ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Результат выполнения конструкторско-технологической разработки.

Большинство ремонтных предприятий правят коленчатые валы обычно одно-семикратным нагружением (а в среднем трехкратным) на прессах, что снижает их усталостную проч­ность в среднем на 10-15% и максимум на 30%. Установле­но, что чем выше прогиб вала, тем большее число нагружений надо приложить, чтобы его выправить, что свидетельствует о более напряженном состоянии. Валы с прогибами в 0,50 - 0,65 мм обычно находятся в средне напряженном состоянии, валы с прогибами в 1,5 - 2,00 мм в максимально напряженном сос­тоянии. Чем больше напряжен вал, т.е. чем выше его прогиб, тем значительнее снижается выносливость вала, выправленно­го прессом. Поэтому, править коленчатые валы на прессах не рекомендуется. Например, при изготовлении и ремонте коленча­тых валов дизелей семейства ЯМЗ не допускается их правка на прессах путем перегибов. Иногда допускается правка колен­чатых валов на прессах, но только после упрочнения их галтелей накат­кой. Накатка повышает выносливость валов в среднем на 30%, но она пока практически не нашла применения в ре­монтном производстве.

Наиболее прогрессивный простой и самый доступный для всех ремонтных предприятий способ правки коленчатых валов - чеканкой галтелей с применением бойков специальной конструкции (см. рис. 1)

Носок бойка по толщине выполнен в соответствии с радиусом галтели минус 0,2мм. Лезвие изго­тавливается вогнутым, копируя радиус шейки вала, что позво­ляет упрочнять галтели на дуге 40-60 в зонах перекрытия коренных и шатунных шеек, т.е. в наиболее слабых местах коленчатых валов. Длина бойка, мм: 140 - 170.

Суть способа заключается в следующем. Участок шлифовки валов оснаща­ется поверочной плитой, призмами и штативом с индикато­ром для замера прогибов и правки изделий. Вал крайними коренными шейками устанавливается на призмы (они долж­ны быть закреплены на плите) и по неизношенному поясу средней коренной шейки устанавливают ножку индикатора. Определив величину прогиба и его направление, делают пред­варительное заключение о степени напряженности вала. Если какая-либо шейка (шейки) была заклинена, то обычно вал получает повышенную напряженность. Поэтому рекомендуется все валы с заклиненными шейками направлять на правку. В среднем 23% тракторных двигателей поступают в ремонт с заклиненными коленчатыми валами. При заклинивании шатун­ных шеек обычно вал получает более значительную напря­женность, нежели от заклинивания коренных шеек.

Определив предварительную напряженность вала, уста­навливают его стрелой прогиба вниз и обчеканивают галтели в зоне перекрытия шеек, нанося удары по бойку молот­ком массой 800г. Окончательная напряженность вала выявляется при правке. Если при чеканке галтелей вал отно­сительно легко поддается правке, то и степень его напря­женности невелика, и наоборот. Сложность правки коленча­тых валов, изготовленных из высокопрочных чугунов, связа­на прежде всего с малой пластичностью чугуна. Так, высо­копрочный чугун, используемый для изготовления валов ди­зелей СМД-14НГ имеет относительное удлинение - 4-10%. Чугунные коленчатые валы с прогибами 0,4-1,0 мм обычно трудно поддаются правке. То же можно сказать и о высоко напряженных стальных валах. Когда выправить окончатель­но валы чеканкой не удается, рекомендуется вести правку до тех пор, пока валы поддаются ей, а затем такие изделия с остаточным прогибом следует подвергать шлифовке и за счет этого устранять их изгиб. Величина остаточной дефор­мации у таких валов не превышает 0,20-0,25 мм.

Правку валов следует начинать с чеканки галтелей шатунных шеек, прилегающих к средней коренной шейке (см. рис. 2). Чекан­ка галтелей, показанных на рис. 2а, дает снижение стрелы прогиба на 0,12-0,45 мм, на рис. 2б - на 0,07-0,23 мм. Правка валов, согласно рис. 2в, приводит к снижению стрелы прогиба на 0,70-1,00 мм. Чеканка галтелей одной заклиненной шатунной шейки снижает прогибы валов: чугунных - на 0,05-0,10мм, стальных - на 0,05 - 0,30 мм.

В том случае, когда чеканкой галтелей шатунных шеек выправить вал окончательно не удается, следует обчеканить коренные шейки, что приводит к снижению прогибов валов на 0,10 - 0,20 мм. У валов, трудно поддающихся правке, рекомендуется обчеканивать галтели как шатунных, так и коренных шеек (рис. 2г). На рис. 2д представлена последова­тельность правки валов со стрелой прогиба, направленной в сторону, противоположную второму и третьему кривошипам.

Эффективность правки пятиопорных коленчатых валов с кривошипами, лежащими в одной плоскости, определяется в основном чеканкой галтелей второго и третьего кривошипов. При незначительных деформациях валов эффективность прав­ки достигается также чеканкой галтелей заклиненной шейки или чеканкой галтелей коренных шеек.

Способ прост, доступен для применения на любом предприятии.

Рис. 1.

r₁- радиус галтели валов, подвергаемых правке

r₂- радиус коренной шейки вала

l₃- длина бойка.

Рис. 2. Схема правки валов с биением в плоскости кривошипов:

1,2,3…12 - место чеканки