Интегрирование методического и технического обеспечения учебного процесса в технологию создания оборудования на базе лаборатории прикладной механики при разработке дефектовки и ремонта бобышки поршня ДВС с прямой юбкой | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 13 марта, печатный экземпляр отправим 17 марта.

Опубликовать статью в журнале

Авторы: , ,

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №6 (348) февраль 2021 г.

Дата публикации: 04.02.2021

Статья просмотрена: 9 раз

Библиографическое описание:

Волвенкин, И. К. Интегрирование методического и технического обеспечения учебного процесса в технологию создания оборудования на базе лаборатории прикладной механики при разработке дефектовки и ремонта бобышки поршня ДВС с прямой юбкой / И. К. Волвенкин, И. В. Корзов, Е. Ф. Чубенко. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2021. — № 6 (348). — С. 9-12. — URL: https://moluch.ru/archive/348/78357/ (дата обращения: 01.03.2021).



Недостаток лабораторного оборудования по измерению отклонений геометрических размеров технологических отверстий деталей ДВС от перпендикулярности и параллельности в поперечных и продольных плоскостях, а также технологии дефектовки и ремонта приводит к необходимости дополнительной разработки методического и технологического обеспечения учебного процесса. Лабораторные установки, предназначенные для освоения знаний, умений и навыков обучающимися, обладают высокой востребованностью, комплексным определением дефектов, высоким коэффициентом точности, что делает их незаменимыми при реализации учебного процесса по направлению подготовки Сервис и техническая эксплуатация автомобилей.

Ключевые слова: поршень ДВС, техническая скалка, нониусные инструменты, микрометрические инструменты, индикаторные инструменты.

С развитием дорожных сетей количество автомобильного транспорта в стране ежегодно растет, что приводит к увеличению числа эксплуатирующихся подержанных автомобилей. В дальневосточном регионе, где основной состав автомобильного транспорта японского производства, а вместо запчастей доставляются контрактные двигатели целиком, что приводит к необоснованному увеличению стоимости ремонта, востребованными являются диагностические и ремонтные работы ДВС.

Актуальность

Анализируя рынок автомобилей на Дальнем Востоке и загруженность СТО, можно сделать вывод об изношенности узлов автомобилей. Порой они уже не соответствуют заводским техническим требованиям. Именно поэтому актуальна проблема создания методического и технического обеспечения, инструкций по диагностике и ремонтопригодности узлов и их дальнейшей эксплуатации. В данной работе команда авторов представляет актуальное устройство для определения изношенности поршня с прямой юбкой.

Новизна

В настоящее время установок для измерения отклонений от перпендикулярности и параллельности бобышки поршня ДВС в лаборатории прикладной механики не существует. Поэтому в данной работе представлена разработка схемы, конструкции, основы методического обеспечения и масштабная модель лабораторной установки, обладающая новизной.

Основная часть

Исследование результатов натурных экспериментов, проводимых в лаборатории прикладной механики кафедры ТПТ института транспорта и логистики, показало востребованность в учебном процессе и перспективность разработки, цель которой — выявлять отклонения действительных геометрических размеров деталей ДВС от номинальных.

Поршни современных автомобильных двигателей имеют сложную пространственную форму, которая обусловлена различными факторами и условиями, в которых работает деталь. Поршни бывают двух видов и их различие заключается в форме торца поршня — прямой или косой [1].

Косая юбка имеет выпуклый и вогнутый вид (рис. 1).

Поршень ДВС с косой юбкой

Рис.1. Поршень ДВС с косой юбкой

Прямая юбка (рис. 2) в свою очередь имеет строго горизонтальный вид.

Поршень ДВС с прямой юбкой Поршень ДВС с прямой юбкой

Рис. 2. Поршень ДВС с прямой юбкой

Наиболее распространена прямая юбка. Чаще всего такие поршни используются в бензиновых двигателях.

В результате проведенного анализа было принято решение использовать для лабораторной установки поршень с прямой юбкой, т. к. спрос на ремонт данных поршней выше и технологическая особенность такого поршня — его простота, а, следовательно, и стоимость ремонта.

Неотъемлемым процессом формирования лабораторной установки является умение расшифровывать маркировку поршня ДВС. Поршень маркируется по пяти пунктам (рис. 3):

1 — стрелка, показывающая направление установки;

2 — ремонтный размер (1-й ремонтный — треугольник, 2-й ремонтный — квадрат);

3 — класс поршня по диаметру;

4 — класс поршня по отверстию под палец.

