• Арсентьев Алексей Владимирович
  • 2006
  • 18

Совершенствование технологии восстановления шеек коленчатых валов путем использования полуавтоматической дуговой приварки ремонтной разрезной втулки автореферат диссертации для написания диплома, курсовой работы, тема для доклада и реферата

Совершенствование технологии восстановления шеек коленчатых валов путем использования полуавтоматической дуговой приварки ремонтной разрезной втулки - темы дипломов, курсовиков, рефератов и докладов Ознакомиться с текстом работы
Специальность ВАК РФ: 05.20.03 — Технологии и средства технического обслуживания в сельском хозяйстве
  • Реферун рекомендует следующие темы дипломов:
  • Технологические способы восстановления шеек коленчатых валов наплавкой
  • Причины выхода из строя коленчатых валов тепловых двигателей
  • Анализ точности и стабильности технологического процесса шлифования коленчатых валов на ремонтные размеры
  • Техническое состояние зубчатых передач тракторов, поступающих на ремонт
  • Реферун советует написать курсовую работу на тему:
  • Критические сжимающие напряжения и их влияние на усталость поверхностного слоя зубьев шестерен
  • Расчет теплоты, теряемой зеркалом шлаковой ванны
  • Выбор режима электрошлаковой наплавки
  • Анализ повреждений шеек коленчатых валов судовых дизелей
  • Реферун советует написать реферат на тему:
  • Выбор материалов покрытия
  • Расчет экономии средств на материалы
  • Финишная обработка модифицирующими материалами
  • Факторы оказывающие влияние на сопряжение
  • Реферун предлагает написать доклад на тему:
  • Дискретное представление образующей шейки коленчатого вала
  • Размеры срезаемых слоев
  • Установка отверстий для крепления клина
  • Моделирование пазов для установки запирающих клиньев
Поделиться с друзьями:

Выдержки из автореферата диссертации Арсентьев Алексей Владимирович, 2006, 05.20.03 — Технологии и средства технического обслуживания в сельском хозяйстве

Актуальность темы; Проблема снижения затрат в ремонтном производстве сводится главным образом к повторному использованию ремонтно-пригодных деталей. Успешное ее решение должно основываться на тщательно разработанных технологических процессах восстановления в первую очередь базовых деталей, к которым с полным основанием относятся коленчатые валы двигателей внутреннего сгорания.

Задача восстановления коленчатых валов является исключительно сложной и до настоящего времени окончательно не решена. В связи с этим применяется множество вариантов технологических процессов восстановления коленчатых валов, основанных на использовании напыления, наплавки, электроконтактной приварки стальной ленты, гальванических покрытий и др.

Нами предложен новый способ восстановления шеек коленчатых валов, в котором используется для компенсации износа разрезная ремонтная втулка, соответствующим образом фиксируемая на восстанавливаемой шейке.

В работе исследуются различные варианты фиксации ремонтной втулки на шейке вала и определяющие качество восстановленной поверхности шейки. В связи с этим теоретические обоснования и экспериментальные исследования по обеспечению надежной приварки ремонтной втулки к шейке вала при минимальном термическом влиянии на шейки восстанавливаемого коленчатого вала являются весьма актуальными.

Диссертация выполнена в соответствии с планом научно-исследовательских работ Санкт-Петербургского государственного аграрного университета по проблеме 9 «Создание и освоение прогрессивных технологий технического сервиса машин и оборудования».

Цель_исследования: совершенствование технологии

восстановления шеек коленчатых валов путем применения полуавтоматической дуговой приварки ремонтной втулки.

Объект исследований:

- технологический процесс восстановления шеек коленчатых валов автотракторных двигателей;

- технологические операции, связанные с приваркой ремонтной втулки к восстанавливаемой шейке вала.

Научная новизна:

предложен способ фиксации ремонтной втулки на восстанавливаемой шейке коленчатого вала, для которого обоснованы конструктивные и технологические параметры;

- установлена необходимая минимальная площадь сварных швов, фиксирующих ремонтную втулку на шейке вала;

- предложена методика расчета напряжений в приваренной ремонтной втулке;

- предложена методика расчета тепловых потоков в приваренной ремонтной втулке;

- установлены физико-механические параметры сварных швов, фиксирующих ремонтную втулку на восстанавливаемой шейке вала;

- определены технологические напряжения, действующие в приваренной ремонтной втулке.

Практическая значимость:

- разработан технологический маршрут и его технологические операции, обеспечивающие фиксацию ремонтной втулки на восстанавливаемой шейке вала;

- предложены технологические методы приварки ремонтной втулки и последовательность их применения;

- разработана компоновка рабочих органов установки для фиксации ремонтной втулки на восстанавливаемой шейке коленчатого вала.

Реализация результатов исследований:

- результаты исследований по совершенствованию технологии восстановления шеек коленчатых валов приняты для использования в научно-производственной лаборатории СПГАУ и создания специализированного участка по восстановлению автотракторных коленчатых валов в технопарке «Царское Село».

Апробация:

Материалы по результатам исследований были предоставлены на ежегодных научных конференциях Санкт-Петербургского аграрного университета в 2004...2006 годах.

На защиту выносятся:

способ фиксации ремонтной разрезной втулки на восстанавливаемой шейке коленчатого вала и технологические методы для его реализации;

- методика расчета минимально необходимой остаточной толщины стенок ремонтной втулки, приваренной к шейке вала;

- методика расчета технологических напряжений в приваренной ремонтной втулке;

- методика расчета тепловых потоков в приваренной ремонтной втулке;

- физико-механические характеристики приваренной ремонтной втулки.

Основные положения, выносимые на защиту;

- после холодного запуска двигателя в процессе его нагрева температура коленчатого вала и ремонтной втулки должны быть одинаковыми;

- при расчете толщины ремонтной втулки необходимо учитывать остаточную толщину приваренной ремонтной втулки.

Публикации:

По теме диссертации опубликованы 4 статьи. На рассмотрении ФИПС находится заявка на изобретение — способ восстановления коленчатого вала.

Объем и структура диссертации:

Основные выводы

1. Анализ технологии восстановления шеек коленчатых валов с применением ремонтной втулки показал, что теплопередача от ремонтной втулки в тело вала зависит от относительной площади сварных швов, которыми втулка фиксировалась на шейке вала.

2. Для обеспечения стабильного натяга в сопряжении шейка -ремонтная втулка в процессе работы двигателя внутреннего сгорания необходимо и достаточно обеспечить 25...30% площади сварных швов относительно всей поверхности ремонтной втулки.

3. Разработан расчетно-теоретический метод определения остаточной толщины стенок ремонтной втулки, установленной на восстанавливаемую шейку вала. Ее величина не должна быть меньше 0,25 мм.

4. Разработан расчетно-теоретический метод определения напряжений в приваренной ремонтной втулке. При принятой схеме приварки технологические напряжения составили 352МПа.

5. Разработан расчетно-теоретический метод определения температурных полей в приваренной ремонтной втулке и шейке вала на основе использования метода конечных элементов. Предлагаемая схема приварки ремонтной втулки обеспечило постоянство скорости нагрева деталей сопряжения

6. Металлографические исследования показали, что в микроструктуре приваренного участка ремонтной втулки отсутствуют трещины и другие дефекты, которые влияли бы на износостойкость восстановленной поверхности. Зоны термического влияния вдоль сварных швов минимальны (2...2,5 мм) или полностью отсутствуют.

7. Качество сварного шва было повышено путем применения стальной ленты марки 30ХГСА, которая исключила всплески высокой твердости в зоне термического влияния и обеспечила твердость в пределах HRC 45.. .49.

8. Экспериментальные исследования показали, что в приваренной ремонтной втулке напряжения составили 355...550МПа, что обеспечивает запас прочности в пределах к=3...4.

9. Установлена математическая модель связи технологического режима нанесения кольцевого сварного шва (скорости приварки и величины тока) и глубины проплавления основного металла вала.

Основное содержание диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Зуев A.A., Арсентьев A.B., Федорищев A.A. Технология восстановления шеек коленчатых валов // Двигателестроение. — СПб. - 2006. - № 3. - С. 40-42.

2. Арсентьев A.B. Измерение напряжений в восстанавливаемых коленчатых валах при помощи метода рентгеновской тензометрии. Рос. акад. с.х. наук, СПбГАУ. - СПб.,2006. - 18 с. - Деп. в ЦИИТЭИ Агропром 20.04.06, № 25 ВС - 2006.

3. Арсентьев A.B., Федорищев A.A. Методика определения напряжений в сопряжении «разрезная втулка—шейка вала» // Сборник научных трудов СПбГАУ «Прогрессивные технологии в аграрной науке». — СПб. — 2005. — С. 8-10.

4. Арсентьев A.B. Оценка физико-механических свойств поверхности восстановленной шейки вала // Сборник научных трудов СПбГАУ «Надежность и ремонт транспортных и технологических машин в сельском хозяйстве». - СПб. — 2006. — Выпуск 6. - С. 15-17.

5. Заявка на изобретение № 2005134458 / 02 (038533) 07.11.2005 г. «Способ восстановления вала». / Зуев A.A., Ожегов Н.М., Цыплаков В.Г., Иванов A.B., Арсентьев A.B.

Поделиться с друзьями: