановления вала сле
дующий:
· определение места расположения и размеров усталост
ных трещин и принятие решения о целесообразности BOCCTa
новления детали;
. правка;
173
. подrотовка поверхностей под нанесение покрытий или
установку ДР Д;
· нанесение покрытий или установка ДР Д;
· термическая обработка;
· черновая обработка резанием;
· закалка шеек ТВЧ;
· упрочнение rалтелей;
· чистовая обработка;
· отделка резанием шеек.
Чyrунные валы с усталостными трещинами выбраковыва
ют. Отдельные неопасные трещины в стальных валах MorYT
быть разделаны абразивным инструментом по всей длине с
целью образования канавки радиусом 1,5...2,0 мм и rлубиной
0,2...0,4 мм. Острые кромки притупляют по периметру, а Ma
териал в ложе канавки пластически деформируют.
Правка детали необходима для придания прямолинейности
ее оси, что, в свою очередь, позволяет уменьшить величину
припусков на обработку, более полно использовать ремонтные
размеры детали и уменьшить ее дисбаланс.
При исчерпании ремонтных размеров шеек деталей на них
наносят покрытия и восстанавливают до номинальных разме
ров. Основные способы нанесения покрытий на шейки сталь
ных деталей это наплавка различных видов. Наиболее pac
пространены два вида наплавки:
· в первом процессе применяют пружинную проволоку
диаметром 1,6 мм и флюс состава AН 348A с добавками 2,5 %
феррохрома и 2 % rpафита. Режим наплавки: сила тока
190...200 А, частота вращения заrотовки 3 мин l, скорость по
дачи проволоки 2,4 м/мин. Затем шейки шлифуют и полиру
ют. Способ нетрудоемкий, обеспечивает высокую износостой
кость шеек, но имеет существенный недостаток появление
трещин при правке и шлифовании;
. второй процесс предусматривает применение проволоки
Нп зохrСА диаметром 1,6 мм под слоем флюса AН 348A.
Режим наплавки: сила тока 180...220 А, скорость подачи прово
локи 1,6...2,1 м/мин, частота вращения зarотовки 2,0...2,5 мин l.
После наплавки заrотовку нормализуют, точат и правят. Затем
шейки закаливают, шлифуют и полируют. Процесс характери
зуется увеличенной трудоемкостью восстановления, но обес
печивает стабильное качество с высокими показателями изно...
состойкости и усталостной прочности.
174
Большие технолоrические трудности представляет HaHece
ние покрытий при восстановлении коленчатых валов, изrотов
ленных из высокопрочноrо чyrуна. Наилучшие показатели
износостойкости и усталостной прочности шеек валов обеспе
чивают нанесение плазменных покрытий и установка сталь
ных закаленных ДР Д.
Плазменное покрытие из композиции порошков наносят на
подслой из материала ПН85Ю15. Состав композиции (% Mac
сы): пr ХН80СР3 50, ПЖ4 30 и ПН85Ю15 ..... 20. Режимы
процесса: сила тока 350 А, расстояние от сома до детали 150 мм,
расход азота 25 л/мин.
Восстановление коленчатоrо вала установкой ДР Д включа
ет предварительную обработку шеек, изrотовление ДР Д и за
крепление их на шейках, обработку шеек (при необходимо
сти). ДР Д состоит из двух полуколец, если ее закрепляют
сваркой по образующим шейки, или из одной части в виде
ленты, если ее закрепляют на шейке силами упрyrости и упо
рами. Материал полукольца..... сталь 45, закаленная до 37...42
НRC, материал ленты сталь 65r.
Шейки с приваренными ДР Д окончательно шлифуют до
номинальноrо размера. Шейки с ДР Д, закременными силами
упрyrости по упорам, не шлифуют, а размер восстановленной
шейки обеспечивают предварительным шлифованием и под
бором толщины ленты ДР Д.
Припуск на обработку отверстий под подшипник создают
запрессовыванием ДРД или наплавкой. Отверстие обрабаты
вают с базированием детали по шейкам, одна из которых ca
мая близкая к обрабатываемому отверстию.
Шейки под шестерню и ступицу и поверхность отверстия
под подшипник наплавляют вибродyrовой наплавкой прово
локой Нп 40Х2М в среде yrлекислоrо rаза. Ремонтные заrо
товки распределительных валов получают наплавкой или
напылением шеек и кулачков. Шейки коленчатых валов шли
фуют на специализированном станке 3В423, а кулачки pac
пределительных валов ..... на специальном копировально
шлифовальном станке 3М433У. Усталостную прочность BOC
станавливают поверхностным пластическим деформировани
ем. Поверхностный слой наклепывают в концентраторах Ha
пряжений обкатыванием роликами, упрочняющей чеканкой,
центробежной обработкой или алмазным выrлаживанием.
175
Полирование является отделочной операцией, на которую
оставляют припуск 0,005 мм. Для полирования коленчатых
валов применяют специальные станки СШ 4516. В качестве
инструмента используют шлифовальные шкурки на тканевой
основе. При отсутствии специальноrо полировальноrо обору
дования применяют ленточно полировальные rоловки, YCTa
навливаемые на шлифовальные станки, или изrотавливают
собственными силами станки с войлочными круrами или
жимками. В последнем случае абразивным материалом слу
жит алмазная паста.
В заключение контролируют следующие параметры детали:
· твердость поверхностей шеек;
· размеры (диаметр и длину) шеек и фланцев и шерохова
тость их поверхностей;
. диаметры отверстий;
· длины от базовоrо торца до торцов шеек;
· ширину шпоночных пазов;
биения всех соосных цилиндрических поверхностей OT
носительно крайних шеек;
· радиусы и yrловое расположение всех кривошипов OTHO
сительно шпоночноrо паза.
Параметры расположения измеряют индикаторными при
борами собственноrо изrотовления, остальные параметры
универсальными средствами или калибрами.
4.4. rильзы, пальцы
Ремонтные заrотовки. Заrотовку 2UЛЬЗЫ цилиндра, изrо
товленную из чyrуна СЧ 18 или ичr 33, получают за счет
создания припуска на внутренней цилиндрической поверхно
сти (рис. 4.3), на наружной поверхности цилиндрическоrо
пояска и на торце. Припуски на зеркале rильзы создают путем
центробежноrо индукционноrо напекания композиции по
ротков, электроконтактной приварки стальной ленты, TepMO
пластическоrо деформирования материала, установки ДР Д в
виде свернутой ленты и железнения.
При центробежном индукционном напекании порошков
rильзу устанавливают в патрон установки с rоризонтальной
осью вращения, засыпают порцию материала из композиции
порошков ПЖl и пr XH80CP2 в равных долях и включают
176
Рис. 4.3. rильза цилиндра (размерными линиями указаны восстанавливаемые
размеры)
привод С частотой вращения 350...450 мин l. Порошок paBHO
мерно распределяется по поверхности rильзы. В отверстие
rильзы вводят высокочастотный индуктор и включают напря
жение. В течение 1,0...1,5 мин порошок наrpевается и припе
кается к rильзе. Выключают HarpeB и спустя 1,2...2,0 мин
привод. Долrовечность rильз с таким покрытием в 2...3 раза
выше, чем у расточенных под ремонтный размер.
Электроконтактная приварка стальной ленты на поверх
ность цилиндра обеспечивает плотное соединение ленты
с деталью, хороший отвод тепла от зеркала цилиндра в тело
rильзы и отсутствие зазоров в стыках ленты. При этом BHYТ
реннюю поверхность rильзы растачивают, в нее вставля
ют ленту, которую приваривают с помощью установки
О 11 1 06.0 1 Ремдеталь. Способ позволяет неоднократное BOC
становление rильз, в том числе расточенных до одноrо из pe
монтных размеров.
у становка для термопластическоrо обжатия rильзы вклю
чает высокочастотный reHepaTop, индуктор, спрейер, устрой
ство возвратно поступательноrо и вращательноrо движения
rильзы. rильзу устанавливают на стол, которому сообщают
вращение и возвратно поступательное движение. Подают ТВЧ
на индуктор и охлаждающий раствор в спрейер. Температура
HarpeBa rильзы от индуктора 840...880 ОС. При равномерном
перемещении наrревающе охлаждающеrо узла относительно
rильзы в материале заrотовки создается значительный осевой
температурный перепад. Он обеспечивает различное напря
177
женное состояние по сечению детали и внутренние напряже
ния, под действием которых происходит равномерное пласти
ческое обжатие rильзы, создающее припуск на ее внутренней
поверхности. Длительность процесса 5...6 мин. Значение
обжатия 0,9...1 мм. Ресурс rильзы 85...90 % от новой детали.
Установка ДРД в виде свернутной ленты включает предва
рительное растачивание восстанавливаемой rильзы, мерную
отрезку стальной полосы, сворачивание полосы в трубу в при
способлении к прессу, поочередное запрессовывание двух
ДРД в rильзу, хонинrование. В качестве материала ДРД при
меняют термически обработанную ленту из стали марок У8А,
У10А, 70С2ХА, 65[' и др. Толщина ленты 0,6...0,8 мм. Длина
заrотовки полосы соответствует длине развертки восстанавли
BaeMoro цилиндра с учетом натяrа, необходимоrо для закреп
ления ДР Д в rильзе цилиндра. Следует отметить, что запрес
совывание ДР Д в rильзу приводит к увеличению наружноrо
диаметра центрирующеrо пояска детали на 0,05...0,15 мм.
Возможно нанесение электрохимических покрытий осаж
дением хрома, железа и железа с никелем.
Припуск на центрирующем пояске rильзы создают с по
мощью электродyrовоrо напыления на установке модели
01.15.102.
Поршневой nШlец изrотовлен из стали 15Х или стали 45,
материал детали проходит улучшение. Поверхность пальца
закалена ТВЧ дО твердости НRC 58...65 на rлубину 1,0...1,5 мм.
Деталь имеет отклонение наружноrо диаметра 0,010 мм, ше
роховатость рабочей поверхности Ra 0,16 мкм. Повреждения
поршневоrо пальца износ рабочей поверхности. Ремонтную
заrотовку поршневоrо пальца, получают нанесением XpOMOBO
ro покрытия на ero трущуюся поверхность, термопластиче
ской или электроrидравлической раздачей.
Распространено нанесение хромовых покрытий на изно
шенные поверхности поршневых пальцев в самореryлиру
ющемся электролите состава: хромовый анrидрид 225...300 r/л,
кремнефтористый калий 20 r/л, сернокислый стронций
6 r/л. Процесс идет при температуре электролита 50...70 ос и
плотности тока до 100 А/дм 2 С выходом по току 0,17...0,20.
Недостаток процесса значительное время нанесения покры
тия, например, при толщине наносимоrо слоя 0,1 мм это время
составляет 1...2 ч.
178
Большую производительность восстановления обеспечива
ет термопластическая или электроrидравлическая раздача.
Обработка заrотовок. Обработка резанием зеркала rильзы
состоит из растачивания и хонинrования.
Растачивание отверстий ведут на алмазно расточных
станках 2Е78П резцами из твердоrо сплава ВК6 с подачей
0,05 мм/об и скоростью резания около 100 м/мин. Деталь при
обработке неподвижно закреплена в приспособлении.
)(ОНUН20вание дает возможность получать поверхность с
точностью 5 ro квалитета и шероховатостью до 0,16 мкм.
Точность обработанноrо отверстия составляет 0,005...0,020 мм,
а овальность и конусообразность не превышают 0,005 мм.
Восстановление плоскостности рабочеrо торца rильзы
возможно путем ero подрезки на 1 мм под установку компен
сирующеrо кольца такой же толщины при узловой сборке
rильз с блоком цилиндров.
Черновую обработку резанием поршневых палъцев выпол
няют за 2...5 ходов на бесцентрово шлифовальных станках.
Чистовую обработку в режиме полирования выполняют KPy
rами из электрокорунда белоrо или нормальноrо зернисто
стью 7...10 мкм. Число ходов при шлифовании ремонтных за
rOToBoK, полученных раздачей, в 2...3 раза больше, чем после
нанесения электрохимическоrо покрытия.
4.5. Шатуны, коромысла
Назначение, материалы, повреждения. Шатуны участ
вуют в преобразовании поступательноrо движения во враща
тельное, а коромысла в передаче поступательноrо движения.
Детали обоих видов снабжены втулками.
Шатуны карбюраторных двиrателей изrотовлены из сталей
40,45, 40Х, 45i2, 40 ХМА, 18ХНМА и др., материал втулки
БрОЦС4 4 2,5, БрАЖ 9 4, материал болта сталь 35ХМА,
38ХА, 40Х и др. Твердость материала шатуна ИВ 228...268.
Коромысла изrотовлены из сталей 45, 45Л, материал втул
ки совпадает с материалом втулки шатуна. Твердость закален
Horo бойка 56...60 HRC.
Основные повреждения шатунов:
. трещины различноrо характера;
. повреждение резьбы болтов и raeK;
непараллельность осей, деформация и износ отверстий
кривошипной и поршневой rоловок.
179
Детали с повреждениями первых двух видов подлежат BЫ
браковке.
Повреждения коромысел износ отверстий и бойков.
Допуск на размер отверстий rоловок шатуна 5...6 й KBa
литет, допуск на размер между осями этих отверстий и на па
раллельность их осей соответствует 8...9 й степени точности.
Шероховатость восстановленных поверхностей Ra 0,16 мкм.
Ремонтные заrотовки. Заrотовку шатуна получают HaHe
сением электрохимическоrо покрытия на поверхность OTBep
стия кривошипной rоловки и запрессовыванием новой втулки
в отверстие поршневой rоловки.
Распространено нанесение электрохимических покрытий
железнения на поверхность отверстия в rоловке. Процесс Be
дут при температуре электролита 60...80 ос состава: железо
хлористое 300...500 r/л и кислота соляная 2...5 r/л, плотности
тока 5...15 Alдм 2 с коэффициентом асимметрии от 1,3 до 2,0.
Обработка. Обработка отверстий заключается в хонинrо
вании отверстия НИ2Кней rоловки и растачивании отверстия
верхней rоловки. Нормативную точность параметров распо
ложения основных поверхностей обеспечивает обработка pe
занием шатуна в такой последовательности. Отверстие в кри
вошипной rоловке с нанесенным покрытием двукратно xo
нинrуют с ориентированием инструмента по обрабатываемой
поверхности, что обеспечивает снятие наименьшеrо припуска.
Заrотовка 3 (рис. 4.4) при растачивании отверстия под порш
невой палец устанавливают на оправку 4, рабочий торец KOTO
рой перпендикулярен к опорной цилиндрической поверхно
сти. Заrотовку с оправкой ориентируют относительно шпин
деля с помощью оправки 2 и в таком положении заrотовки к
ней прикладьшают силы закрепления Р'з и Р"з. Выводят
оправку 2 из отверстия заrотовки и ero поверхность растачи
вают за счет вращения шпинделя с резцами.
Обработка шатуна по приведенной схеме обеспечивает
снятие paBHoMepHoro припуска и параллельность осей OTBep
стий в rоловках шатуна в пределах установленноrо допуска
0,04 мм на 100 мм длины. Шатуны сортируют на размерные
rpуппы отверстия под поршневой палец. Нормативное значе
ние массы rоловок шатунов обеспечивают снятием металла с
приливов.
180
4 ..
с'?
с)
с)
с5
. . . . .T.
s
...............
2
3
4
Р З
Рис. 4.4. Схема установки шатуна на rоризонтально..расточной станок КI{..1454
при обработке отверстия в верхней rоловке:
1 шпиндель; 2 центрирующая оправка; 3 заrотовка; 4 установочная оправ..
ка; ro yrловая частота; S подача шпинделя; Р'з и Р"з силы закрепления
Бойки коромысел при восстановлении наплавляют caMO
флюсующимися сплавами с последующим их шлифованием.
Отверстие в запрессованной втулке растачивают.
4.6. Поршни
Материал, повреждения. Поршнu двиrателей изrотавли
вают преимущественно из силумина АЛ 4. В процессе BOCCTa
новления поршня двиrателя устраняют:
. износы отверстия под поршневой палец;
. износы рабочих поверхностей под поршневое кольцо
и юбки.
Восстановлению подлежат 47...57 % поршней peMoHTHoro
фонда.
Способы восстановления. Восстановление поршня вклю
чает ero очистку, создание технолоrических баз, изrотовление
и установку ДР Д, точение rоловки и канавок, обработку юбки,
181
разворачивание отверстия под ПОРllIневой палец и контроль
восстановленной детали. Здесь способ установки ДРД сочета
ется со способом ремонтных размеров. Для восстановления
канавки под верхнее ПОРllIневое кольцо применяют ДР Д,
отверстие под ПОРllIневой палец разворачивают под peMOHT
ный размер, а юбку llIЛИфУЮТ до предыдущеrо peMoHTHoro
(или номинальноrо) размера.
Очистка ПОРllIней от Harapa эффективна в расплаве щелочи
и солей или потоком стеклянных шариков. Центровые OTBep
стия на днище и бобЫllIках выполняют на TOKapHO
винторезном станке за два установа с закреплением ПОрllIНЯ за
rоловку специальными кулачками. Последующие операции
выполняют с базированием ПОрllIНЯ по выполненным
поверхностям.
Для восстановления наиболее изнашиваемой верхней Ka
навки поршня отливают ДРД из сплава AK12MMrH. TBep
дость отливки 100...120 ив и хорошую ее обрабатываемость
обеспечивают рафинированием расплава и термообработкой
отливки. Внyrpеннюю поверхность ДР д, торец и фаску под
сварку обрабатывают.
Перемычку между днищем ПОрllIНЯ и канавкой под верхнее
ПОРllIневое кольцо протачивают до выхода резца в простран
ство под канавкой (рис. 4.5), при этом диаметр обработки дол
1 2 жен быть меныlIe диаметра
канавки. С торца днища сни
мают фаску под сварку.
ДР Д базируют на обрабо
танной поверхности ПОрllIНЯ
до упора и закрепляют коль
цевым сварным llIBOM, KOTO
рый заполняет пространство
между совмещенными фаска
ми ПОрllIНЯ и ДР Д. Сварку
ведут на вращателе с помо
щью арrонодyrовой YCTaHOB
ки УдrЗ01. Затем подрезают
днище, обрабатывают цилинд
рическУ1О поверхность rолов
ки по длине, снимают фаску и
протачивают канавки.
аа
Рис. 4.5. Схема установки ДР Д при
восстановлении канавки под порш
невое кольцо:
Н расстояние от днища поршня до
канавки; Н 1 длина проточки; D
диаметр канавки; Dl диаметр про
точки
182
Юбку поршня шлифуют на станке 3М433У, который пред
назначен для обработки кулачков распределительноrо вала.
Станок модернизирован следующим образом:
· применен абразивный Kpyr из хромисто титанистоrо
электрокорунда марки 92А высотой 80 мм, позволяющий Bec
ти врезное шлифование заrотовки по копиру;
. установлены опорно базирующие элементы, COOTBeT
ствующие базам детали;
· заменены копиры.
Конусная форма юбки достиrается поворотом стола OTHO
сительно направляющих шлифовальной бабки. Изношенные
отверстия под поршневой палец разворачивают на вертикаль
но сверлильном станке под ремонтный размер. Под этот же
ремонтный размер обрабатывают втулку шатуна и шлифуют
поршневой палец, прошедший хромирование или термопла
стическую раздачу. При обработке отверстия в поршне при
меняют развертку с твердосплавными зубьями.
Форму и размеры юбки контролируют на индикаторном
приспособлении, которое настраивают с помощью эталона.
Высоту канавок измеряют плоскими калибрами, диаметр OT
верстия под поршневой палец индикаторным нутромером.
На шлифованные поршни наносят химическим способом
слой олова толщиной 5 мкм. Поршни помещают в ванну с
водным раствором двухлористоrо олова SnC1 2 . 2Н 2 О (45 r/л),
каустической соды NaOH (30 r/л) и пероксида водорода Н 2 О 2
(20 r/л). Температура раствора 50...60 ОС, время выдержки за
rотовки 3...5 мин.
4.7. КлапаНЬI
Материал и повреждения. Клапаны изrотавливают из ле
rированных сталей: впускные из сталей 40ХI0С2М, 40Х9С2;
выпускные из сталей 40ХI0С2М, 40Х14НВ2М,
55X20r9AН4. Рабочие фаски наплавлены жаростойким сплавом
В2К или В34. Стержни клапанов имеют твердость 27...32 HRC,
а торцы 42...58 HRC.
Основные повреждения клапанов: износ стержня и фаски;
деформация стержня.
Деформированные стержни правят. Восстановительные
покрытия наносят на стержень и фаску клапана. Малый диа
183
метр стержня клапана не допускает применение наплавки. Эта
причина в сочетании с небольшими износами поверхности
обусловила нанесение на нее электрохимических покрытий.
Железнение стержня ведут на подвеске в электролите co
става: железо хлористое 300...500 r/л, кислота соляная 2...3 r/л.
Плотность тока 15...20 А/дм 2 . Принят асимметричный ток с
изменением коэффициента асимметрии от 1,3 до 6.
Покрытие на фаску клапана наносят плазменной Ha
плавкой самофлюсующимися порошками на установке
OKC 11192 rоснити, электродyrовой наплавкой сплавами на
основе кобальта и никеля, rазопорошковой наплавкой caMO
флюсующимися хромоникелевыми порошками и высокочас
тотной наплавкой с удержанием расплавленноrо металла в
керамической форме.
На Полоцком авторемонтном заводе, например, покрытия
на фаски клапанов наносят арrоннодyrовой наплавкой из про
волоки CB 05X 19Н9Ф3С2 на установке собственной KOHCT
рукции. Деталь принудительно вращается, а тепло от ее ro
ловки отводится в медную водоохлаждаемую опору.
4.8. Зубчатые колеса
Материал и повреждения. Зубчатые колеса изrотавлива
ют из леrированных сталей (40Х, зохrт, 20ХНМ и др.). He
обходимую поверхностную твердость зубьев обеспечивают
химико термической или термической обработкой (цeMeHTa
цией, цианированием, закалкой и др.)
Характерные повреждения зубчатых колес:
. усталостные разрушения рабочих поверхностей зубьев в
виде раковин;
. уменьшение толщины (при абразивном изнашивании);
· износ торцов (из за включения передач);
. поломки.
у зубчатых колес повреждаются также элементы, сопря
rаемые с валами, крестовинами, вилками и синхронизаторами.
Способы восстановления. Элементы зубчатых колес BOC
станавливают заменой венцов, электроконтактной приваркой
и пластическим деформированием.
Венцы зубчатых колес заменяются чаще Bcero при BOCCTa
новлении блоков шестерен с несколькими венцами, коrда
184
один из них сильно изношен, а остальные находятся в xopo
шем состоянии.
Изношенный венец отжиrают и отрезают, а для напрессо
вывания ДРД протачивают шейку. Толщина венца ДР Д (pac
стояние от окружности впадин до установочной поверхности)
не менее 1,00...1,25 высоты зуба. Разрушить изношенный Be
нец можно электроэрозионным способом на станке 4А 722,
применяя трубчатый электрод.
Материал HOBoro зубчатоrо венца такой же, как и BOCCTa
навливаемой детали. ДР Д напрессовывают на блок шестерен
и фиксируют двумя тремя винтами, электродyrовой сваркой
или полимерами. Зубья на ДР Д нарезают после ее напрессо
вывания.
Венцы маховиков с односторонним износом торцовой части
зубьев Moryт быть перевернуты для работы дрyrой стороной.
В таком случае ранее не работавшие торцы зубьев должны
быть закрyrлены. В некоторых случаях целесообразно пере
ставлять на дрyrой торец колеса элемент с проточкой для вил
ки переключения передач.
Покрытие из железноrо порошка, нанесенное электрокон
тактной приваркой, наносят на неработающую часть зуба и на
поверхность выступов (у зубчатых колес масляноrо насоса).
Пластическое деформирование (вдавливание) применяют
для восстановления зубчатых колес, изношенных по толщине
и имеющих на венце запас металла. Для этоrо необходимы
специальные штампы (рис. 4.6). Пластическим деформирова
нием восстанавливают как блочные, так и одинарные коле
са, если они не имеют поломанных зубьев, сколов и трещин.
1 2 3 4 5
Рис. 4.6. Штамп для восстановления зубчатых колес вдавливанием:
1 ручка; 2 верхняя половина штампа; 3 нижняя половина штампа; 4 оправка;
5 штифт
185
Вдавливание ведут с HarpeBoM. Получают припуски на механи
ческую обработку: 1,4...1,5 мм по толщине зубьев, 0,5...0,7 мм
по наружному диаметру и 1,2...1,4 по диаметру BHyтpeHHero
отверстия. Затем деталь нормализуют, обрабатывают лез
вийным инструментом, закаливают, отпускают и шлифуют
зубья.
4.9. Упруrие элементы
Виды, материалы, повреждения. К упрyrим элементам
относят пружины, рессорные листы и торсионы. Пружины
применяют в большинстве автомобильных arperaToB (двиrате
ле, сцеплении, ТНВД, бензонасосе, карбюраторе и др.) Pec
сорные листы и торсионы работают в подвеске автомобиля.
Материал упрyrих элементов стали 60С2А, 60СА, 60С2rФ,
65r, 50хrФ, 50ХФА.
Характерное повреждение упрyrих элементов утрата жест
кости.
Способы восстановления. Упрyrие элементы BOCCTaHaB
ливают дробеструйной и термомеханической обработкой.
Дробеструйная обработка применяется для восстановле
ния жесткости пружин, торсионов и рессорных листов. Поток
стальной или чyrунной дроби диаметром 0,6...0,9 мм направ
ляется на обрабатываемую деталь со скоростью до 100 м!с, в
результате чеrо в поверхностном слое детали образуется Ha
клеп. Упрочнение наклепом увеличивает срок службы спи
ральных пружин в 2,4 раза, а рессор в 6 раз.
Упруrость спиральных пружин восстанавливают с по
мощью установки opr 27530. Пружину сжимают до сопри
косновения витков и через нее пропускают ток силой 420 А
в течение 18 с (значения величин приведены для BOCCTaHOB
ления пружин клапанов и сцеплений). Температура детали
достиrает 830...850 ОС. Отключают подачу тока, а пр ужину
медленно (в течение 17 с) растяrивают из расчета, чтобы ее
длина увеличилась на 3,5 мм по сравнению с длиной новой
пружины.
Затем пружину сбрасывают в закалочную емкость с
маслом.
186
Термомеханическая обработка пружин заключается в том,
что вращающуюся на оправке пружину, деформируют роли
ком из стали ШХ 15, обработанной до твердости 60...62 НRC.
Профиль ролика соответствует сечению пружины, а ero пода
ча соrласуется с шаrом пружины. Ролик прижимают к детали
с усилием 2...4 кИ. Через витки пружины пропускают ток
плотностью 430 А/мм 2 . Число оборотов шпинделя в минуту
80...100, число ходов 2...3. В завершение операции пружина
сбрасывается в масло для закалки.
Контроль жесткости. Жесткость упруrих элементов
контролируют путем измерения осадки или уrла поворота
элемента при приложении заданноrо усилия или момента,
соответственно.
III I
РЕМОНТ СБОРОЧНЫХ ЕДИНИЦ И ArPErATOB
5.1. Радиаторы, баки, трубопроводы
Радиаторы, баки и трубопроводы ремонтируют на Meд
ницком участке. Здесь же паяют изделия, заливают металл,
восстанавливают втулки распределительноrо вала, упорные
шайбы коленчатоrо вала и дрyrие детали.
Пайка в процессах ремонта изделий. Лайка заключается
в неразъемном соединении двух металлических поверхностей
с помощью припоя расплавленноrо сплава, имеющеrо
меньшую температуру плавления, чем температура плавления
OCHoBHoro металла. Пайку применяют при ремонте радиато
ров, топливных баков, трубопроводов, карбюраторов, прибо
ров электрооборудования и др.
Материалы для пайки. В качестве припоев применяют
оловянно свинцовые, медно цинковые и алюминиевые спла
вы, медь и ее сплавы, серебро и ero сплавы, сплавы на основе
никеля и др. Различают низко и высокотемпературные при
пои. Температура полноrо расплавления последних превыша
ет 450 ОС.
Припой в жидком состоянии должен иметь высокую TeKY
честь, а значения коэффициентов тепловоrо расширения при
поя и материала детали должны быть примерно одинаковыми.
Оловянно свинцовые припои плавятся при температуре до
280 ОС. Припои ПОС 18 (17...18 % свинца) применяют для co
единений обычноrо назначения, пос зо и ПОС 40 для rep
метичных соединений, ПОС 50 и ПОС 61 для соединений,
которые не должны окисляться при работе.
Медно цинковые припои ПМЦ 48 (46...50 % меди) приме
няют для соединения деталей из медных сплавов, не подвер
женных изrибающим, ударным и вибрационным наrpузкам,
ПМЦ 54 для соединения медных, бронзовых и стальных дe
талей. Температура плавления припоев составляет 800...900 ОС.
Алюминиевые припои применяют для пайки деталей из
алюминиевоrо сплава. Распространены алюминиево кремни
евые 34А и алюминиево медные П590А припои, которые обра
зуют как прочные, так и коррозионно стойкие соединения.
188
Высокопрочное соединение деталей из меди, сталей и чу
rYHoB получают, если в качестве припоя применяют латуни
Л 6З и Л 68. При пайке ответственных изделий применяют
припои, содержащие серебро.
Флюсы необходимы для удаления оксидов с поверхности
детали и защиты ванночки расплавленноrо металла от окисле
ния в процессе пайки. Состав флюса зависит от состава при
поя и соединяемых металлов. При пайке деталей из стали, Me
ди и ее сплавов оловянно свинцовыми припоями применяют
флюсы на основе хлористоrо цинка. Бескислотные флюсы на
основе канифоли используют при пайке деталей электрообо
рудования. При пайке металлов высокотемпературными при
поя ми применяют буру, борный анrидрид, а также флюсы,
состоящие из смеси фтористоrо калия, фторбората калия и
борноrо анrидрида. Последние флюсы имеют более низкую
температуру плавления. При пайке алюминия и ero сплавов с
применением высокотемпературноrо припоя на основе алю
миния рекомендуются специальные флюсы из смеси хлори
стых и фтористых солей калия, лития, натрия и цинка.
Пайка включает очистку поверхностей, HarpeB OCHoBHoro
металла до температуры, близкой к температуре плавления
припоя, флюсование, плавление припоя, перенесение ero на
поверхность OCHoBHoro металла и заполнение им шва, кри
сталлизацию и обработку шва. Основное условие получения
прочноrо соединения заключается в создании условий для
растворения или диффузии материала припоя в материале oc
HOBHoro металла.
Подrотовка поверхностей к пайке состоит в очистке KpO
мок деталей от заrpязнений механическим путем или травле
нием. Для травления стальных деталей применяют кислотные
или щелочные растворы. Место пайки очищают 10...15 % HЫM
раствором соляной кислоты в воде.
При пайке применяют ручные паяльники наrpеваемые
предварительно, rазовые и электрические. Паяльники первоrо
вида массивные, их изrотавливают из меди. HarpeB ведется в
rорие или на электрической плитке. rазовые паяльники
используют тепло сrорающих rазов, а электрические тепло,
выделяющееся от прохождения электрическоrо тока. Припой
и кромки деталей (при пайке низкотемпературными при
поями) наrpевают до температуры, которая превышает
температуру полноrо расплавления припоя на 40...50 ОС.
189
Пайку высокотемпературными припоями применяют при
устранении трещин, закреплении ДР Д и контактов электро
оборудования. После очистки кромок деталей их покрывают
флюсом и туда укладывают припой в виде колец, прутков или
пластинок. Деталь в месте пайки наrpевают до расплавления
припоя. Время выдержки жидкоrо припоя должно быть ДOCTa
точным для заполнения зазора и протекания диффузионных
процессов между припоем и кромками детали.
Весьма проrpессивный способ плавления припоя в печах с
I онтролируемой атмосферой или в соляных ваннах.
Сложность пайки из алюминиевоrо сплава заключается в
трудности удаления и разрушения оксидной пленки. Бесфлю
совая пайка выполняется абразивными или ультразвуковыми
паяльниками.
Абразивный стержень паяльника первоrо вида, изrотов
ленный из прессованной мелкой стружки припоя и измель
ченноrо асбеста, наrpевается теплом электрической спирали, а
затем облуживает поверхность с ее очисткой от оксидов под
слоем расплавленноrо припоя. При пайке ультразвуковым па
яльником в расплавленном припое возникают ультразвуковые
колебания, разрушающие оксидную пленку.
Изделия после пайки медленно охлаждают, очищают от
наплывов припоя и промывают водой от остатков флюса. Ka
чество пайки емкостей и радиаторов контролируют опрессов
кой сжатым воздухом или водой.
Охрана труда при пайке. Флюсы и припои содержат
вредные для здоровья работающеrо элементы (РЬ, Zn, li, Са,
Na, Cd и др.). Эти элементы и их оксиды в виде пыли, паров и
аэрозолей находятся в зоне пайки. Рабочие места оснащены
местными отсосами, которые выведены в общую вентиляцию.
Медники работают в рукавицах из асбестовой ткани для
защиты рук от попадания флюсов и припоя. Разбрызrивание
припоя уменьшается при подоrpеве деталей до температуры
110...120 ОС. Промывку деталей от остатков кислотных флю
сов ведут в ваннах, слив воды из которых в канализацию дo
пустим после ее обезвреживания.
Материал и повреждения радиаторов: бачки водяных pa
диаторов изrотавливают из латуни Л63, охлаждающие трубки
из латуни Л90, охлаждающие IШастины из меди М3, а каркас
из стали 3. Бачки и охлаждающие пластины масляных радиа
190
торов изrотавливают из стали 08, а охлаждающие трубки из
латуни Л63 или Л90.
Основные повре:ждения радиаторов:
. отложение накипи (для водяных радиаторов);
. деформации;
. разрушение трубок и паяных швов;
. трещины в бачках.
Способы ремонта радиаторов. Накипь удаляют заполне
ни ем радиатора 15 % HЫM раствором инrибированной соляной
кислоты, подоrpетой до температуры 60 ОС. После слива pac
твора полость радиатора промывают водой.
Течи бачков и трубок определяют пyrем подачи сжатоrо
воздуха под давлением 0,12...0,15 МПа в водяной радиатор,
поrpуженный в воду. Пузырьки выходящеrо воздуха покажyr
место повреждения. Масляный радиатор проверяют таким же
образом под давлением 0,4...0,5 МПа.
Если необходимо заменять большое число трубок, то pa
диатор разбирают пyrем отпаивания бачков. Трубки прочи
щают шомполом, а течи сердцевины определяют на специаль
ном стенде.
Поврежденные места запаивают мяrким припоем ПОС ЗО
или ПОС-40. Поврежденные трубки заменяют, для чеrо они
отпаиваются от опорных и охлаждающих пластин с помощью
воздуха, подоrpетоrо до 500...600 ос, при движении через
обоrpеваемый змеевик. Коrда припой расплавляется, трубку
извлекают специальными пассатижами с язычком, имеющим
размеры и форму, соответствующие сечению отверстия в
трубке. Отпайка трубок может производиться и шомполом,
наrpетым до температуры 700...800 ос, открытым пламенем
или электрическим током, пропускаемым через трубки.
Вместо снятых трубок устанавливают новые или oтpeMOH
тированные трубки, которые направляют по усикам охлаж
дающих пластин. Установленные трубки развальцовывают и
припаивают к опорным пластинам с помощью специальноrо
паяльника. Применяют мяrкий припой ПОС ЗО или ПОС-40, а
в качестве флюса травленную цинком соляную кислоту.
Кроме замены поврежденных трубок, существует способ
их ремонта 2uльзованuем. Для этоrо поврежденную трубку
раздают пyrем протяrивания сквозь нее дорна с yrолщением
на конце. В расширенную трубку вставляют новую трубку,
191
которую припаивают к опорной пластине. Деформированные
трубки правят, завальцовывают и запаивают разошедшиеся
швы. Количество вновь установленных и rильзованных тpy
бок не должно превышать 25 % от общеrо их числа, так как
такие трубки имеют слабый контакт с охлаждающими пласти
нами. Сердцевину после ремонта вновь испытывают на repMe
тичность. Трещины бачков, изrотовленных из латуни, ycтpa
няют пайкой оловянно свинцовыми припоями, припайкой за
плат этими же припоями, а также rазовой сваркой латунями
или твердыми медно цинковыми припоями. После сборки pa
диатор испытывают на rерметичность так же, как в начале
ремонта.
Ремонт масляных радиаторов аналоrичен ремонту водяных
радиаторов. Отремонтированные радиаторы окрашивают.
Материал и повреждения топливных баков. Топлив
ные баки изrотавливают из листовой освинцованной стали.
Их основные повреждения:
. трещины и вмятины в стенках;
трещины в местах крепления заливной rорловины, шту
церов отстойника и кранов;
. нарушение соединений переrородок со стенками бака.
Способы ремонта топливных баков. Топливный бак пе
ред ремонтом тщательно очищают снаружи от эксплуатаци
онных заrpязнений, а изнутри промывают rорячим раствором
Лабомида и ополаскивают водой. Течи бака определяют пyrем
подачи в Hero сжатоrо воздуха под давлением 0,025 МПа и
помещения в воду. При этом rорловина бака и отверстие под
датчик указателя топлива закрывают пробочными зажимами.
Поrpужение бака в воду производят С помощью поворотноrо
пневматическоrо стенда.
Перед сваркой или пайкой топливный бак предварительно
выпаривают в течение 3 ч для полноrо удаления паров бензи
на. Незначительные трещины бака устраняют пайкой мяrкими
припоями. Большие трещины или пробоины ремонтируют Ha
ложением заплат, предварительно засверлив концы трещины.
Заплату припаивают твердым припоем или приваривают.
Вмятины устраняют следующим образом. Напротив вмя
тины, на противоположной стенке бака, вырезают прямо
уrольное окно по периметру с трех сторон и отrибают Bыpe
занную часть так, чтобы был свободный доступ инструмента
192
внутрь бака. Вмятину выправляют с помощью молотка и оп
равки. ((осле устранения вмятины отоrнутую часть стенки
ПОДI I1GаIОТ на место, заваривают или запаивают.
rlовр )[(денные соединения переrородок со стенками бака
реМОlllllРУЮТ сваркой. После ремонта бак испытывают на
rерМСТll'lНОСТЬ и окрашивают.
М а "'-'риал и повреждения трубопроводов. Трубопроводы
НИ' I\()I'() давления изrотавливают из медных, латунных или
CTaJII,III,IX трубок с антикоррозийным покрытием. Трубопрово
ды Bl,lCOKoro давления изrотавливают из толстостенных
ста 111.111.1 х трубок.
')'рvtНН1РОВОДЫ имеют слеующие повреждения:
· )I,{.(lн)рмации или износ соединительных поверхностей;
· IIН'II ИНЫ, переломы и перетирания стенок;
· HI\IH П1НЫ на стенках;
· II,t'(I)ормации штуцеров;
о t pl.IBbI резьбы на наконечниках.
P..I\IOIIT трубопроводов. Трубопроводы тщательно промы
ванн I орнчим раствором Лабомида и продувают сжатым воз
ду \ ( 1/\ I I мятины устраняют правкой или путем продвижения
Ш lрllJ\.1 Участки трубопроводов с неустранимыми вмятинами,
ТР{'IIIIIII:lМИ, перетираниями и переломами вырезают.
'11' \'\ )( )IIРОВОДЫ низкоrо давления ремонтируют установкой
на 11 ( ) I I Н' )«денное место муфты из трубки большеrо диаметра и
ПРIIII.\llIt:Нlием (рис. 5.1). Концы поврежденных трубопроводов
вьн с н. ( »1 {) давления сваривают встык rазовой сваркой после
ПРt 11\\.lрlll'СЛЬНОЙ обработки на них фасок под yrлом 450. Из
НОII!! IIIII,IC штуцеры снимают, после устранения повреждения
на 1 11 11 ках трубопроводов устанавливают новые штуцеры и
ра' lt.IIII,I ()вывают концы трубопроводов при помощи приспо
cotllll IlIlii. Трубопроводы после ремонта проверяют на repMe
TH'IIIC н 11" а трубопроводы высокоrо давления, кроме Toro, на
ПР"IIУt НIIУЮ способность. Отличие пропускной способности
тру' 1( )( 1 роводов, установленных на один двиrатель, не более
чС'!\\ I () ( ), при этом они должны быть одинаковой длины.
а б
t
Рис. 5.1. Схемы соединения при ремонте трубопроводов:
а низкоrо давления; б BbIcoKoro давления
193
5.2. Насосы, веНТИЛЯТОрbl
Функциональное назначение насосов и веllmиляторов co
стоит в перемещении жидких или rазообразных сред с необ
ходимым расходом под определенным напором.
Повреждения топливных насосов BLIcoKoro давления:
. износы корпусов и кулачковых валиков;
. потеря плотности прецизионными парами;
. потеря плотности клапанными парами;
. износ отверстий в распылителях.
Способы ремонта прецизионных пар. Восстановление
деталей этих соединений представляет наибольшую тpyд
ность. Овальность и конусообразность деталей не более 2 мкм,
а диаметральный зазор между деталями 2...3 мкм. Плунжер
ные пары, у которых течи превышают норму или не обеспечи
вается необходимое давления впрыскивания, подлежат pe
монту перекомплектовыванuю (rрупповой метод) или вос...
Сlпановленuю изношенных поверхностей путем нанесения
металлических покрытий и обработкой под установленный
размер.
Число размерных rpупп плунжерных пар достиrает 20, по
этому с учетом небольшоrо износа деталей удается составить
их новые пары после притирки. Ремонт перекомплектовыва
нием состоит в раздельной притирке деталей, сортировке их
на rpуппы, подборе и совместной притирке пар. Для пере
комплектовывания используют плунжерные пары, имеющие
rладкую рабочую поверхность без трещин.
[ильзы предварительно притирают следующим образом.
Деталь устанавливают в патроне притирочноrо станка. Оправ
ку с чуrунным притиром (рис. 5.2) устанавливают в шпинделе
станка и на поверхность притира наносят алмазную пасту из
1
2
Рис. 5.2. Притир для rильз:
1 инcrpумент; 2 конусная оправка
194
2 3
Рис. 5.3. Притир для плунжеров:
J шпиндель станка; 2 оправка; 3 инструмент
микропорошка М10. Притир вводят в обрабатываемую деталь.
Время обработки 60 с, частота вращения детали 250 мин l,
число двойных ходов 100.. .150 в минуту, выход притира из
l'ИЛЬЗЫ 25 мм, начальное давление на притир 0,1...0,2 МПа.
Окончательную притирку выполняют дрyrим притиром С
микропорошком М3 при тех же режимах. Торцы rильз прити
рают на чyrунных плитах вначале микропорошком М7, а за
тем М3. Плунжер притирают с помощью реrулируемой оправ
ки (рис. 5.3).
После обработки необходимоrо количества деталей их из
меряют, сортируют на rpуппы через 1 мкм В пределах допуска
на их восстановление и подбирают в пары с таким расчетом,
чтобы плунжер входил в rильзу на % длины от усилия пальца.
Затем притирают детали дрyr к дрyrу с использованием мик
ропорошка М 1 в течение 1...2 мин при частоте вращения
плунжера 100.. .150 мин l и числе двойных ходов 80...100 в
минуту. После промывки деталей в дизельном топливе при
температуре 18...20 ос плунжер должен медленно под соб
ственным весом войти в rильзу на всю длину.
Плунжеры, которые не удается подобрать к rильзам, BOC
станавливают с нанесением покрытия. Для исключения абра
зивноrо изнашивания от частиц кварца и rpанита в топливе
необходимо обеспечить твердость восстановленных поверх
ностей 16...17 rПа.
Технолоrический процесс ремонта плунжерных пар с по
мощью нанесения покрытия на поверхность плунжера вклю
чает такие операции: очистку; предварительную механиче
скую обработку плунжеров; нанесение покрытий; шлифование
и притирку. Ввиду небольших износов деталей и высокой
твердости их материала при восстановлении этих деталей при
меняют способы нанесения тонких твердых покрытий
(хромирование, лазерную, плазменную или электроискровую
наплавку и др.).
7*
195
Коническая фаска корпуса распылителя должна быть cooc
ной с направляющим отверстием с точностью 2 мкм. Предва
рительную обработку конусной фаски корпуса распылителей
ведут электроискровым способом, а окончательную чyrун
ным притиром.
Контроль пар заключается в определении плотности ци
линдрических соединений и rерметичности конических co
единений. Проверку ведут на стенде. Определяют качество
распыливания, которое должно быть туманообразным с рез
ким началом и концом.
Ремонт тнвд заключается в восстановлении корпуса и
вала по технолоrиям восстановления деталей этих классов
(см. параrpафы 4.2 и 4.3) и ремонте прецизионных пар.
ТНВД после восстановления деталей собирают, обкатыва
ют и испытывают. Во время обкатки прирабатываются тpy
щиеся и стыковые поверхности деталей. для обкатки, испыта
ний и реrулировки ТНДВ всех отечественных дизелей с чис
лом цилиндров до 12 используют стенды КИ 22204,
КИ 15711, КИ 6397 и КИ 6251. Первоначальная обкатка
ТНВД в течение 15 мин происходит без форсунок на смеси
дизельноrо топлива с маслом, а затем в течение 30 мин на ди
зельном топливе, совместно со стендовыми форсунками.
Повреждения и ремонт водяных насосов. Корпуса водя
ных насосов в основном изrотавливают из ceporo чyrуна.
Основные повреждения:
. трещины в корпусах;
. износ отверстий под подшипники;
. износ резьб и торцовых уплотнений;
. износ шеек у валиков;
. излом лопастей у крыльчаток.
Трещины на корпусе насоса rерметизируют полимерными
материалами или заваривают. Торцы уплотнения шлифуют
«как чисто» и полируют, при больших износах торцовую по
верхность выполняют на ДР Д, которую закрепляют на месте
поврежденноrо участка. Посадка подшипников может быть
восстановлена нанесением полимерных композиций или YCTa
новкой дрд. Шейки вала восстанавливают нанесением элек
трохимических покрытий с последующим шлифованием.
На место изломанных лопастей приваривают ДР д, одинако
вые по форме с отломанными элементами. В корпусе водяноrо
196
насоса контролируют биение торцевой поверхности под упор
ную шайбу крыльчатки относительно оси отверстий под под
шипники.
При сборке водяноrо насоса между крыльчаткой и ero KOp
пусом необходимо обеспечить торцовый зазор не менее 5 мм.
В собранном насосе шкив и валик должны вращаться без за
сданий с некоторым усилием от руки. Водяной насос испыты
вают на стенде при частоте вращения вала 3000 мин l В тече
ние 5...10 мин. Течь воды через сальник и из под крышки не
допускается.
После сборки водяной насос испытьmают на стенде, KOTO
рый служит для контроля rерметичности уплотнений рабо
тающеrо arperaTa, ero стенок и развиваемоrо давления при
установленной частоте вращения вала.
Повреждения и ремонт бензонасосов. Корпус и rоловку
бензонасоса изrотавливают из цинковоrо сплава. Основные
повреждения:
. трещины;
. обломы и коробление стыковых поверхностей;
. износ резьб;
. разрывы прокладок и диафраrм.
Ремонт корпуса и rоловки бензонасоса проводят по TeXHO
лоrиям восстановления корпусных деталей. Рабочие части
рычаrов, соприкасающиеся с эксцентриками, наплавляют ra
зопорошковой наплавкой и шлифуют. Прокладки и диафраr
мы заменяют новыми.
Необходимым условием сборки бензонасоса является за
тяжка винтов, соединяющих rоловку с корпусом, при нажатом
при водном рычаrе. При сборке бензонасосов широко приме
няются механические отвертки. На авторемонтных заводах
применяют механизированные установки для контроля бензо
насосов. На них определяют rерметичность рабочих полостей,
создаваемые давление и разрежение, производительность. В за
висимости от марки насоса частота качаний рычаrа изменяется.
Повреждения и ремонт масляных насосов. Изнашивание
деталей масляноrо насоса протекает сравнительно медленно,
но приводит к снижению напора масла и производительности
насоса и, как следствие, к интенсивному изнашиванию дeTa
лей обслуживаемоrо arperaTa. Если предремонтное диаrно
стирование выявляет соответствие значений выходных пара
197
метров насоса нормативным значениям, то запаса долrовечно
сти хватает до следующеrо ремонта. У TaKoro насоса ДOCTa
точно лишь очистить и отреryлировать редукционный клапан.
При работе насоса увеличиваются торцовый и радиальный
зазоры между колодцем корпуса и зубчатыми колесами.
Ремонт масляных насосов заключается в восстановлении
rеометрических. параметров корпуса и ero крышки, BOCCTaHOB
лении или замене зубчатых колес.
В корпусе комплексно восстанавливают отверстия под Ba
лик и колодцы под колеса. rлубину колодца восстанавливают
шлифованием ero стыковой поверхности с крышкой. Следы
изнашивания на крышке также удаляют шлифованием ее pa
бочей поверхности. Восстановление радиальноrо зазора меж
ду зубьями колес и корпусом насоса имеет несколько реше
ний. Первое заключается в смещении осей вращения колес в
сторону всасывания на 0,5...0,7 мм (при этом в отверстия под
валик устанавливают ДРД в виде втулки). Второе решение
состоит в установке и закреплении др Д в виде частей кольца
на цилиндрические поверхности колодца. Третье решение
предполаrает нанесение полимерных компаундов на изно
шенные поверхности. В остальном корпус проходит техноло
rические операции как корпусная деталь. Механическая обра
ботка может выполняться и под ремонтные размеры элемен
тов. Отклонение от параллельности поверхностей разъема
корпусов верхней и нижней секций масляноrо насоса относи
тельно торцевых поверхностей под шестерни указанных KOp
пусов и отклонение от перпендикулярности осей поверхно
стей под валик масляноrо насоса и оси ведомой шестерни OT
носительно поверхностей разъема корпусов верхней и нижней
секции должны соответствовать техническим требованиям.
Ось ведомой шестерни масляноrо насоса должна быть запрес
сована в корпус верхней секции заподлицо с поверхностью
разъема.
Колеса с износами зубьев по высоте и длине можно шли
фовать под ремонтный размер.
Собранный масляный насос обкатывают и испытывают на
стенде КИ 5278. Стенд имеет механизм базирования и закреп
ления испытываемоrо насоса, привод вращения ero ведущеrо
вала и систему хранения рабочей жидкости. Механический
вариатор привода позволяет плавное изменение частоты Bpa
198
щения ведущеrо вала насоса от 147 до 2015 мин l. Рабочая
жидкость смесь масла с керосином или дизельным топли
вом. Вязкость жидкости соответствует вязкости масла в рабо
тающем двиrателе.
Обкатку насоса ведут в течение 1 О мин, из них в первые
4 мин постепенно повышают частоту вращения ведущеrо вала
от минимальной до рабочей, а давление от нуля до рабочеrо.
Если во время обкатки не обнаруживаются HarpeB, заедание и
излишний шум, то насос испытывают на производительность,
обычно на двух частотах вращения ведущеrо вала. Масло, BЫ
ходящее из насоса, пропускают через отверстие диаметром
1,5 мм. При этом давление прокачиваемоrо масла должно быть
не меньше нормативноrо значения, установленноrо для каждой
марки двиrателя. При работе насоса определяют давление рабо
чей жидкости, при котором срабатьmает редукционный клапан.
Если это давление отличается от нормативноrо, то клапан pe
rулируют, изменяя осадку пружины винтом или прокладками.
Повреждения вентиляторов:
. износ базовых отверстий;
. деформация лопастей;
. ослабление заклепок;
. износ отверстий под болты.
Ремонт вентиляторов. Изношенные базовые отверстия BOC
станавливают растачиванием с установкой промежyrочных KO
лец. Люфт в соединении лопастей с крестовиной устраняют
осаживанием заклепок. Если отверстия под заклепки имеют
овальную форму, то их рассверливают и приклепьmают к кpe
стовине заклепками увеличенноrо диаметра. На одну KpeCTO
вину приклепывают лопасти одной массы. Деформированные
лопасти правят в штампе под прессом.
у становленный на ступице или шкиве вентилятор статиче
ски балансируют на приспособлении или на балансировочном
станке. Излишнюю массу удаляют сверлением шкива или
спиливанием лопасти.
5.3. Карбюраторы, форсунки
Надежность и экономичность двиrателя и динамические
качества автомобиля в значительной мере зависят от состоя
нмя топливной аппаратуры. От 20 до 50 % отказов во время
199
эксплуатации дизельноrо двиrателя приходится на систему
питания из за износа плунжерных пар, распылителей и HarHe
тательных клапанов.
Повреждения карбюраторов:
. изменение пропускной способности жиклеров;
. деформации, трещины или обломы корпусов;
. нарушение rерметичности поплавка;
. износ резьб;
. разрывы прокладок и диафраrм.
Способы ремонта карбюраторов. Определяющее условие
качественноrо ремонта карбюраторов заключается в тщатель
ной очистке жиклеров и каналов. Этому требованию удовле
творяет очистка в трихлорэтилене в ультразвуковых ваннах
марки УЭР 18М с маrнитострикционными преобразователя
ми. Качественную очистку обеспечивает также раствор фур
фурола.
Основные элементы дозирующих систем карбюраторов
это жиклеры, работоспособность которых определяется их
пропускной способностью. Последнюю характеристику опре
деляют на стенде. В качестве рабочеrо тела применяют воду.
Более 90 % жиклеров имеют уменьшенную пропускную спо
собность, которую восстанавливают специальными разверт
ками. Изношенные жиклеры с большим расходом воды BЫ
браковывают.
rерметичность поплавка восстанавливают пайкой мяrким
припоем с доведением ero массы до нормативной. Уровень
топлива в поплавковой камере измеряют с помощью стеклян
ной трубки с делениями, полость которой сообщается с по
плавковой камерой, а нулевое деление совпадает с плоскостью
разъема крышки и поплавковой камеры карбюратора. Произ
водительность ускорительноrо насоса определяют объемом
топлива, которое подается за десять полных ходов поршня.
Уровень топлива в поплавковой камере устанавливают BOC
становлением rерметичности соединения «запорная иrла
седло» и подrибанием язычка поrшавка. Ремонт ускоритель
Horo насоса заключается в замене ero изношенных элементов
(уплотнений и поршня) и притирке клапана к седлу.
У смесительных камер карбюраторов заменяют подшипни
ки оси дроссельной заслонки, изломанные рычаrи и изношен
ные винты.
200
В конце ремонта в смесительных камерах проверяют:
. плотность прилеrания дроссельных заслонок к стенкам
камер;
. размеры и чистоту переходных и вакуумных отверстий и
их взаимное расположение относительно кромок дроссельных
заслонок;
. rерметичность посадки винта холостоrо хода.
Карбюраторы собирают на стенде, который оснащен YCTa
новочными приспособлениями и механической отверткой.
Собранный карбюратор контролируют на соответствие pacxo
дов топлива и воздуха нормативным показателям для различ
ных режимов ero работы на безмоторной вакуумной YCTaHOB
ке, которая позволяет проверять работу на пяти режимах: пус
ковом, трех дроссельных и внешнем. В качестве среды для
проверки карбюратора применяют керосин, который подают в
карбюратор при помощи бензонасоса. Минимальный (макси
мальный) расход воздуха через карбюратор будет при полно
стью закрытой (открытой) дроссельной заслонке. Расход топ
лив а на всех режимах работы карбюратора контролируют при
помощи ротаметра.
Разрежение в смесительной камере карбюратора создает
вакуумный насос типа BBH 12M. Работа насоса сопровожда
ется сильным шумом, поэтому ero устанавливают в отдельном
помещении.
Сrлаживание пульсаций воздушноrо потока и отделение
керосина из этоrо потока про изводят при помощи ресивера.
Путем открытия дроссельной заслонки поочередно YCTa
навливают необходимые значения расхода воздуха через Kap
бюратор и измеряют соответствующие значения расхода топ
лива, которые сопоставляют с нормативными. При обнаруже
нии несоответствий производят реrулировку карбюратора или
замену элементов.
Повреждения и ремонт форсунок. Основные поврежде...
нuл форсунок износ прецизионных соединений (плунжер
rильза, наrнетательный клапан седло, иrла корпус распы
лителя) .
Клапанные пары изнашиваются по разrpузочному пояску и
конусу, а на конусе образуется кольцевая выработка. HeДOCTa
точная плотность в паре уменьшает количество впрыснутоrо
топлива, вызывает ero подтекание и плохой распыл. В процес
7а Зак.951
201
се длительной работы изнашиваются направляющие и конус
иrлы форсунки и седло иrлы в корпусе распылителя. При из
носе увеличивается подъем иrлы и, как следствие, увеличива
ется объем впрыснутоrо топлива. Если суммарные площади
сопловых отверстий распылителей значительно отличаются
дрyr от дрyrа, то резко увеличивается неравномерность пода
чи по цилиндрам.
Ремонт прецизионных соединений рассмотрен ранее.
для контроля плунжерных пар применяют приборы КИ 759
и КИ 3369, дЛЯ контроля клапанных пар и rидравлической
полости в области разrpузочноrо пояска прибор КИ 1086 и
для испытания и реrулирования форсунок..... прибор КИ 3333.
5.4. Приборы электрооборудования
Прuборы электрооборудованuя требуют особоrо обраще
ния с ними ввиду ажурноrо устройства, леrкости разрушения
и наличия пластмассовых узлов, реле, конденсаторов, транзи
сторов и др. Поэтому ремонт таких изделий орrанизуют на
отдельных участках.
Повреждения и ремонт reHepaTopOB и стартеров. Слож
ные и разнообразные поврежденuя электромашин можно раз
делить на две rpуппы:
механические износы и поломки;
. повреждения токопроводящих частей (разрушение изо
ляции, обрывы обмоток, пробои диодов и др.).
Трудоемкость работы по устранению повреждений второй
rpуппы составляет наибольшую часть.
Замыкание на массу выводов и обмоток выявляют KOH
трольной лампой, питаемой от сети напряжением 220.. .500 В
(рис. 5.4, а). При нарушении изоляции лампа rорит. Обрыв
обмотки проверяют касанием щупа к контактным кольцам
якоря или к выводам фаз обмотки статора (рис. 5.4, 6). Меж
витковые замыкания определяют измерением сопротивления
обмотки (рис. 5.4, в).
Механические повреждения устраняют сваркой, наплав
кой, электрохимическими покрытиями, пластическим дефор
мированием и механической обработкой. Отказавшие транзи
сторы, диоды и конденсаторы, а также катушки, имеющие
межвитковые замыкания, выбраковывают. Обрыв выводов
202
а
L
...,220...500 В
б
+
в
v @
H
Рис. 5.4. Схемы определения повреждений обмоток статора и ротора:
а замыкания на массу; б .... на обрыв; в.... на отсyrствие межвитковых замыканий
обмоток и отпайка наконечников устраняются припайкой HO
Boro вывода и наконечника.
Замену обмоток про изводят в следующей последователь
ности. Выжиrают изоляцию обмоток в электрической печи в
течение 3...4 ч. Удаляют старую обмотку. Промывают и OKpa
шивают корпус. Укладывают в пазы изоляцию из электротех
ническоrо картона. Устанавливают витки катушки в COOTBeT
ствии с ее обмоточными данными. Забивают в каждый паз
клин, изrотовленный из rетинакса или текстолита. Начало об
моток зачищают, облуживают и припаивают к выводам. Про
веряют обмотку на замыкание на корпус и межвитковое замы
кание под напряжением 220...500 В. Обмотку пропитывают
лаком и сушат.
При испытании reHepaTopa проверяют степень искрения
щеток, шумность работы и электрическое напряжение под
наrpузкой при установленной частоте вращения якоря.
Стартеры испытывают на стенде в режимах: холостоrо xo
да для определения силы тока, потребляемоrо стартером, и
частоты вращения якоря; полноrо торможения для определе
ния величин момента и потребляемоrо тока и работоспособ
ности муфты свободноrо хода.
7а*
203
Повреждения аккумуляторных батарей:
. трещины стенок банок;
. отслаивание заливочной мастики;
. короткое замыкание внутри батареи;
са сульфатация пластин.
Признаки коротКО20 ЗaJWыкания: быстрое падение напря
жения до нуля при испытании наrpузочной вилкой, незначи
тельное повышение напряжения и плотности электролита при
заряде, повышенный саморазряд батареи.
Признаки сульфатации: батарея плохо принимает заряд,
напряжение аккумуляторов в конце зарядки невысокое; более
раннее кипение, быстрое повышение температуры и малое
повышение плотности электролита при зарядке; значительное
снижение емкости и выпадение активной массы.
Ремонт аккумуляторных батарей. В зависимости от
объема повреждений ремонт включает такие работы:
. замену заливочной мастики;
. приварку межэлектродных соединений;
. наварку выводных клемм;
ct замену крышек аккумуляторов;
. замену моно блока и сепараторов;
. замену полублоков пластин одной из полярностей;
. замену полублоков обеих полярностей.
Аккумуляторную батарею очищают и протирают ветошью.
Перед разборкой батарею разряжают током, численно равным
0,1 емкости, до напряжения 1,7 В. Затем сливают электролит и
промывают батарею водой. Разборку батареи начинают со
снятия выводных клемм и межэлементных перемычек. Для
удаления мастики ее размяrчают наrpетым паяльником с дo
лотообразным наконечником. Крышки аккумуляторов удаля
ют съемником, после чеrо извлекают блоки пластин, которые
разделяют на полублоки положительных и отрицательных
пластин и удаляют сепараторы. Детали разобранной батареи
промывают в ванне с проточной водой в течение 10...15 мин и
просушивают.
Трещины в наружных и внутренних стенках определяют
осмотром или обнаружением тока под напряжением 220 В,
приложенноrо по разные стороны проверяемой стенки. Tpe
204
щины Moryт быть залиты различными пластмассами после
засверливания концов трещин и разделки под yrлом 90...1200
на rлубину, равную 2/3 толщины стенки.
Сепараторы из пористой пластмассы, не имеющие трещин
и изломов, Moryт быть использованы повторно.
Пластины, покрытые сульфатом свинца менее 50 %
по площади, MorYT быть восстановлены слабым током за
3...4 зарядно разрядных цикла. Пластины правят во влажном
состоянии под прессом усилием до 30 кн при величине KO
робления до 3 мм. Положительные пластины с выпавшей aK
тивной массой ремонтируют путем запрессовывания приrо
товленной активной массы и сушки. Обломанные ушки пла
стин наплавляют, а оторванные пластины от бареток привари
вают yrольным электродом постоянным током силой 100...125 А
под напряжением 5...7 В. В качестве присадочноrо материала
при меняют свинцовый стержень.
При сборке аккумуляторной батареи подбирают пластины
одинаковоrо техническоrо состояния. Комплект пластин с ба
ретками собирают и сваривают в приспособлении. При сборке
блоков между пластинами устанавливают сепараторы ребри
стой стороной к положительным пластинам. Собранные блоки
устанавливают в отсеки бака, затем устанавливают предохра
нительные щитки и крышки, канавки уплотняют резиновыми
или асбестовыми шнурами и заливают разоrpетой мастикой.
Заливочная мастика состоит из нефтяноrо битума (73...78 %) и
смазочноrо масла МК 22, MC 20 или MC 14 (остальное). Bы
ступающие концы штырей уплотняют и заливают расплавлен
ным свинцом в форму, образуя полюсные наконечники. Сви
нец расплавляют в электротиrле.
Батареи заправляют электролитом в соответствии с PYKO
водством по эксплуатации. Для их заряда применяют устрой
ства типа ВАЗ 6/12, ВАrЗ 12/24. Для разборки и сборки aKKY
муляторных батарей в процессе их ремонта применяют Bep
стаки. Хранят аккумуляторные батареи на стеллажах OTKpЫTO
ro типа с местными отсосами. Моноблоки, крышки и пласти
ны промывают в ваннах.
Для качественноrо ремонта аккумуляторных батарей необ
ходимо иметь следующие средства:
· съемник крышек аккумуляторов;
. экстрактор для извлечения блоков пластин;
205
. кондуктор для сборки и сварки пластин в полублоки;
. трубчатое сверло для высверливания перемычек, шабло
ны для наплавки ушков пластин и выводных клемм;
. формы для отливки межэлементных соединений и бареток.
Напряжение каждоrо аккумулятора в батареях с внешними
межаккумуляторными соединениями проверяют наrpузочной
вилкой Э 108, а с внутренними Э 107.
Повреждения приборов зажиrания. Ремонтируют индук
ционную катушку, прерыватель распределитель и запальные
свечи.
Основные поврежденuя:
. у индукционной катушки: обрыв и замыкание в цепи об
моток, повреждение изоляции, замыкание витков на массу;
. прерывателя: износ контактов, потеря упрyrости пру
жин, износы В узле управления yrлом опережения зажиrания и
неисправность конденсатора;
. неисправности запальных свечей: отложения Harapa на
корпусе и изоляторе, облом боковоrо электрода, трещины и
пробой изоляции.
Ремонт приборов зажиrания. Контакты прерывателя за
чищают надфилем, а при значительном износе перепаивают.
Упрyrость пружины определяют динамометром, а при потере
упрyrости ее заменяют новой. Электрическую прочность изо
ляции рычажка и соединительной пластины прерывателя про
веряют на пробой при разомкнутых контактах под напряжени
ем 380...500 В.
Вакуумный реrулятор, имеющий поврежденную диафраr
му, заменяют новым. Изношенные втулки в корпусе прерыва
теля заменяют новыми с последующим развертыванием под
номинальный размер. Изношенные шейки валика BOCCTaHaB
ливают хромированием или железнением с последующим
шлифованием под номинальный размер.
Собранный прерыватель распределитель испытывают на
стенде, rде проверяют бесперебойность искрообразования,
чередование искр, характеристику центробежноrо реrулятора
опережения зажиrания, rерметичность и характеристику BaKY
YMHoro реrулятора опережения зажиrания.
Неисправности конденсатора это пробой изоляции или
обрыв цепи. На контрольно испытательных стендах KOHдeHca
206
торы испытывают методом сравнения с эталонным KOHдeHca
тором по интенсивности искрообразования.
Ремонт свечей заключается в очистке заrpязненных эле
ментов в растворителях или струей песка и проверке работо
способности на разряднике с параллельно включенной эта
лонной свечой.
5 .Аrреrатытрансмиссии
Трансмиссия (от лат. transmissio передача, переход)
устройство или система для передачи вращения от двиrателя к
ведущим колесам.
Сцепление. Основные повреждения картера сцепления
следующие:
. обломы и трещины, в том числе захватывающие OTBep
стия под втулки вилки или центральное отверстие под крышку
подшипника;
. износ отверстий во втулках под вал вилки и крышку
подшипника;
· коробление поверхности прилеrания к картеру маховика.
При наличии трещин и обломов, захватывающих отверстия
под втулки вала вилки или центральное отверстие, а также
проходящих более чем через одно отверстие крепления KO
робки передач, картер выбраковывают. Дрyrие трещины и
обломы устраняют заваркой и наплавкой. Износ отверстий во
втулках устраняют заменой втулки. При износе отверстия под
крышку подшипника отверстие восстанавливают наплавкой
или электроконтактным железнением. Коробление поверхно
сти прилеrания к картеру маховика (блоку цилиндров) прове
ряют с помощью шаблона и щупа. Коробление торцовой по
верхности устраняют наплавкой и (или) обработкой резанием.
Основные повреждения нажuмноzо диска:
. обломы.
,
. трещины;
. риски, задиры, износ и коробление рабочей поверхности
диска;
· износ отверстий под оси отжимных рычажков.
При наличии трещин или обломов диск бракуют. Рабочие
поверхности всех дисков при капитальном ремонте подлежат
обработке.
207
Основными повреждениями ведомоzо диска являются:
. обломы и трещины на деталях;
. поломка пружин rасителя крутильных колебаний или
местный износ торцов пружин;
· коробление диска со ступицей (без фрикционных накла
док);
· ослабление заклепок крепления ступицы и диска rасителя;
· износ шлицев ступицы;
. износ фрикционных накладок.
При наличии обломов и трещин на деталях диска ero BЫ
браковывают. При поломке пружин rасителя или местном из
носе торцов пружин последние заменяют. Коробление диска
со ступицей (без фрикционных накладок) определяют индика
тором часовоrо типа ИТ, установленным на штативе (диск
устанавливают в центрах). Износ шлицов ступицы определя
ют калибром. При большом износе ступицу заменяют.
При капитальном ремонте все фрикционные накладки подле
жат обязательной замене на новые. После восстановления
контролируют отклонение от плоскостности наружных по
верхностей фрикционных накладок в сборе и торцовое биение
наружных поверхностей фрикционных накладок относительно
оси центральноrо отверстия.
Коробка передач. Основные повреждения картера ко...
робки передач:
· пробоины, трещины, обломы ушков крепления картера;
· износ отверстий под подшипники и ось блока шестерен
заднеrо хода.
При наличии обломов и пробоин картер выбраковывают.
Если трещины не захватывают отверстия под подшипники
или ось блока шестерен заднеrо хода, то картер восстанавли
вают сваркой. Наибольшее распространение получил холод
ный способ сварки чyrуна стальными электродами и электро
дами из цветных металлов и сплавов. Если трещины захваты
вают отверстия под подшипники, то картер выбраковывают.
Облом ушка крепления картера устраняют наплавкой или
приваркой peMoHTHoro ушка. Если облом захватывает тело
картера или обломано более одноrо ушка, картер выбраковы
вают. Износ отверстий под подшипники восстанавливают
вневанным железнением, электроконтактным железнением
или электроискровым наращиванием, установкой ДР Д. Износ
208
отверстий под ось блока шестерен заднеrо хода устраняют
обработкой под ремонтный размер или установкой ДР д.
Износ торцовых поверхностей бобышек под блок шестерен
заднеrо хода устраняется фрезерованием. Увеличение размера
компенсируют установкой шайб соответствующей толщины.
Основные повреждения первичноzо вала:
. обломы зубьев и шлицев;
· трещины;
. выкрашивание рабочих поверхностей зубьев;
· износ зубьев по толщине;
. износ зубьев муфты включения передачи по толщине;
· вмятины от роликов или износ отверстия под ролико
вый подшипник;
. износ шлицев по толщине;
. износ шейки под подшипник;
. износ шейки под сальник;
· повреждение или износ резьбы.
При обнаружении обломов или трещин вал выбраковыва
ют. Вал используют без ремонта, если площадь зоны BЫKpa
шивания рабочих поверхностей не превышает 1 О мм 2 на CTO
роне зуба. Износ зубьев шестерни постоянноrо зацепления по
толщине проверяют калибром. Если износ больше допустимо
ro, то вал выбраковывают. Износ зубьев муфты по толщине
определяют замером боковоrо зазора в зацеплении с сопря
женной новой деталью. При этом боковой зазор должен быть
в допустимых пределах. Если он больше, то вал восстанавли
вают заменой венца ДР Д. Если вмятины от роликов или износ
отверстия под роликовый подшипник превышают допусти
мый, то вал выбраковывают. Износ шлицев по толщине YCTa
навливают калибром. Восстанавливаются шлицы наплавкой
под слоем флюса и последующей обработкой. Изношенную
шейку под внутреннее кольцо подшипника восстанавливают
железнением, хромированием или наплавкой.
Основными дефеКI1'lшни крышки подшипника первичноzо
вала являются:
. обломы и трещины;
. износ шейки под муфту выключения сцепления;
. износ отверстия с маслосrонной резьбой;
. износ маслонаrнетательных лопаток;
са износ отверстия под сальник;
. износ отверстий под болты крепления к картеру;
209
. облом прилива под пружину;
· повреждение резьбовых отверстий с метрической и KO
нической дюймовой резьбой.
Обломы и трещины на крышке определяют осмотром и при
их наличии деталь выбраковывают. Износ шейки под муфту
выключения сцепления определяет калибром скобой и ycтpa
няется наплавкой или установкой ДР д. Износ отверстия с
маслосrонной резьбой и отверстия под сальник определяют
калибром скобой и восстанавливается установкой др Д. Износ
маслонаrнетательных лопаток определяют осмотром и калиб
ром скобой и устраняют наплавкой. Износ отверстий под бол
ты крепления к картеру определяют калибром пробкой и BOC
станавливают заваркой. Облом прилива под пружину ycтpa
няют путем замены дефектной части др Д. Повреждение резь
бовых отверстий восстанавливают заваркой, установкой дo
полнительной резьбовой вставки, а коническая резьба BOCCTa
навливается yrлублением ее не более чем на 2,0 мм.
Дефектами на промежуточном 8ШlУ Moryт быть:
· обломы и трещины;
. выкрашивание рабочих поверхностей зубьев;
. забоины и отколы на торцах зубьев или износ зубьев по
длине;
. износ зубьев по толщине;
. износ шпоночных пазов (для всех шеек вала);
· износ шейки под передний подшипник;
. износ шейки под задний подшипник;
. износ шеек под шестерни соответствующих передач;
. износ паза под хвостовик вала ведущей шестерни масля
Horo насоса по ширине;
. повреждение резьбы.
При наличии на валу обломов и трещин вал бракуется. Bы
крашивание рабочих поверхностей зубьев устраняют заменой
зубчатоrо венца ДР Д, в случае невозможности замены деталь
выбраковывают. Забоины, отколы на торцах зубьев или износ
зубьев по длине определяют осмотром и калибром скобой и
устраняют зачисткой или заменой зубчатоrо венца. Износ
зубьев по толщине определяют калибром «НЕ» по длине об
щей нормали по 2, 3 или 4 зубьям и восстанавливают заменой
зубчатоrо венца. При невозможности восстановления деталь
210
выбраковывают. Износ шпоночных пазов устраняют путем
нарезания новых пазов под yrлом 1800 к изношенному или
заваркой. Износ шеек под подшипники и шестерни определя
ются калибром и восстанавливают железнением, хромирова
нием или наплавкой. Износ под хвостовик вала ведущей
шестерни масляноrо насоса по ширине восстанавливают
наплавкой.
Основными повреждениями синхронизаторов являются:
. обломы и трещины деталей;
. износ паза каретки (износ диска под сухари вилки);
. износ шлицев по толщине;
. износ зубьев муфты (каретки) по толщине;
. износ зубьев каретки с торца включения;
. риски, задиры или неравномерный износ фрикционных
колец;
. нарушение фиксации каретки в обойме.
При наличии обломов и трещин детали выбраковывают и
заменяют новыми. Износ паза каретки (износ диска под cyxa
ри вилки) определяют калибром и устраняют заменой детали.
Износ шлицев каретки по толщине определяют калибром.
При увеличении зазора каретку выбраковывают и заменяют
новой. Износ зубьев муфты каретки по толщине определяют
калибром, при увеличенном зазоре деталь выбраковывают.
Износ зубьев каретки с торцов устраняют, при возможности,
зачисткой острых кромок или деталь выбраковывают. Риски,
задиры или неравномерный износ фрикционных колец опре
деляют осмотром и устраняют пyrем замены колец. Наруше
ние фиксации каретки в обойме устраняются заменой дефект
ных деталей.
Карданная передача. Основные повреждения карданноzо
вала:
. поrнyrость трубы;
. поrнyrость щек вилок;
. обломы или трещины на вилках.
Поrнyrость трубы устраняют правкой. Биение в любой
точке вала не более 0,4 мм. При проверке биения вал центри
руют по пазам и отверстиям в вилках. Поrнyrость щек вилок
устраняют также правкой. При обломах и трещинах вилка
подлежит замене. Для этоrо следует срезать сваркой шов, BЫ
211
прессовать неrодную вилку, запрессовать новую и приварить
ее к трубе сплошным швом шириной 8 мм по всей окруж
ности. Дефектом фланца карданноrо вала является износ OT
верстий под подшипники. Если диаметр отверстий превышает
допустимый, то их подверrают вибродyrовой наплавке с по
следующей обработкой отверстий до номинальноrо размера.
Повреждения крестовины кардаНН020 вала следующие:
. вмятины на поверхности шипов;
. износ шипов по диаметру.
Эти дефекты устраняются автоматической наплавкой в
уrлекислом rазе с последующей термической и механической
обработкой. Отклонение от соосности поверхностей шипов
после обработки не более 0,15 мм. Овальность и конусооб
разность поверхностей шипов по всей длине не более 0,008 мм.
Основные повреждения скользящей вШlки:
. поrнyrость шеек;
. износ отверстий под подшипники;
. ослабление посадки или нарушение rерметичности за
rлушки;
. ослабление крепления защитноrо колпака;
. износ шейки под подшипник и сальник удлинителя KO
робки передач.
Поrнyrость щек вилки устраняют правкой. Если диаметр
отверстий под подшипники больше допустимоrо, их подвер
rают вибродyrовой наплавке с последующей обработкой OT
верстий до номинальноrо размера. Дефекты заrлушки ycтpa
няют ее заменой, ослабление крепления защитноrо колпака
сваркой. Заrлушку вилки кардана после запрессовывания сле
дует обжать для прочности и rерметичности соединения. Вил
ки с трещинами, обломами и недопустимым износом шлице
вых канавок по ширине подлежат выбраковке.
Ведущий МОСТ. Основные повреждения кар/пера ведуще...
20 моста:
. обломы и трещины на картере;
. обломы и трещины на кожухах полуосей;
. смятие или облом IIШицев кожуха полуоси;
. износ шейки кожуха под подшипник ступицы;
. риски, задиры или износ кольца сальника ступицы;
. повреждение резьбы на кожухе полуосей;
212
. износ отверстий под оси тормозных колодок;
. износ отверстий под трубку кронштейна задней тормоз
ной камеры;
. ослабление заклепок крепления суппорта;
. повреждение резьбы под шпильки крепления редуктора;
. повреждение резьбовых отверстий крепления резиновой
подушки.
При наличии трещины длиной менее 200 мм, не захваты
вающей отверстий под кожухи полуосей, картер восстанавли
вается заваркой трещины, в противном случае картер выбра
ковывают. Детали с обломами и трещинами на суппорте
и кожухе полуоси бракуют. Риски, задиры и износ кольца
сальника ступицы устраняют обработкой до устранения по
вреждения. Износ отверстий под оси колодок и под трубку
кронштейна задней тормозной камеры восстанавливается
установкой ДР Д или заменой суппорта.
Основными повреждеnuя.мu картера редуктора являются:
. износ отверстий под подшипники ведущей шестерни;
. износ отверстий под стакан подшипников ведущей шес
терни;
. износ отверстий под подшипники дифференциала;
. повреждение резьбы под rайки подшипников дифферен
циала.
Обломы и трещины, не захватывающие посадочные OTBep
стия, устраняют заваркой или наплавкой. Отверстие под CTa
кан подшипников и подшипники ведущей шестерни BOCCTa
навливаются установкой ДР Д или наплавкой с последующим
растачиванием под номинальный размер. Износ отверстий под
подшипники дифференциала и поврежденная резьба под rай
ки подшипников дифференциала восстанавливают вибродyrо
вой наплавкой.
Основными повреждеnuя.мu дuффереnцuала в сборе с Be
домой шестерней редуктора являются:
. обломы и трещины на чашках;
. обломы вершин зубьев ведомой шестерни по краям;
. выкрашивание рабочей поверхности зубьев ведомой
шестерни;
. износ зубьев ведомой шестерни по толщине;
. ступенчатый износ поверхности зубьев;
213
. ослабление заклепок;
. износ отверстий под шейки крестовины дифференциала;
. износ отверстий под шестерни полуоси;
. износ шеек под подшипники;
. риски, задиры и неравномерный износ поверхности под
опорные шейки сателлитов;
. риски, задиры и неравномерный износ торцов под шайбу
шестерни полуоси;
. износ резьбы под шпильки.
При наличии трещин на чашках их выбраковывают. Обло
мы вершин зубьев ведомой шестерни по краям при длине
облома менее 5 мм (с каждой стороны) устраняют путем зачи
стки и окрyrления острых кромок, при длине более 5 мм шес
терню заменяют. Ведомую шестерню заменяют при наличии
выкрашивания рабочей поверхности, износе зубьев по толщи
не и при увеличенном боковом зазоре. Износ отверстий под
шейки крестовины дифференциала устраняют обработкой до
peMoHTHoro размера, железнением, наплавкой или сверлением
новых отверстий в коробке дифференциала, расположенных
под yrлом 45 о к изношенным. Отверстия под шестерню полу
оси восстанавливают растачиванием и установкой ДР Д. Шей
ки под подшипники восстанавливают под размер рабочеrо
чертежа наплавкой, железнением или хромированием с после
дующей обработкой. Риски, задиры или неравномерный износ
поверхности под опорные шайбы сателлитов и торца под
шайбу шестерни полуоси устраняют обработкой под peMOHT
ный размер (два ремонтных размера с интервалами 0,5 и 1 мм,
соответственно) с последующей установкой опорных шайб
соответствующеrо размера.
Основными повреждениями ведущей шестерни являются:
. обломы вершин зубьев у края;
. выкрашивание рабочей поверхности зубьев;
. износ зубьев по толщине;
. износ шлицев по толщине;
. ступенчатая выработка по поверхности зубьев;
. износ шейки под передний роликоподшипник;
. износ шейки под средний роликоподшипник;
. износ шейки под задний роликоподшипник;
. повреждение резьбы.
214
Шестерни rлавной передачи не раскомплектовывают. В слу
чае износа одной из них допускается комплектование пары шес
тернями, бывшими в эксплуатации или новыми с обязательной
проверкой их зацепления по пятну контакта. Обломы вершин
зубьев у края восстанавливаются закрyrлением острых кромок.
При невозможности закрyrления деталь выбраковывают. Bы
крашивание рабочих поверхностей зубьев не допускается. Износ
зубьев по толщине определяют по боковому зазору с сопряжен
ной новой деталью, при увеличенном зазоре деталь выбраковы
вают. Износ шлицев по толщине определяется калибром, при
увеличенном износе деталь выбраковывают. Износы шеек под
передний, средний и задний подшипники восстанавливаются
хромированием, железнением или наплавкой. Поврежденные
резьбы калибруются или восстанавливаются наплавкой.
Передняя ось. Основные повреждения бшzки передней оси:
· износ бобышки под шкворень по высоте;
. износ конусных отверстий;
· выбоины и неравномерный износ площадок под рессоры;
· износ отверстий под стремянки рессор.
Если балка имеет обломы и трещины, то ее выбраковыва
ют. В случае, если трещина проходит от отверстия под cтpe
мянку рессор наружу, то допускается заварка таких трещин.
Изrиб и скручивание определяют на стенде для про верки и
правки балок передних осей. Правка производится в холодном
состоянии. При невозможности исправления балки выбрако
вывают. Износ бобышки под шкворень устраняется обработ
кой торцевых поверхностей с последующей установкой KOM
пенсирующих шайб между бобышками шкворня и кулака. Из
нос отверстий под стремянки крепления рессор, местный из
нос отверстий под центровые болты рессор устраняют завар
кой. Отклонение от параллельности площадок под рессоры
допускается не более 0,5 мм на длине 100 мм.
Основные повреждения поворотной цапфы:
· износ конусных отверстий под поворотные рычаrи;
· износ отверстий во втулках под шкворень;
· износ отверстий под втулки шкворня;
· износ проушины под балку;
· износ шеек под подшипники.
На поворотном кулаке из за повышенных наrpузок Moryr
возникать трещины и обломы, которые определяют осмотром
и дефектоскопией. В этих случаях поворотные кулаки выбра
215
ковывают. Износ конусных отверстий под рычаrи определяет
ся конусным калибром. Если диаметр отверстия под втулки
шкворня превышает допустимый размер, они обрабатываются
под ремонтный размер. Износ шеек под внутренний и внеш
ний подшипники устраняют железнением или хромированием
с последующей обработкой резанием.
Требования безопасности. Рабочие места слесарей долж
ны содержаться в чистоте и не заrpомождаться деталями. Bep
стаки должны иметь жесткую и прочную конструкцию И быть
достаточно устойчивыми, шириной не менее 0,75 м.
rаечные ключи должны соответствовать размерам [аек и
болтов. Лезвие отвертки должно по толщине соответствовать
ширине шлица в rолове винта. Слесарные тиски должны
иметь исправные rубки и зажимной винт.
При работе пневматическим инструментом подавать воз
дух разрешается только после Toro, как инструмент YCTaHOB
лен в рабочее положение. Шланrи должны быть исправными,
крепление их проволокой запрещается. Ручные и пневматиче
ские инструменты должны быть оборудованы эффективными
rлушителями шума и выпуска сжатоrо воздуха.
Присоединение электрическоrо инструмента к электросети
разрешается только при помощи штепсельных соединений.
Проверка замыканий на корпусе и состояние изоляции прово
дов, отсутствия обрыва заземляющеrо провода должна произ
водиться MeroMMeтpoM не реже одноrо раза в месяц. К работе
с электрическим инструментом допускаются лица, прошедшие
специальное обучение и инструктаж по технике безопасности.
5.6. Автомобильные шины
Экономическая целесообразность ремонта шин. У сло
вие восстановления шин заключается в достижении ими HOp
мативной послеремонтной наработки. При обеспечении этоrо
условия целесообразность восстановления шин устанавливают
расчетом наибольшей стоимости ремонта С р (р.) по формуле
П
С < С ( 5.1 )
р н П '
н
[де Пр и П Н пробеr отремонтированной и новой шины, тыс.
км, соответственно; С Н стоимость новой шины, р.
216
Повреждения ,покрышек и камер. Основные поврежде...
пия nокрышек:
. износ протектора;
. проколы;
. порезы;
. разрывы;
. расслоение каркаса.
По месту расположения повреждения бывают наружные,
внутренние и сквозные, а по объему захватывающие He
большой участок и захватывающие покрышку по всей окруж
ности.
Камеры, имеющие кольцевые прорезы, потертости в pe
зультате движения на спущенной шине, признаки старения,
разрушенные нефтепродуктами, неприrоды к ремонту.
Технические условия на прием автомобильных шин в
ремонт. В ремонт принимают покрышки, имеющие не более
одноrо сквозноrо повреждения размером до 100 мм для леrко
вых автомобилей и до 150 мм для rpузовых автомобилей. Дo
пускаются повреждения каркаса на rлубину одноrо слоя для
шин леrковых автомобилей и до двух слоев для шин rpузовых
автомобилей. Moryт приниматься в ремонт наложением HOBO
ro протектора покрышки с местными повреждениями. В зави
симости от значения износа протектора и состояния каркаса,
покрышки, приrодные к ремонту наложением протектора, OT
носятся к одной из rpупп ремонта:
. покрышки с частичным износом рисунка протектора, не
имеющие сквозных трещин;
. покрышки с полным износом рисунка протектора,
имеющие сквозные повреждения каркаса.
В ремонт nе nриnuмают покрышки, имеющие излом или
оrоление металлическоrо сердечника борта, пропитанные
маслом, что привело к набуханию резины, с признаками CTa
рения, с изломом внутренних слоев каркаса, с деформирован
ными бортами, с износом корда брекера, со сквозными повреж
дениями, находящимися на расстоянии менее 50 мм от пятки
борта, спустя пять лет с момента изrотовления.
rарантийный пробеr покрышек после устранения местных
повреждений установлен 10...16 тыс. км, в зависимости от xa
рактера повреждения. для покрышек, отремонтированных
217
наложением HOBoro протектора этот пробеr установлен в пре
делах 12.. .28 тыс. км, в зависимости от rpуппы ремонта.
Виды ремонта покрышек. Для покрышек установлено
два вида ремонта: местный (устранение местных поврежде
ний) и восстановUlпельный (наложение HOBoro протектора).
Вид ремонта определяют при осмотре покрышки.
Ремонт покрышек с местными повреждениями включа
ет основные операции: осмотр, очистку, подrотовку повреж
денных участков, нанесение клея и ero сушку, установку пла
стырей или манжет, вулканизацию, обработку, контроль.
Для осмотра покрышек применяют расширители с пневмо
приводом и бортовыворачиватели. Внутренние расслоения
определяют обстукиванием молотком (покрышка издает rлу
хой звук) или при помощи ультразвуковоrо дефектоскопа. По
крышку очищают механически или вручную жесткими щет
ками и скребками с подачей теплой воды. Затем ее высуши
вают в течение 2 ч потоком воздуха, HarpeToro до температу
ры 40 ОС. Из покрышки удаляют инородные предметы и OTMe
чают мелом rpаницы поврежденных участков. Вырезают эти
участки на всю rлубину. Форма полученных yrлублений пред
ставляет собой усеченный конус с yrлом при вершине 90°.
Материал каркаса не должен иметь влажность более 6 %.
При необходимости покрышку высушивают rорячим воздухом
в течение 24 ч или ультрафиолетовыми лучами в течение 2...4 ч.
Поверхности реза обрабатывают дисковой проволочной щеткой
или фиrурной шарошкой, закрепленной на конце rибкоrо при
водноrо вала. После обработки поверхности очищают от пыли.
Резиновый клей состоит из клеевой резины и бензина. Клей
наносят дважды: первый раз массовая доля клеевой резины
1 / v 1 / Кл v
составляет 8, второи раз 5. еи наносят кистью, вначале
на внутренние поверхности, а затем на наружные. Первый
слой клея сушат в сушильном шкафу при температуре 30...40 ос
в течение 25...30 мин, а второй слой в течение 35...40 мин.
Каркас покрышки, rлубина повреждения KOToporo более
двух слоев, ремонтируют пластырями или манжетами, изrо
товленными из rодных участков каркаса выбракованных по
крышек. При меньшей rлубине повреждений применяют по
лосы обрезиненноrо корда. Способы устранение повреждений
покрышек вырезанием участков приведены на рис. 5.5,
при этом несквозные повреждения устраняют вырезанием pe
зины по схеме одинарноrо конуса (рис. 5.5, а; 5.5, б и 5.5, в), а
218
а
б
1
в
е
2 1
Рис. 5.5. Устранение повреждений покрышек вырезанием участков:
а, б наружным конусом; в внyrpенним конусом; 2 встречным конусом;
1 прослоечная резина; 2 протекторная резина; 3 пластырь
сквозные повреждения по схеме встречноrо конуса (рис. 5.5, 2).
На внyrpеннюю поверхность покрьШIКИ при необходимости YCTa
навливают пластырь. Ремонтные материалы промазывают клеем,
сушат, накладьшают на восстанавливаемые участки покрышки и
прикатывают роликом. Края peMoHTHoro материала заклеивают
прослоечной резиной. Число пластырей и направление их нитей
должно соответствовать числу вырзанныыx слоев и направлению
нитей каркаса. Между слоями прокладывают прослоечную
резину. Последний слой каркаса перекрывает поврежденный
участок на 20...30 мм. Заделывание повреждений начинают с
внутренней стороны покрышки, а заканчивают с наружной.
Прочное соединение покрышки с ремонтными материала
ми получают пyrем вулканизации, которая превращает соеди
няемые элементы в монолитную прочную И эластичную Mac
су. Вулканизацию ведут в секторных формах с паровым
или электрическим подоrpевом. На рис. 5.6 приведены аппараты
а б
1
з
б
Рис. 5.6. Аппараты для вулканизации покрышек:
а мульда; б сектор; 1 корпус; 2 струбцина; 3 покрышка; 4 бортовые
накладки; 5 корсет; 6 паровая камера; 7 штуцер для подвода пара;
8 устройство для затяжки корсета
219
для вулканизации покрышек. Температура рабочих поверхно
стей вулканизационных устройств составляет 14з+2 ОС. Давле
ние воздуха в мешках при опрессовке покрышек во время
вулканизации должно быть не менее 0,5 МПа. Время вулкани
зации зависит от размеров покрышки, массы peMoHTHoro Ma
териала и вида повреждения и составляет от 60 до 150 мин.
После вулканизации срезают излишки резины и заусенцы и
зачищают неровности. Затем проверяют сплошность и проч
ность соединений, отсyrствие раковин и твердость резины.
у стаНО8ка HOBoro протектора. Долrовечность каркаса
превышает долrовечность протектора в 2...3 раза, что позво
ляет эффективно эксплуатировать шины с восстановленным
протектором. Протектор устанавливают после устранения
местных повреждений. Установка новоzо протектора
включает такие операции:
. шероховку восстанавливаемой поверхности;
· нанесение клея и сушку;
· подrотовку, наложение и прикатку протекторной резины;
· вулканизацию и обработку поверхности.
Протектор вулканизируют в бандажных или кольцевых
вулканизаторах. После установки покрышки в прессформу
подают сжатый воздух, пар или воду под давлением 1,2 МПа
для опрессовки, которая предотвращает расслоение каркаса и
уменьшает вредное влияние повторной вулканизации.
Время вулканизации покрышки зависит от размера по
крышки и способа опрессовки. Время вулканизации после
опрессовки холодной водой составляет 105...155 мин, возду
хом 90...140 мин, при опрессовке паром это время сокраща
ется примерно на 30 %.
Ремонт камер. Для определения про колов камеры ее Haдy
вают сжатым воздухом под давлением 0,05 МПа и помещают
в ванну с водой. Место повреждения определяют по выходу
воздушных пузырьков. Ремонт камер включает следующие
операции:
· вырезание повреждений;
. шероховку мест наложения заплат;
· заrотовку ремонтных материалов;
· нанесение резиновоrо клея и сушку;
. замену вентилей и фланцев;
220
. установку ремонтных материалов;
. вулканизацию и обработку;
. контроль качества.
Требования безопасности. При ремонте покрышек и Ka
мер применяют орrанические растворители, пары которых
оrнеопасны и вредно действуют на орrанизм человека. Пред
ставляет опасность opraHaM дыхания резиновая и тканевая
пыль. Отрицательно действует на орrанизм человека и тепло,
выделяющееся в большом количестве при работе вулканиза
ционноrо оборудования. Запасы бензина, клея и друrих Bpeд
ных веществ, находящиеся в rерметически закрытых металли
ческих сосудах, не должны превышать трехчасовой потребно
сти в них. Помещение должно быть оборудовано приточно
вытяжной вентиляцией с отсосами у мест вредных выделений.
Светильники и электрооборудование должны быть во взрыво
безопасном исполнении. Крyrи и щетки шероховальных CTaH
ков должны быть оrpаждены защитными кожухами. Работать
необходимо на шероховальных станках в защитных очках.
Запрещается обрабатывать на абразивных Kpyrax в помещении
металлические детали. Металлические ключи и молотки
должны быть медными или латунными. Все неподвижные
части вулканизационноrо оборудования и паропроводы долж
ны быть теплоизолированы.
Давление пара и воздуха в вулканизационных аппаратах не
должно превышать допустимых величин. На вулканизаторах и
паровых мульдах работают в рукавицах.
5.7. Рамы, кузова и каБИНbI
Рамы изrотавливают из yrлеродистых (стали 08кп, 20 или
25) или низколеrированных (30Т, 12rC, 14XrC, 19XrC и др.)
сталей, которые выдерживают rорячую и холодную rибку и
сварку. Для изrотовления большинства деталей кузовов леr
ковых автомобилей и кабин применяют тонколистовые каче
ственные малоyrлеродистые стали марок 08, 10, 15, 20.
Повреждения рам:
. деформация лонжеронов и поперечин;
. повреждения кронштейнов;
. ослабление посадки заклепок;
221
. износ отверстий;
. трещины.
Неплоскостность полок собранной рамы не должна пре
вышать 7 мм. Неперпендикулярность поперечин рамы к ее
лонжеронам не более 2 мм на длине 1 м. Критерием выбра
ковки лонжеронов и поперечин является деформация балок
большеrо размера, чем предусмотрено, а также наличие YCTa
лостных трещин с коррозионным разрушением мест располо
жения этих трещин. Дрyrие повреждения подлежат ycтpa
нению.
Ремонт рам. Раму ремонтируют при неполной или полной
ее разборке. Неполную разборку применяют в случае неболь
шоrо количества трещин, ослабления заклепочных соедине
ний и износа отверстий. Ремонт рамы с полной разборкой
включает:
· очистку с удалением старой краски;
· разборку на детали;
· определение техническоrо состояния деталей и их BOC
становление;
. сборку рамы и ее окрашивание.
Рамы очищают в растворах каустической соды с массовой
долей растворяемоrо вещества до 80 r/л при температуре
80...90 ос в течение 1,0...1,5 ч. После такой очистки необходи
ма промывка рамы в rорячей воде. Заклепочные соединения
разбирают с применением пневматических рубильных молот
ков или rазовой резки. Однако rазовая резка значительно оп
лавляет основной металл и изменяет ero структуру в зоне Ha
rpeBa. После отделения rоловки тело заклепки выбивают из
отверстия пневмомолотком с оправками. Балки рамы правят в
холодном состоянии на прессе. Результат правки контролиру
ют линейками и шаблонами. Затем устанавливают rpаницы
усталостных трещин. Трещины прорезают, обеспечивая зазор
1...3 мм, что повышает качество шва. Поврежденные участки
балок заменяют приваренными ДРД. Все сварные соединения
выполняют встык. Применяют электроды ОЗС 6, ВН 48 или
УОНИ 13/55 диаметром 4 мм. Сварной шов и прилеrающую к
нему поверхность OCHoBHoro металла на ширине 20 мм по обе
стороны очищают от шлака. Валик шва должен иметь ровную
чешуйчатую поверхность. Шов не должен возвышаться более
чем на 2 мм над поверхностью OCHoBHoro металла.
222
Изношенные отверстия заваривают на медной подкладке.
Затем шов зачищают, сверлят отверстия, диаметр которых на
1 мм меньше номинальноrо, и раздают дорном на прессе уси
ли ем 200...600 кН до требуемоrо размера. Кромки отверстий
упрочняют шариком.
Рамы собирают с помощью rидравлической установки для
клепки. Применение rидравлической установки по сравнению
с пневматической не требует HarpeBa заклепки, уменьшает
шум, снижает трудоемкость и повышает качество работы.
у силие формирования rоловки заклепки зависит от ее диа
метра. Например, если диаметр заклепки равен 10 мм, то уси
лие, развиваемое установкой, должно быть 160 кН. Собран
ную раму окрашивают способом окунания.
Повреждения кузовов и кабин встречаются в виде:
. коррозионных разрушений и усталостных трещин;
. механических повреждений (вмятин и разрывов);
. пространственных отклонений расположения элементов
и старения материала.
Процесс ремонта кузовов и кабин включает следующее:
. удаление cTaporo лакокрасочноrо покрытия;
. определение техническоrо состояния и объема peMOHT
ных работ;
предварительная правка панелей;
. удаление поврежденных участков, заварка трещин и раз
рывов, приварка ДР Д;
. проковка и зачистка сварных швов;
. окончательная правка и тонкая рихтовка поверхностей;
. окрашивание и сушка.
Старое лакокрасочное покрытие эффективно удаляется в
rорячем растворе каустической соды. Предварительная правка
панелей производится с помощью rидравлических или пнев
матических устройств с автоматическим или ручным приво
дом. Поврежденные участки удаляют пневмомеханическим
устройством или rазовым резаком. Устранение трещин и раз
рывов и пр ив арку ДР Д ведут электродyrовой сваркой в среде
уrлекислоrо rаза, rазокислородной или точечной сваркой.
Электродуzовую сварку панелей в среде yrлекислоrо rаза
выполняют током обратной полярности проволокой CB 08[,CA
или CB 08r2C. Спокойное rорение дyrи и минимальное раз
223
брызrивание металла обеспечивает сварка короткой дyrой при
быстром перемещении rорелки. Сварку ведут полуавтомата
ми, которые обеспечивают подачу проволоки, rаза и свароч
Horo напряжения.
При Zа30кuслородной сварке применяют инжекторные ro
релки с наконечниками NQ 1 или NQ 2. Диаметр присадочной
проволоки d связан с толщиной 8 свариваемоrо металла зави
симостью d == 0,58 + 1. Уrол наклона rорелки к свариваемой
поверхности определяется толщиной металла, например, при
толщине металла 1...3 мм он равен 200.
Детали соединяют внахлест точечной сваркой. Стационар
ные машины для точечной сварки имеют пневматический Me
ханизм сжатия свариваемых кромок. В качестве сварочных
клещей применяют устройства с rидравлическим или пневма
тическим приводом.
Отдельные элементы каркаса автомобильноrо кузова co
единяют заклепками из стали или алюминия. Соединение эле
ментов каркаса производят пневматическими молотками, rид
равлическими скобами или на прессах. Распространены пнев
матические молотки массой 1,1...1,6 кr с частотой ударов
1000...1800 мин l, работающие при давлении сжатоrо воздуха
0,5 МПа.
Ремонт металлических деталей кузовов и кабин. XapaK
терными повреждениями являются:
. вмятины;
. разрывы;
. коррозия.
Небольшие вмятины выправляют выколоткой. Неrлубокие
закрытые вмятины устраняют вытяrиванием изоrнутым
стержнем, который вводят через высверленное отверстие диа
метром 6 мм. При термомеханическом способе вмятину Ha
rpевают до 600...650 ОС, создавая HarpeToe пятно диаметром
20...30 мм. Ударами деревянной киянки с помощью различных
поддержек вrоняют излишек металла в это пятно. Вмятины
больших размеров заделывают полимерными композициями
на основе эпоксидных смол.
Повреждения в виде разрывов и поражений коррозией
устраняют установкой ДР Д с помощью точечной сварки,
сварки в среде yrлекислоrо rаза или приклеивания. ДР Д изrо
тавливают отдельно и устанавливают вместо вырезанноrо по
224
BpCJI\ 11 ( '1111 ( ) )'0 места. С внутренней стороны восстанавливаемо
ro ) /1( '1\1l'IITa закрепляют стеклоткань или стальной лист,
ИМ I()IIIII размеры на 15...20 мм больше чем размеры заплаты.
На Mt'('la с установленными ДРД наносят шпатлевку, затем их
ШЛlнl)УIОТ и закрашивают.
llаllссение противокоррозионных покрытий на поверхно
сти )(сталей кузовов предохраняет их от коррозионноrо раз
рушсния при эксплуатации. для этой цели применяют элек
трохимические покрытия, химические фосфатные по крытия,
мастики, пластмассы и эмали.
Наибольшее применение получили мастики, которые HaHO
сят для покрытия стальных деталей в нижней части кузова.
Эти места наиболее подвержены действию коррозии. Хорошо
защищают металлические детали от коррозии битумные Mac
тики, которые состоят из композиции битума и измельченноrо
волокнистоrо асбеста. Применяют материалы Tectil, Dinol,
Noxutol, Rust stop и др.
Мастику толщиной 1...2 мм наносят на предварительно
rpунтованную поверхность при помощи краскораспылителей.
При эксплуатации мастика не затвердевает, а сохраняет вяз
кость и эластичность, поэтому она поrлощает вибрацию дeTa
лей, служит шумо и теплоизолирующим элементом.
Требования безопасности. Кабины и кузова, подлежащие
ремонту, должны устанавливаться и надежно закрепляться на
подставках (стендах). При правке крьшьев и дрyrих деталей
их необходимо устанавливать на специальные оправки. За
прещается править детали, находящиеся на весу. Переносить,
править и резать детали из листовоrо металла разрешается
ТОЛЬКО в рукавицах. Запрещается подавать металл, держа руки
против режущих роликов.
При удалении старой краски химическим способом следует
надсвать резиновые перчатки и удалять краску с помощью
ШlIателя. При окрашивании кузовов автобусов, пользоваться
прочно установленными подмостями с поручнями, а также
лестницами стремянками.
Во избежание излишнеrо туманообразования и в целях
снижения заrpязнения рабочей зоны аэрозолями и парами Kpa
сок и лаков при пульверизаторной окраске краскораспылитель
дсржать перпендикулярно к окрашиваемой поверхности на
расстоянии не более 350 мм от нее.
8
Зак. 951
225
Приrотовление красок производить в изолированном от
окрасочноrо отделения помещении, при этом надевать респи
ратор и защитные очки. При окраске, выполняемой на OTKpЫ
том воздухе, находиться с подветренной стороны. Окрашива
ние внутри кабины и салона автомобиля, а также салона aBTO
буса про изводить только в респираторах при открытых ДBe
рях, окнах, люках. На окрасочных участках и в местах xpaHe
ния красок и растворителей не пользоваться открытым orHeM
и не применять искрообразующие приспособления и оборудо
вание. Окрашивание осуществлять в окрасочной камере, обо
рудованной вентиляцией.
IIIA I
СБОРКА И ИСПЫТАНИЯ АВТОМОБИЛЕЙ
в результате сборочноrо процесса последовательно из дe
талей собирают аrpеrаты и автомобили, которые окрашивают
и обкатывают. Путем диаrностирования определяют качество
ремонта, а во время испытаний будет принято решение об их
l1риrодности к продаже. Трудоемкость указанных процессов
составляет 30.. .40 % трудоемкости ремонта автомобилей. Эти
процессы оказывают существенное влияние на послеремонт
ную надежность автомобилей.
6.1. Комплектование arperaTOB
Определение и назначение сборочноrо комплекта. Сбо..
рочный комплект это множество составных частей arpera
та, которые необходимо подать на рабочее место для ero
сборки. Составными частями этоrо комплекта являются MaTe
риалы и детали. Материалы (клеи, rерметики, набивку,
шплинтовочную проволоку и др.) включают в сборочный
комплект только с учетом их норм расхода. Детали сборочно
ro комплекта, кроме требования номенклатурноrо подбора,
должны обеспечить нормативные замыкающие размеры (зазо
ры, натяrи или перекосы) в соединениях и частично ypaBHO
вешенность arperaTa (за счет подбора по массе деталей, дви
жущихся поступательно).
Комплектование azpezama составными частями это
образование ero сборочноrо комплекта. Комплектование arpe
raToB является вспомоrательным процессом сборки. ОН BЫ
свобождает сборщиков от несвойственных им функций, по
вышает производительность и качества сборки. Влияние KOM
плектования на качество автомобилей при их ремонте прояв
ляется в большей степени, чем при изrотовлении, поскольку
аrpеrаты собирают из деталей различноrо техническоrо co
стояния. Работы по накоплению деталей при комплектовании
arperaToB разрешают противоречие между неравномерным
поступлением изделий и материалов на сборочный участок и
8*
227
требованиями непрерывности и ритмичности производства.
На участок сборки arperaToB поступают rодные детали с cop
тировочноrо участка, восстановленные с участков их BOC
становления и запасные части со склада. На пути их следо
вания располаrают комплектовочный участок, который при
мыкает к сборочному. Здесь накапливают, учитывают и He
прерывно пополняют трехсменный запас материалов и дeTa
лей. Таким образом, комплектование arperaToB включает:
. накопление и учет материалов и деталей;
· номенклатурный подбор деталей, входящих в сборочный
комплект arperaTa с разбивкой их по каждой сборочной
позиции;
. подбор деталей в соединения (например, поршень ци
линдр, вкладыши коленчатый вал, распределительный вал
втулки) по ремонтным размерам;
. подбор деталей в соединения (например, поршень ци
линдр, поршневой палец поршень, поршневой палец ша
тун) по размерным rpуппам;
. подбор изделий (например, шатунов и поршневых KOM
плектов), движущихся поступательно, по массе;
· подбор деталей (зубчатых колес, шлицевых деталей), об
разующих передачи и соединения, для обеспечения норматив
Horo радиальноrо зазора в них;
. выполнение приrоночных работ (например, поршневых
колец к цилиндру).
Обеспечение точности замыкающих размеров. OCHOB
ное условие вхождения деталей в сборочный комплект COCTO
ит в последующем обеспечении нормативных значений замы
кающих размеров в соединениях этих деталей.
Сборочnая размерnая цепь представляет собой замкнутый
контур взаимосвязанных составляющих и замыкающеrо (ли
нейных или yrловых) размеров, которые имеют численные
значения и допуски.
Составляющие размеры это звенья размерной цепи, KO
торые вызывают изменение замыкающеrо размера. По xapaK
теру воздействия на замыкающий размер составляющие раз
меры Moryт быть увеличивающими или уменьшающими, т.е.
при их увеличении замыкающий размер увеличивается или
уменьшается, соответственно.
228
Замыкающий размер это зазор или натяr в соединении,
IIJIИ перекос осей деталей, которые определяются значениями
оставляющих размеров. Т о ч н о с т ь замыкающеrо размера
ОlIределяется степенью совпадения ero фактическоrо значения
с нормативным. Она достиrается пятью способами: полной,
IIСПОЛНОЙ и rpупповой взаимозаменяемостью, реrулированием
и приrонкой.
При полной взаUМОЗaJWеняемостu составляющих звеньев
Ilсобходимая точность замыкающеrо размера обеспечивается
включением в размерную цепь любоrо звена без подбора, BЫ
бора или изменения ero размера. Допуски составляющих раз
мсров назначают из расчета, чтобы их сумма не превышала
нормативный допуск замыкающеrо размера:
т 1
LOA- < [8 А ],
;=1 1 д
(6.1 )
['де [8 А ] нормативный допуск замыкающеrо размера, мм;
д
i номер звена размерной цепи; т число звеньев размерной
цепи; 8 А _ допуск i ro составляющеrо звена, мм.
1
Полная взаимозаменяемость составляющих звеньев при
образовании из них соединения требует высокой точности
обработки деталей. Этот способ применяют при сборке pac
пространенных ответственных соединений: вкладыш опора,
вкладыш шейка, клапан втулка и др.
Неполная взаимозаменяемость составляющих звеньев пре
дусматривает достижение нормативной точности замыкающе
ro звена не у всех соединений, а у обусловленной их части при
включении в размерную цепь любоrо звена без подбора, BЫ
бора или изменения ero размера. Условие TaKoro вида взаимо
заменяемости рассчитывают вероятностным методом
т 1 2 2
t L AiOAi < [о Ад]'
;=1
(6.2)
rде t коэффициент, который определяется в зависимости от
принятоrо процента риска Р (табл. 6.1); Л; коэффициент OT
носительноrо рассеяния размера звена (для нормальноrо зако
на распределения А; == 1/з).
229
т аблuца 6.1
Значения коэффициента t от процента риска Р
при распределении случайной величины по закону raycca
р 0,10 0,20 0,27 0,50 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 10,00 32,00
t 3,29 3,12 3,00 2,80 2,57 2,33 2,17 2,06 1,96 1,65 1,00
При увеличении допусков на составляющие размеры в
1,5...2,0 раза, по сравнению с допусками, обеспечивающими
полную взаимозаменяемость, процент риска, определяющий
долю соединений, замыкающие размеры которых выходят за
нормативные пределы, примерно равен одному. Это объясня
ется тем, что значения размеров тяrотеют к центру rруппиро
вания (пик кривой нормальноrо распределения случайной Be
личины приходится над этим центром).
При zрупповой взаuмозa;wеняемостu составляющих звень
ев точность замыкающеrо размера соединения достиrается
включением в размерную цепь звеньев, принадлежащих к oд
ной из размерных rpупп, на которые детали предварительно
рассортированы. Так собирают поршни с rильзами цилиндров,
поршни с поршневыми пальцами, поршневые пальцы с шату
нами и дрyrие двухзвенные соединения. Нормативный допуск
замыкающеrо звена в соединении [() д] при этом равен
[ 8' ] = 8 А + 8 в
Ад ,
п
(6.3)
rде Ьд и ЬВ допуски на размер отверстия и вала, COOTBeT
ственно, мм; п число размерных rpупп.
rрупповую взаимозаменяемость составляющих звеньев co
единения назначают в том случае, коrда или невозможно, или
экономически нецелесообразно обеспечить эту взаимозаме
няемость первыми двумя способами. В этом случае трудности
обработки превращаются в сложности сборки. Однако rpуп
повая взаимозаменяемость обусловливает высокие требования
к форме элементов деталей (например, крyrлости), образую
щих соединения. Поrpешности формы в этом случае COCTaB
ляют долю допуска на размер детали, входящей в размерную
rpуппу, а не долю допуска на изrотовление детали.
Детали с отверстиями быстро сортируют на размерные
rруппы после их обработки с помощью пневматическоrо из
230
мерительноrо стенда (рис. 6.1).
Работа стенда основана на
использовании зависимости
между расходом сжатоrо воз
духа и значениями зазора меж
ду деталью 1 О и калибром 9,
через который воздух BЫXO
дИТ В атмосферу.
Стенд снабжен вертикаль
ной стеклянной конической
трубкой 6 (широким концом
вверх) с поплавком 5, KOTO
рый находится во взвешен
ном состоянии в струе сжато
ro воздуха, подаваемоrо к
стенду под установленным
давлением в пределах
0,3. . .0,5 МПа. Высота, на KO
торую поднимается поплавок,
зависит от расхода сжатоrо
воздуха, который, в свою оче
редь, зависит от измеряемоrо
размера. Верхняя плоскость поплавка служит указателем при
считывании размера. Цена деления шкалы 3 составляет
0,2.. .2,0 мкм. Постоянство давления подаваемоrо сжатоrо
воздуха обеспечивает стабилизатор 1.
Способ реzулuроваllUЯ предусматривает достижение точно
сти замыкающеrо размера путем вращения резьбовых деталей
или изменения числа стальных про кладок в размерной цепи.
В первом случае, например, получают нормативный зазор
между клапанами и толкателями, концами оттяжных рычаrов
сцепления и выжимным подшипником. Во втором случае, Ha
пример, при достижении нормативноrо зазора в радиально
осевых подшипниках или oceBoro зазора в зубчатой передачи
в размерную цепь включают нужное число прокладок. Число
прокладок определяют после пробной сборки узла и измере
ния полученноrо замыкающеrо размера. В наборе про кладок
как минимум одна из них должна иметь толщину не превы
шающую допуск замыкающеrо размера, а толщина остальных
прокладок, имеющих большую толщину, должна быть KpaT
Сжатый
воздух
!
Рис. 6.1. Схема пневматическоrо
измерительноrо стенда:
1 стабилизатор давления; 2 вла..
rоотделитель; 3 шкала; 4 кран;
5 поплавок; 6 стеклянная кони..
ческая трубка; 7 обводная трубка;
8 roфрированный шланr; 9 пнев"
матический калибр; 1 О деталь
231
ной толщине тонкой прокладки. Толщина набора прокладок
должна соответствовать максимальному значению замыкаю
щеrо размера.
ПрU201lка способ достижения точности замыкающеrо
звена путем изменения толщины компенсирующеrо звена за
счет снятия слоя металла, например, для достижения необхо
димоrо температурноrо зазора в стыке поршневоrо кольца.
Особенности комплектования соединений с rодными
деталями. Предположим, что в подборе пар участвуют новые
и изношенные детали. Первоначально вал имел допуск 8 в , OT
верстие 8 А , минимальный зазор в узле Znun, максимальный
Zmax И предельный Zпр (рис. 6.2).
Допустимая величина наибольшеrо зазора в собранном уз
ле равна Zmax. Долrовечность отремонтированных и новых
узлов будет одинаковой в том случае, если
Zmax == Zmax 1 == Zmax2 ==. . . == Zmaxп,
rде п число размерных rpупп при подборе пар в узле.
На основании условия (6.4)
должно выполняться также
следующее равенство:
в
а.
,.....1::
N E
Л 2
N E
Рис. 6.2. Схема расположения
допусков при обеспечении точ
ности сборки методом rpуппо
вой взаимозаменяемости с ис
пользованием rодных деталей:
1 5 размерные rpуппы
232
(6.4)
к == Kl == К 2 ==...== К п ; (6.5)
7 z
К = min . ,
........,
8 А + 8 в
К p Zminп (6.6)
п I I '
U А + ив
rде K1...K п коэффициенты за
паса точности; 8 , 8 ...... допуск
размерной rpуппы и вала COOT
ветственно.
При общем числе размер
ных rpупп п за пределами поля
допуска при обычной сборке
будет на одну размерную rpуп
пу меньше, чем в пределах
первоначальноrо поля допуска.
В связи с этим при любой KOM
бинации чисел размерных rpупп
в пределах первоначальноrо поля допуска и за ero пределами
общее их число будет нечетным. Поэтому число размерных
rpупп п при подборе в данном случае следует выбирать из ря
да нечетных чисел 3, 5, 7, 9 и т.д.
Если обозначить число размерных rpупп в пределах перво
начальных допусков через пl и за пределами поля допуска п2,
то выражения для расчета будут иметь следующий вид:
п+l
п 1 = 2
п 1
п 2 = ; п == п 1 + п 2 .
2
(6.7)
Максимальный зазор в узле при обычной сборке
Zmax == Zmin == ОА + Ов,
(6.8)
Максимальный зазор в узле, собранном из деталей первой
размерной rpуппы при сборке, равен
ЗОВ
Zmaxl Zпuп + u А + .
п 1
(6.9)
Зо
Так как == Ов, то соrласно построению (ОА == Ов), а
п 1
Zmaxl== Zmin + ОА == Ов,
(6.1 О)
отсюда Zmax == Zmю'I.
Используя схему, можно также доказать, что и Zmax2 == ...==
== Zmax п == Zmax. Доказав, что основное условие выполняется,
далее определяют величину возможноrо приращения зазора
за счет введения rрупповоrо подбора и новые допуски для
вала и отверстия. Величина возможноrо приращения MaK
симальноrо зазора при введении подбора определяется pa
венством
дz = zl mах Zmax'
(6.11 )
rде Zl mах максимальный зазор с учетом возможноrо pac
ширения допусков при введении подбора; Zmax максималь
ный зазор в узлах, собранных из деталей с первоначальными
допусками, и определяемый по формуле (6.8).
8а Зак 951
233
В случае введения метода rpупповой взаимозаменяемости
деталей необходимо рассчитать новые расширенные допуски
вала
8
8 11 в = 8 в + п2 '
п 1
(6.12)
rде п 1 число размерных rpупп в пределах поля допуска, pac
п+l
считываемое по формуле n 1 = ; п 2 число размерных
2
rpупп за пределами поля допуска, рассчитываемое по формуле
п 1
п = .
2 2
После подстановки вместо п 1 и п 2 в равенство (6.12) их
выражений будем иметь следующую расчетную формулу для
расчета HOBoro допуска для вала:
'{/' = 2п 8 (6.13)
в п + 1 в.
Аналоrично получается формула для расчета HOBoro дo
пуска для отверстия
8/1 = 8
А 1 А'
п+
(6.14)
rде 8/ новый допуск для отверстия; п число размерных
rpупп при сборке; 8A допуск на диаметр для HOBoro OTBep
стия.
6.2. Уравновешивание arperaTOB
Отремонтированный arperaT считается уравllовешеllllЫМ,
если при ero работе равнодействующая всех сил, действую
щих на опоры arperaTa, остается постоянной по величине и
направлению.
Динамические наrpузки на опоры работающеrо arperaTa
обусловлены силами инерции деталей, которые движутся по
ступательно или вращаются. ArperaT будет уравновешенным в
том случае, если он собран из одноименных деталей, движу
щихся поступательно, одинаковой массы и вращающихся дe
талей, прошедших балансировку.
234
Движущиеся детали изменяют свою массу или становятся при эксплуа..
тации неуравновешенными в результате накопления заrpязнений на их по..
верхностях, HepaBHoMepHoro изнашивания и деформирования. Это приводит
к дополнительным наrpузкам в кинематических парах и накоплению устало..
стных повреждений в шейках валов, что, в свою очередь, снижает долrовеч..
ность arperaToB.
Работы по уравновешиванию arperaToB выполняются во
время восстановления деталей и узловой сборки вращающих
ся изделий.
Подбор деталей по массе. Мноrоцилиндровые двиrатели,
компрессоры и поршневые насосы устроены таким образом,
что их поршни И штоки движутся при работе навстречу дрyr
дрyrу с одинаковым ускорением. Если массы этих деталей
одинаковы, то инерционные наrpузки от них хотя и передают
ся на корпусную деталь, но и уравновешивают дрyr дрyrа.
Поступательно движущиеся детали с большой массой соз
дают большие инерционные наrpузки на корпус arperaTa, а
детали с малой массой теряют прочность. Для деталей одноrо
наименования, прошедших восстановление, устанавливают
наибольшее т тах (r) и наименьшее тmin (r) значение их массы,
допуск которой t!т д равен
тд == т тах тmin.
( 6.15)
Однако детали сборочноrо комплекта должны обладать
существенно меньшим допуском их массы тД.K по сравнению
с условием (6.15)
t!т д . к (0,1. . .0,2) t!т д .
(6.16)
Особенность подбора деталей типа шатунов, части KOTO
рых участвуют в двух движениях (одно из которых поступа
тельное) заключается в том, что оrpаничивают отдельно Mac
сы верхней и нижней rоловок. При этом указанные части ша
туна одновременно взвешивают на двух весах с ценой деления
равной I MY rpaMMY. Лишний металл фрезеруют с приливов на
rоловках.
На комплектовочном участке детали сортируют на rpуппы,
число n т которых равно
n т == тд / тД.K.
( 6.1 7)
Балансировка вращающихся изделий. Балансировка
(от ФР. balancier качать, уравновешивать) это уравновеши
8а*
235
вание сил инерции частей вращающеrося изделия совмещени
ем ero центра масс, осей инерции и вращения путем снятия
лишнеrо металла или установки противовесов.
При балансировке вращающихся изделий добиваются, что
бы наrрузки на их опоры от сил инерции были равны нулю.
Вращающееся изделие полностью уравновешено при условиях
i=k
Mr = '" m.r = О или rs== о;
s L..J 11
i=1
( 6.18)
i=k
J I = "" m./.r. = О ,
r L..J 111
;=1
( 6.19)
rде М масса изделия, r; rs расстояние от центра масс изде
лия до ero оси вращения, см; J Zr центробежный момент
инерции изделия, r . см 2 ; mi, ri и /j масса (r) элемента изде
лия, расстояние (см) от центра ero масс до оси вращения изде
лия и плечо (см) действия силы инерции элемента относи
тельно оси, проходящей через центр масс изделия, COOTBeT
ственно; i == l...k число элементов изделия.
Первое условие соблюдается тоrда, коrда центр масс изде
лия находится на оси вращения, следовательно, результирую
щая сила инерции равна нулю. Второе условие выполняется в
том случае, коrда ось вращения изделия совпадает с одной из
rлавных осей ero инерции, при этом момент сил инерции pa
вен нулю. Первое и второе условия соблюдаются OДHOBpeMeH
но, если rлавная ось инерции изделия проходит через ero
центр масс. Считают, что изделие уравновешено статически,
если выполняется первое условие, и уравновешено динамиче
ски, если выполняется второе условие.
В реальных условиях различают статическую, динамиче
скую и смешанную неуравновешенность вращающихся дeTa
лей или сборочных единиц.
Статическая llеурав1l0вешеllность (рис. 6.3, а) наблюдает
ся у деталей типа дисков с малой длиной (маховиков, нажим
ных и ведомых дисков сцеплений, чyrунных шкивов и др.), у
которых возможна неуравновешенная сила инерции. Мерой
статической неуравновешенности служит Д и с б а л а н с, Ha
правление KOToporo совпадает с неуравновешенной силой
инерции, а значение равно произведению Mrs (r . см). Способы
статической балансировки состоят в совмещении центра масс
236
а
б
в
Т 2
р
S
....
)
"'7'77
1
р
{{"
'1
Рис. 6.3. Виды неуравновешенности деталей:
а статическая; б динамическая; в смешанная
детали с осью ее вращения путем снятия излишнеrо металла
или установки противовеса. При этом определяют направле
ние дисбаланса, затем на этом направлении на поверхности
изделия снимают излишний металл по одну сторону с HeypaB
новешенной массой от оси вращения, или добавляют металл,
если неуравновешенная масса находится по дрyrую сторону
от оси вращения детали. Массу т (r) снимаемоrо (добавля
eMoro) металла определяют по формуле
т == MrslR, (6.20)
rде R расстояние от оси вращения до центра массы снима
eMoro (добавляемоrо) металла, см.
Поверхность, с которой снимают металл или закрепляют
противовес, должна быть наибольшеrо радиуса, поскольку в
этом случае масса снимаемоrо (добавляемоrо) материала ми
нимальная.
Балансировку ведут на роликах, rоризонтальных призмах,
качающихся дисках и на станках.
у стройства для статической балансировки деталей на po
ликах и rоризонтальных призмах приведены на рис. 6.4 и 6.5.
Деталь 1 устанавливают без зазора на оправку 2, которую, в
свою очередь, устанавливают на ролики 3 или призмы. He
уравновешенная деталь под действием силы тяжести провер
нется вокрут своей оси, при этом ее «тяжелая» часть окажется
внизу. Балансировка на призмах дает более точные результа
ты, однако в этом случае требуется, чтобы их рабочие поверх
ности располаrались rоризонтально. Эти устройства показы
вают только направления дисбаланса, определение ero значе
ния затруднено и требует практическоrо навыка.
237
Рис. 6.4. Схема устройства для статической балансировки деталей на роликах:
1 деталь; 2 оправка; 3 ролики
1
2
з
Рис. 6.5. Схема устройства для статической балансировки деталей на призмах:
1 деталь; 2 оправка; 3 призма
у стройство для статической балансировки деталей на качаю
щемся диске (рис. 6.6) лишено приведенноrо недостатка. Ero
статически отбалансированный диск 2 имеет опоры (цилинд
рическую поверхность и плоскость) для балансируемой детали.
1
2
з
4
Рис. 6.6. Схема устройства для статической балансировки деталей на кача..
ющемся диске:
1 стрелки; 2 диск; 3 острие; 4 опора
238
Соосно цилиндрической поверхности установлено острие 3,
которое соприкасается с ответным коническим yrлублением
опоры 4. Две стрелки 1 диска расположены во взаимно пер
пендикулярных направлениях. Деталь устанавливают на диск
и ориентируют центрирующим пояском. Если диск с деталью
под действием силы тяжести наклонились, то их приводят В
rоризонтальное положение путем перемещения по поверхно
сти детали компенсирующеrо rpуза. Место нахождения rpуза
и ero масса показывают направление и величину дисбаланса.
Статическую балансировку изделий (маховиков, нажимных
и ведомых дисков сцеплений, сцеплений в сборе и др.) в ди
намическом режиме (при их принудительном вращении) BЫ
полняют на станке модели 9765. Этот вид балансировки более
точный, чем ранее рассмотренные.
ДИНClJWическая неуравновеUlенность (рис. 6.3, б) имеет Me
сто в том случае, коrда центр масс находится на оси вращения
изделия, а во время ero вращения возникает момент S от двух
равных сил инерции Р на плече 1. Момент S вызывает пере
менные по направлению наrpузки на опоры изделия при ero
вращении. Динамическую неуравновешенность устраняют
снятием или добавлением двух равных масс в плоскости дей
ствия момента S, чтобы появился новый момент, уравновеши
вающий начальный. Этот вид неуравновешенности выявляют
при принудительном вращении изделия.
Смешанная неуравновешенность (рис. 6.3, в) наиболее час
то встречается в реальных условиях, коrда имеется HeypaBHO
вешенные сила инерции и момент от двух равных сил инер
ции. Этот вид неуравновешенности характерен для длинных
деталей или сборочных единиц типа валов.
Система любоrо числа неуравновешенных сил инерции
сводится к двум силам, которые расположены в двух произ
вольно выбранных перпендикулярно оси детали плоскостях,
удобных для уравновешивания. Такие плоскости называют
плоскостями коррекции. Например, у коленчатоrо вала эти
плоскости проходят через крайние противовесы.
Пусть имеется ряд неуравновешенных сил, в том числе P 1
и Р 2 от масс тl и т2. Заменим центробежные силы P 1 и Р 2 их
составляющими P'l и P"l И Р'2 И Р"2 В плоскостях коррекции,
расположенных дрyr от дрyrа на расстоянии 1. Сложим эти
составляющие в каждой плоскости по правилу параллело
239
rpaMMa и получим равнодействующие Tl и Т 2 . В точке прило
жен ия силы Т 1 приложим две равные между собой, но проти
воположно направленные силы Т 2 . В результате получаем две
неуравновешенные силы Т 2 и Q в плоскостях коррекции. Сила
Q является векторной суммой сил Tl И Т 2 . Момент Т 2 1 опреде
ляет динамическую неуравновешенность, а сила Q статиче
скую. Полное уравновешивание изделия достиrается YCTaHOB
кой противовесов тз и т4 в плоскостях коррекции на линиях
действия сил Т 2 и Tl.
Направление (yrол) и значение дисбаланса в каждой плос
кости коррекции вала определяют на балансировочных CTaH
ках моделей, например, БМ 4У, КИ 4274, MC 9716 или фир
мы Schenk (iермания). На станках балансируют сборочные
единицы (коленчатые валы с маховиками, карданные валы и
др.), вращающиеся при работе arperaTa в двух и более опорах.
7
2
3
4
5
6
Рис. 6. 7. Схема станка для динамической балансировки деталей:
1 опоры (люльки); 2 датчик перемещений; 3 блок усиления, 4 миллиам..
перметр; 5 лампа стробоскопа; 6 электродвиrатель; 7 лимб стробоскопа;
8 маховик
Принцип действия балансировочноrо станка (рис. 6. 7) за
ключается в следующем. Изделие устанавливают на упрyrие
опоры (люльки) 1 и приводят во вращение с частотой
720. . .1100 мин l от электродвиrателя 6. Под действием цeH
тробежных сил инерции опоры с изделием будут колебаться
вдоль rоризонтальной оси. С перемещающимися опорами за
одно движутся и обмотки датчиков перемещений 2, находя
щиеся в маrнитном поле постоянных маrнитов. В каждой об
мотке наводится ЭДС, значение которой пропорционально
240
амплитуде колебаний. Ситнал от датчика поступает в блок
усиления 3 и в измененном виде фиксируется миллиампер
метром 4, шкала KOToporo составлена в единицах дисбаланса
(r . см). Сиrнал об yrле поворота шпинделя, при котором опо
ра переместилась на максимальное расстояние, поступает на
малоинерционную лампу 5 стробоскопа, вспышка которой
освещает небольшой участок обода вращающеrося лимба 7 с
уrловыми делениями от О до 3600. Рабочий воспринимает
лимб остановленным с неподвижными цифрами. Значение и
направление дисбаланса изделия поочередно определяют на
каждой из двух опор станка.
После каждоrо определения направления и значения дис
баланса останавливают станок. При отключенном электродви
rателе люльки запираются электромаrнитами. Затем вращени
ем изделия рукой за маховик 8 устанавливают ero в нужное
уrловое положение. С помощью радиально сверлильноrо
станка или электрической дрели высверливают лишний Me
талл необходимой массы в плоскости коррекции. Длина CBep
ления пропорциональна показаниям миллиамперметра.
Детали балансируют на участках их восстановления, а сбо
рочные единицы на сборочном участке. Характеристика ба
лансируемых частей автомобильноrо двитателя приведена в
табл. 6.2.
Таблица 6.2
Части двиrателя с рабочим объемом 4,8 л, требующие балансировки,
и их характеристика
Вид балансировки: Допусти..
Детали и сборочные единицы С статическая; мый дисба..
Д динамическая ланс, r. см
Маховик С 36
Коленчатый вал Д 30
Ротор фильтра центробежной очистки Д 10
масла со стаканом в сборе
Диск сцепления ведомый С 18
Диск сцепления нажимной С 36
Коленчатый вал с маховиком и сцеплением Д 30
Перспективно уравновешивание V образноrо двиrателя в
сборе путем снятия металла с маховика (задняя балансировоч
ная плоскость) и со шкива К<1ленчатоrо вала (передняя балан
сировочная плоскость). Допустимый дисбаланс составляет
241
40 r . см. Уравновешивание ведут на обкаточном стенде,
укомплектованном балансировочным прибором, с принуди
тельным вращением коленчатоrо вала от электродвиrателя
при вывернутых свечах зажиrания.
6.3. Сборка arperaTOB
Сборка это последовательная установка составных час
тей изделий, образование разъемных и неразъемных соедине
ний с достижением нормативных параметров точности.
Основные сборочные переходы: подача и ориентирование дe
талей, силовое замыкание соединений и межпозиционное пе
ремещение (рис. 6.8). Силовому замыканию подлежат резьбо
вые и прессовые соединения. При сборке arperaToB вначале
собирают их узлы, а затем из узлов сами аrpеrаты.
Точность сборки определяется степенью совпадения MaTe
риальных осей, контактирующих поверхностей или иных эле
ментов соединяемых деталей с положением их идеальных
образов, установленных технической документацией. OCHOB
ные точностные параметры: замыкающие размеры (линейные и
уrловые), моменты и усилия смыкания резьбовых и прессовых
Крепежная
деталь
заrрузка
подача
ориентирова
отсекание
наживление
навертывани
затяжка
контроль мом
Базовая Сборочная I
.
деталь позиция I
подача заrрузка
базирование подача
закрепление базирование
Комплектующая
деталь
ние
е
ента затяжки
r""""" 1
Сборочная I ..
позиция I Перемещение
L ...... собираеМ020
изделия
Рис. 6.8. Схема сборочной операции
242
Детали
11 Базовый
t=::c:f узел Д
1-ro порядка
Рис. 6.9. Технолоrическая схема узловой сборки:
БД базовая деталь; Д комплектующие детали
соединений. Точность зазоров и натяrов в соединениях, а TaK
же пространственноrо положения поверхностей деталей зави
сит от точности составляющих элементов.
ТеХНОЛО2ическая схема сборки представляет собой rpафи
ческое изображение процесса в виде условных обозначений и
последовательности сборки изделия или ero составной части.
Для составления схемы изделия ero делят на узлы первоrо,
BToporo и дрyrих более высоких порядков (или по ступеням
вхождения).
Схемы строят отдельно каждоrо из узлов изделия (рис. 6.9)
и ero общей сборки (рис. 6.10). Каждый элемент изделия
Детали
Базовый
узел А
1-ro порядка
Наименование
ro ro
:х:: :х::
c::t c::t Обозначение Количество
о:: о::
а. а.
Lй о са о
53 Е:: с:: Е::
е Q) е
I с") I
Рис. 6.10. Технолоrическая схема общей сборки
243
условно обозначен на схеме прямоyrольником, разделенным
на три части. В верхней части прямоyrольника указывают Ha
именование элемента, в левой нижней части ero обозначение
(индекс), в правой нижней части число одноименных эле
ментов. Индексы элементов соответствуют номерам деталей и
узлов на чертежах и в спецификациях.
Схему сборки начинают с базовой детали (узла) и заканчи
вают rотовым изделием (узлом). Между их обозначениями
проводят линию, сверху которой показывают присоединяемые
детали, снизу сборочные единицы. Последовательность
установки составных частей изделия определяют при решении
задачи формирования технолоrических операций сборки.
При необходимости на схемах сборки приводят контроль
ные операции и делают дополнительные надписи, опреде
ляющие содержание сборочных и контрольных операций (Ha
пример: «приварить», «сверлить совместно с...», «отреrулиро
вать зазор...» и др.).
Сборка резьбовых соединений. Резьбовые соединения в
автомобилях составляют 15.. .25 % от общеrо количества co
единений, а трудоемкость их сборки составляет 25...35 %
общей трудоемкости сборки. При сборке резьбовоrо соединения
12.. .17 % времени приходится на предварительное BBepTЫBa
ние, 18.. .20 % на основное вращение и 5...8 % на затяжку.
В единичном и мелкосерийном производстве «наживле
ние» детали на 2...3 нитки резьбы выполняют вручную, что
исключает срыв резьбы и порчу дороrостоящих корпусных
деталей. В крупносерийном и массовом производстве эти пе
реходы механизированы или автоматизированы. В последнем
случае добиваются совпадения осей соединяемых деталей,
затем прикладывают осевое усилие для контакта детали с
кромкой отверстия и только после этоrо сообщают детали
вращательное движение со скоростью, обратно пропорцио
нальной диаметру резьбы. В конце сборки соединения выпол
няют ero затяжку нормированным моментом вручную или
механически. Резьбовые соединения в rpуппе (например, rай
ки rоловки цилиндров) затяrивают в установленной последо
вательности, начиная с центральноrо соединения и продолжая
затяжку следующих соединений, расположенных дальше от
центра.
244
В качестве резьбосборочных средств применяют электри
ческие и пневматические rайковерты, применяемые и при раз
борке (см. раздел 2.1). Электроrайковерты питаются перемен
ным током напряжением 36 В и частотой 200 rц. Для затяжки
резьб с помощью ударно вращательных импульсов применя
ют механизмы, которые делят на частоударные (16...40 rц) и
редкоударные (до 3 rц). Редкоударные rайковерты производят
затяжку за 4...15 ударов. При затяжке частоударными rайко
вертами энерrия меняется от удара к удару в течение 100...200
периодов. у редкоударных инструментов энерrия отдельноrо
удара во времени не изменяется. Производительность сборки
резьбовых соединений повышают путем применения электро
механических одношпиндельных rайковертов собственноrо
изrотовления на колоннах или мноrошпиндельных rайковертов.
Около 15 % резьбовых соединений требуют затяжки HOp
мированным моментом, значение KOToporo установлено PYKO
водством по капитальному ремонту. Это относится к сборке
опор с радиальным разъемом, установки rоловки цилиндров,
сборки маховика с коленчатым валом и др.
При ручной сборке оrpаничение момента затяжки обеспе
чивает применение специальных ключей, которые бывают
предельными или динамометрическими. В предельном ключе
связь между рукояткой и шпинделем разрывается при дости
жении необходимоrо момента затяжки. Динамометрический
ключ имеет упрyrий элемент и прибор (шкалу со стрелкой),
значения момента затяжки читают на приборе.
Особенности сборки шпилечноrо соединения. Непод
вижность шпильки, ввинченной в корпус, достиrают натяrом,
создаваемым одним из трех способов: коническим сбеrом
резьбы, упорным буртом или тyrой резьбой (с натяrом по
среднему диаметру). Наибольшее применение получил третий
способ. Шпилечный ключ при сборке взаимодействует с резь
бой детали и ее торцом или с ее rладкой цилиндрической
частью.
Сборка прессовых соединений бывает продолыl или пo
переЧIl0 прессовой. В первом случае сборочное усилие прила
rают вдоль оси образуемоrо соединения, что вызывает сбо
рочное перемещение в этом направлении. Во втором случае
наrpевают охватывающую или охлаждают охватываемую дe
таль, осевое сборочное перемещение деталей происходит
245
практически без усилия, а радиальное сборочное усилие воз
никает при выравнивании температур деталей. Прочность по
садки при этом в 2,0...2,5 раза выше прочности соединений,
полученных без тепловоrо воздействия. Объясняется это тем,
что микронеровности при образовании соединений не разру
шаются, а выступы поверхностей упрyrо взаимодействуют
дрyr с дрyrом.
Сборка с HarpeBoM необходима для соединений со значи
тельными натяrами, а также в случае, коrда охватывающая
деталь выполнена из материала с высоким коэффициентом
линейноrо расширения, а детали в arperaTe наrpеваются. При
сборке наrpевают, например, венец маховика при установке
ero на маховик и поршень перед установкой поршневоrо
пальца, а седло клапана охлаждают перед установкой ero в
блок или rоловку цилиндра. Температуру HarpeBa (охлажде
ния) д,t (ОС) одной из деталей определяют по формуле
А > д.+(Rа о +Ra B )
tit ,
ka d
(6.21 )
rде Д, натяr посадки, мм; Ra o и Ra B шероховатости поверх
ностей отверстия и вала, мм; ka коэффициент линейноrо
расширения материала, равный для стали 11.1 O , rpад 1;
d диаметр посадки, мм.
Седла клапанов и подобные им детали можно охлаждать
при сборке в твердой yrлекислоте ( 78,5 ОС) или жидком азоте
( 195,8 ОС) в сосуде Дьюара.
В качестве прессосборочных arperaToB при усилиях сборки
до 2,5 кн применяют пневмоприводы с диаметрами цилинд
ров свыше 125 мм, а при ббльших сборочных усилиях rид
роприводы с диаметром цилиндров 63...125 мм.
Сборка узлов с подшипниками качения и скольжения.
Подшипник качения перед сборкой промывают в 6 % HOM
растворе масла в бензине или в rорячих (75...85 ОС) водных
растворах триэтаноламина, нитрита натрия и смачивателя ОП 7.
Наружное кольцо промытоrо подшипника должно леrко и
равномерно вращаться, при этом подшипник удерживают за
внутреннее кольцо в rоризонтальном положении. Затем под
шипник наrpевают в масляной ванне в течение 1 о. . .20 мин до
температуры 60. . .100 ос и после этоrо напрессовывают на вал.
246
Подшипники напрессовывают с применением оправок.
С натяrом устанавливают внутреннее кольцо подшипника,
если вращается вал, и наружное кольцо, если вращается KOp
пус. Сборочное усилие не должно передаваться через тела Ka
чения. Осевые силы при установке подшипника прикладыва
ют к тому кольцу, которое при данной операции сопряrается с
базовой деталью. Если подшипник одновременно устанавли
вают на вал и в корпус, то усилие прикладывают к торцам
обоих колец. Упорный буртик детали и торец кольца в резуль
тате сборки должны соприкасаться. После установки подшип
ника убеждаются в том, что тела качения не защемлены, для
этоrо проворачивают наружную обойму.
При сборке конических подшипников добиваются HopMa
тивноrо радиальноrо зазора между телами качеНИ:I и обойма
ми с помощью подбора толщины реrулировочных прокладок.
Ввиду Toro, что этот зазор измерить затруднительно, норми
руют момент вращения вала в подшипниках.
Бронзовые втулки запрессовывают в rоловки шатунов или
рычаrов и в таком положении их растачивают. Тонкостенные
разъемные подшипники скольжения (вкладыши) двиrателей
перед сборкой контролируют на предмет выступания стыка из
эталонной постели, при этом длина полуокружности вклады
ша должна быть на 0,02.. .0,03 мм больше соответствующей
длины постели. Это выступание необходимо для обеспечения
нормативноrо натяrа пары вкладышей в опоре двиrателя.
Сборка шпоночных и шлицевых соединений. Призмати
ческие и сеrментные шпонки входят в паз вала с натяrом, а в
паз ступицы по переходной посадке. При сборке следят