Маркировка поршня ДВС

Рис. 3. Маркировка поршня ДВС

При выполнении работы применялось обобщение опыта передовой практики проектирования, теоретический анализ и синтез, системно-структурный анализ, 3D моделирование, конкретизация, сбор независимых характеристик и статистическая обработка данных с планированием экспериментов с использованием центрально композиционных ортогональных планов второго порядка Бокса-Уилсона.

Важным элементом создания данной установки является скалка, строго соответствующая размеру пальца поршня ДВС. Для поршней применяются пальцы размером 16–30 мм в диаметре. Скалка представляет собой цилиндрическую деталь шириной 200 мм и диаметром, равным размеру пальца измеряемого поршня, изготавливается из стали 12ч2н4а.

Для полноценной работы устройства необходимо установить два штангенрейсмаса на поверочную плиту. Штангенрейсмас — это высокоточный инструмент для измерения высоты и вертикальной разметки деталей. Инструмент простой в применении, позволяет производить измерения и разметку с точностью до 0,005 мм без наличия специальных знаний и навыков. Немаловажной деталью является поверочная плита — металлическая, каменная, композитная, пластиковая плита с нормированной плоскостностью, чистотой поверхности, жесткостью, контактной износостойкостью, предназначенная для контроля точности детали (рис. 4).

Для создания трехмерной модели была использована программа Rhinoceros 5 [2, c. 6], которая позволяет строить твердотельные объекты при помощи 3D моделирования.

Геометрические модели твердых тел всегда математически определены. Отображение этих моделей на экране монитора осуществляется с заданной точностью и зависит от размера рабочей области, выбранной конструктором в начале работы, что существенно упрощает процесс проектирования и моделирования.

3D модель лабораторной установки

Рис. 4. 3D модель лабораторной установки

Отклонения формы и расположения поверхностей снижают не только эксплуатационные, но и технические показатели изделия. Они существенно влияют на точность и трудоемкость сборки и повышают объем пригоночных операций, снижают точность измерения размеров и влияют на точность базирования деталей при изготовлении и контроле [3, с. 2].

При выполнении лабораторной работы рекомендуется применять следующую последовательность действий:

— проверить поршень ДВС, определив отклонения от от перпендикулярности осей поршня и проушин;

— контролируемый поршень ставится торцом на поверочную плиту, угольником проверяется надежность базы, т. е. перпендикулярность к плоскости плиты. При наличии отклонения от перпендикулярности торец юбки выравнивается напильником;

— на контрольной скалке размечают расстояние с таким расчетом, чтобы полученные отметки были удалены от концов скалки на 5–10 мм, устанавливают контрольную скалку в проушины поршня и подводят индикатор к концу скалки, касаясь измерительным стержнем сделанных ранее отметок;

— устанавливают шкалу индикатора на ноль. Переводят стойку индикатора на вторую отметку скалки и снимают показания индикатора. Величина отклонения индикатора показывает перекос оси проушин относительно перпендикуляра к оси поршня;

— проверяют поршень двигателя, определив отклонение от пересечения осей поршня и проушин под поршневой палец. За базу для измерения принимается боковая поверхность поршня до ручьев;

— поршень со скалкой устанавливают на призмы;

— уравнивают скалку двумя штангенрейсмасами. Снимают размеры от плиты до верхней образующей скалки и верхней образующей поршня;

— замеряют диаметр скалки и диаметр поршня микрометрами;

— дают заключение относительно пересечения осей;

— определяют степень точности отклонения.

Заключение

В данной работе представлена лабораторная установка для дефектовки и ремонта бобышки поршня ДВС с прямой юбкой, описан технологический процесс, показан методический порядок выполнения лабораторной работы по определению отклонений от параллельности и перпендикулярности исследуемой детали.

К перспективам работы коллектив авторов считает возможным отнести разработку методического обеспечения дефектовки и ремонта поршня ДВС с косой юбкой, как одного из наиболее распространенных элементов современного ДВС.

Литература:

  1. https://www.autostat.ru/infographics/35747/ © Автостат
  2. Меженин, А. В. Технологии 3d моделирования для создания образовательных ресурсов. Учебное пособие. — СПб, 2008
  3. Тюнинг системы газораспределения на примере ДВС NISSAN RB20DET. Чубенко Е. Ф., Салабаш К. О. Автомобильный транспорт Дальнего Востока — 2018 Материалы IX международной научно-практической конференции. 2018 г.
Основные термины (генерируются автоматически): прямая юбка, лабораторная установка, поршень, косая юбка, поверочная плита, учебный процесс, автомобильный транспорт, измерение отклонений, контрольная скалка, лабораторная работа.


Ключевые слова

поршень ДВС, техническая скалка, нониусные инструменты, микрометрические инструменты, индикаторные инструменты
Задать вопрос