Библиографическое описание:

Захаров Ю. А., Ремзин Е. В., Мусатов Г. А. Обоснование необходимости восстановления посадочных отверстий корпусных деталей автомобилей // Молодой ученый. — 2015. — №1. — С. 63-65.

Корпусные детали автомобилей являются базовыми деталями, от технического состояния которых зависит долговечность и надежность автомобиля в целом. Корпусная деталь, как правило, металлоемкая и дорогостоящая, а наличие новых корпусных деталей на рынке весьма ограничено ввиду ряда причин. Поэтому, для обеспечения работоспособности и технической готовности автомобильного парка прибегают к восстановлению корпусных деталей автомобилей, в частности посадочных отверстий под подшипники.

Ключевые слова: корпусная деталь, автомобиль, восстановление, ремонт, посадочные отверстия, износ.

 

В настоящее время перед многими хозяйствующими субъектами встает вопрос обеспечения и поддержания работоспособности своих технических средств обслуживания и производства. Морально и физически устаревающий парк машин требует постоянного внимания, а также определенных денежных, ресурсных и трудовых затрат. Обновление состава машинного парка зачастую происходит очень медленно или не происходит совсем ввиду сложного экономического положения хозяйств и высокой стоимости новых единиц техники. Пополнение ремонтной базы новыми запасными частями, узлами и агрегатами также весьма затруднительно без серьезных финансовых вливаний. Поэтому, пополнение ремонтной базы чаще всего осуществляется путем ремонта и восстановления деталей, узлов и агрегатов машин, что требует значительно меньше затрат. Однако для повышения рентабельности ремонтно-восстановительных мероприятий необходимо выбирать наиболее рациональные, производительные и совершенные способы восстановления и ремонта.

В современных условиях развития авторемонтного производства эффективность ремонта техники тесно связана с разработкой, внедрением новых и совершенствованием существующих способов восстановления деталей машин, позволяющих повысить производительность технологических процессов восстановления.

При эксплуатации автомобилей, по вине агрегатов трансмиссии, происходит от 20 до 40 % всех отказов [1–3]. Ресурс отремонтированных узлов и агрегатов в значительной мере зависит от уровня технологии и качества восстановления корпусных деталей. Например, ресурс коробок передач составляет около 30–40 % от ресурса новых, при замене всех деталей на новые, кроме корпуса коробки передач. Известно, что больше всего в коробках передач изнашиваются корпусные детали и зубчатые колеса.

Во время эксплуатации рабочие поверхности деталей изнашиваются от воздействия ударных и знакопеременных нагрузок, сил трения, разрушающего воздействия окружающей среды, фреттинг — коррозии, а также подвергаются короблению от внутренних напряжений [1–5].

Техническое состояние корпусной детали узла или агрегата во многом определяет долговечность и надежность работы составляющих деталей и всего механизма в целом. Корпусные детали являются базовыми деталями, то есть теми деталями, которые определяют пространственное и взаимное расположение остальных деталей механизма. Посадочные места и привалочные плоскости корпусных деталей, а также крепежно-монтажные поверхности и элементы обеспечивают соблюдение требований пространственной макрогеометрии механизма, обеспечивая, тем самым, необходимые условия работы деталей. Изменение макрогеометрии корпусной детали (коробление, прогибы и другие деформации) незамедлительно повлечет за собой нарушение соосности, параллельности и так далее рабочих осей и плоскостей остальных деталей механизма. Произойдет резкое изменение условий работы узла и его составляющих, вплоть до аварийного изнашивания и выхода его из строя.

Наиболее распространенными дефектами корпусных деталей, встречающимися при эксплуатации автомобилей и другой мобильной техники, являются [1–3, 6–7]:

-          Нарушение макрогеометрии — коробление, перекос, изгибы и прогибы, другие деформации.

-          Повреждение поверхности — сколы, выкрашивания, трещины, раковины, задиры, пробои и т. д.

-          Дефекты резьбовых поверхностей — срез и деформация резьбы, облом шпилек, засорение резьбы смолистыми и другими отложениями.

-          Наличие чужеродных покрытий — нагар, окислы, продукты коррозии, труднорастворимые смолистые отложения и т. д.

-          Изменение формы и размеров поверхностей — все виды изнашивания посадочных поверхностей и привалочных плоскостей.

На долю корпусных деталей приходится около 16 % отказов. Наибольшая повторяемость дефектов характерна для посадочных отверстий под подшипники и стаканы [1, 8–9]. Так по данным ГОСНИТИ коэффициенты повторяемости дефектов в виде износа поверхности отверстий под подшипники и стаканы для основных типов тракторов, автомобилей и комбайнов составляет 0,1–0,85 [1]. Коэффициенты восстановления корпусов при капитальном ремонте машин составляют 0,4–0,8 [1].

Поверхности посадочных отверстий корпусных деталей в большинстве случаев испытывают достаточно высокие нагрузки различного вида. При этом изнашивание поверхности посадочных отверстий корпусных деталей происходит не равномерно, образуя при этом погрешности геометрической формы отверстий в виде отклонений от круглости, цилиндричности и т. д. При этом изменяется характер сопряжения наружного кольца подшипника и поверхности посадочного отверстия в корпусной детали. Посадка с натягом может перейти в переходную посадку и даже в посадку с зазором, что приведет к проскальзыванию кольца в посадочном отверстии. Кроме того, изменяется форма и площадь пятна контакта поверхностей кольца подшипника и посадочного отверстия корпусной детали, что также отрицательно сказывается на долговечности механизма в целом.

Устранение этих дефектов представляет основную сложность технологического процесса восстановления корпусных деталей. В результате износов, старения и деформации корпусов нарушаются не только размеры отверстий, но и их взаимное расположение, параллельность и перпендикулярность осей отверстий между собой и относительно установочных баз [1]. Так, ресурс коробок передач, собранных из новых деталей и восстановленных корпусов с нарушениями пространственной геометрии составляет менее половины ресурса новых [1]. Поэтому в процессе восстановления наряду с доведением размеров отверстий до номинальных значений необходимо восстанавливать их пространственное расположение, выдерживая точные размеры.

Величина износа, по данным Батищева А. Н., Голубева И. Г., Лялякина В. П. и других [1], для тракторов Т — 150, МТЗ — 50, МТЗ — 80, ДТ — 75 составляет 0,065–0,33 мм. Для трактора Т — 74 по данным Дунаева А. В. [1] максимальный износ ПО КД равен 0,15–0,22 мм.

Износ посадочных отверстий автомобильных коробок передач меньше, чем тракторных [1–3, 7]. Так, например, у коробок передач автомобилей ЗИЛ — 130 износ посадочных отверстий корпуса составляет 0,026–0,04мм. Это объясняется меньшими нагружением подшипниковых узлов в коробках передач автомобилей и более щадящими условиями эксплуатации.

Новые корпусные детали характеризуются относительно невысокой работоспособностью. Это во многом зависит от технологии их изготовления. Корпусные детали трансмиссий изготавливают преимущественно из серого чугуна. После получения отливок «старение» деталей не производят, поэтому в них присутствуют большие внутренние напряжения [1]. При последующей механической обработке происходит перераспределение напряжений, но, тем не менее, величина остаточных напряжений может быть существенной. Во время эксплуатации происходит снижение остаточных напряжений, что приводит к изменению пространственной геометрии корпусной детали и несоответствию её техническим требованиям.

Технология изготовления корпусных деталей достаточно сложна, трудоемка и затратна, поэтому неспециализированному производству трудно обеспечить надлежащее качество изготовления, а соответственно выпущенные такими предприятиями корпусные детали обладают пониженными ресурсными показателями. Да и приобретение новой металлоемкой и дорогостоящей корпусной детали по сравнению с затратами на восстановление уже имеющейся в большинстве случаев не рентабельно.

В соответствии с техническими требованиями, отклонения не должны превышать: межосевых расстояний 0,07–0,105 мм, от соосности отверстий 0,03–0,05 мм, параллельности осей 0,05–0,17 мм на длине до 350 мм, от перпендикулярности отверстий к базовым плоскостям 0,05–0,08 мм на длине 100 мм [1].

Свыше 70 % корпусов КП автомобиля ЗИЛ — 130 имеют перекос и не параллельность осей отверстий, выходящие за допустимые пределы. Установлено, что по причине несоосности посадочных отверстий требуют восстановления 86 % корпусов трансмиссий, 34 % корпусов КП трактора МТЗ — 50 и 88 % корпусов КП комбайна СК — 5, в то время как по предельным износам посадочных отверстий соответственно 22 и 60 % [1].

Приведенные выше данные показывают необходимость восстановления посадочных отверстий и их расположения в корпусах, поскольку износ, координация и взаимное расположение отверстий корпусных деталей оказывают большое влияние на долговечность отремонтированного агрегата.

Устранение не параллельности осей и восстановление межцентровых расстояний осуществляют растачиванием отверстий корпусных деталей, применяя при этом, специально разработанные кондукторы или станки, позволяющие обрабатывать сразу все отверстия [1–3, 10].

Устранение других дефектов посадочных отверстий осуществляют путем постановки дополнительной ремонтной детали (втулки, кольца), приваркой металлической ленты, напылением и наплавкой слоя металла, полимерными материалами, гальваническими покрытиями и так далее [1, 9–10].

Таким образом, восстановление посадочных отверстий корпусных деталей автомобилей тем или иным способом является необходимым этапом в процессе обеспечения работоспособности и технической готовности автомобильного парка хозяйства.

 

Литература:

 

1.         Захаров, Ю. А. Совершенствование технологии восстановления посадочных отверстий корпусных деталей проточным электролитическим цинкованием: дис. … канд. техн. наук [Текст] / Ю. А. Захаров. — Пенза, 2001. — 170 с.

2.         Захаров, Ю. А. Анализ способов восстановления посадочных отверстий корпусных деталей машин [Текст] / Ю. А. Захаров, Е. Г. Рылякин, А. В. Лахно // Молодой ученый. — 2014. — № 16. — С. 68–71.

3.         Захаров Ю. А. Восстановление посадочных поверхностей корпусных деталей машин проточным гальваническим цинкованием [Текст] / Ю. А. Захаров, Е. Г. Рылякин, И. Н. Семов // Молодой ученый. — 2014. — № 17. — С. 58–62.

4.         Рылякин, Е. Г. Повышение работоспособности гидропривода транспортно-технологических машин в условиях низких температур [Текст] / Е. Г. Рылякин, Ю. А. Захаров // Мир транспорта и технологических машин. — № 1 (44). — Январь-Март 2014. – С. 69–72.

5.         Обеспечение работы мобильных машин в условиях отрицательных температур [Текст] / Ю. А. Захаров, Е. Г. Рылякин, И. Н. Семов [и др.] // Молодой ученый. — 2014. — № 17. — С. 56–58.

6.         Захаров, Ю. А. Восстановление металлизацией деталей транспортно-технологических машин и комплексов [Текст] / Захаров, Е. В. Ремизов, Г. А. Мусатов // Молодой ученый. — 2014. — № 19. — С. 199–201.

7.         Захаров, Ю. А. Анализ способов восстановления корпусных деталей транспортно-технологических машин и комплексов [Текст] / Захаров, Е. В. Ремизов, Г. А. Мусатов // Молодой ученый. — 2014. — № 19. — С. 202–204.

8.         Рылякин, Е. Г. Повышение работоспособности гидросистемы трактора терморегулированием рабочей жидкости: автореф. дис.... канд. техн. наук: 05.20.03 / Рылякин Евгений Геннадьевич. — Пенза: ПГСХА, 2007. — 17 с.

9.         Семов, И. Н. Ремонт корпусных деталей машин [Текст] / И. Н. Семов, Ю. А. Захаров, Е. Г. Рылякин // Новый университет. Серия «Технические науки». — № 10(32). — 2014. — С.53–55.

10.     Пат. 2155827 Российская Федерация, МПК: 7C 25D 5/06 A. Устройство для электролитического нанесения покрытий [Текст] / И. А. Спицын, Ю. А. Захаров; заявитель и патентообладатель ФГОУ ВПО «Пензенская государственная сельскохозяйственная академия» (RU). — № 99115796/02, заявл. 16.07.1999; опубл. 10.09.2000, Бюл. № 25. — 8 с.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle