Способ восстановления шеек валов петросова

Способ восстановления шеек валов петросова

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: для восстановления изношенных шеек валов, в частности, коленчатых валов с применением разрезных оболочек. Сущность изобретения: на шейки вала устанавливают разрезные оболочки, после покрытия контактирующих поверхностей связующим составом(припоем или клеем ). Очки обжимают на части своей длины скобами и подвергают поверхностному пластическому деформированию (ППД) в виде дробеструйной обработки до сознания остаточных напряжений сжатия, обеспечивающих прижим оболочек к шейкам валов без внешнего воздействия в процессе затвердевания связующего состава. Оболочки с выступом в средней части устанавливают таким образом, чтобы выступы совместились с масляными каналами шеек валов, после чего производят ППД оболочек. 2 з.п ф-лы, 2 ил.,1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5I)5 В 23 Р 6/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4793034/27 (22) 05.01,90 (46) 15.09,92, Бюл. ¹ 34 (75) В.В.Петросов (56) Авторское свидетельство СССР

N 1207666, кл. В 23 К 1/12, B 23 P 6/00, 1983. (54) СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ШЕЕК

ВАЛОВ ПЕТРОСОВА (57) Использование; для восстановления изношенных шеек валов, в частности, коленчатых валов с применением разрезных оболочек. Сущность изобретения: на шейки вала устанавливают разрезные оболочки, после покрытия контактирующих поверхноИзобретение относится к ремонтной технологии и предназначено для восстановления иэношенных шеек валов. в частности шеек коленчатых валов поршневых двигателей автомобилей, судов, самолетов, а также поршневых компрессоров.

Применяемые в современной ремонтной технологии способы восстановления шеек валов наплавкой или иетиллизацией приводят к снижению точно<:ти и надежности валов.

Известны способы восстанс вления шеек валов, включающие механическую обработку шеек, присоединение к ним металлических разрезных оболс чек посредством нанесения на контактные поверхности валов и оболочек связующего состава в виде клея или припоя и прижима оболочек к шейкам вала до затвердева ия связующего состава.

„„ А „„1761422 А1 стей связующим составом (и рипоем или клеeM). Очки обжимают на части своей длины скобами и подвергают поверхностному пластическому деформированию (ППД) в виде дробеструйной обработки до сознания остаточных напряжений сжатия, обеспечивающих прижим оболочек к шейкам валов без внешнего воздействия в процессе затвердевания связующего состава. Оболочки с выступом в средней части устанавливают таким образом, чтобы выступы совместились с масляными каналами шеек валов, после чего производят ППД оболочек. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.,1 табл.

Целью изобретения является повышение технологичности и производительности процесса восстановления, а также повышение надежности восстанавливаемых деталей.

На фиг.1 изображено соединение вала с разрезной оболочкой, на фиг.2 — элемент

1 этого соединения. где приведены эпюры напряжений (+ гт- напряжения растяжения, — о — напряжения сжатия) по толщине разрезной оболочки.

На шейки вала 1 (фиг.1), после их механической обработки, включающей, например, токарную обработку или шлифование, устанавливают разрезные оболочки 2, в виде разрезных втулок, имеющих зазор в стыке S менее диаметра шейки d u достаточный для упругого одевания ее на шейку вала 1 (d> S> 0 05d). Перед этим контактирующие поверхности каждой шейки детали 1 и оболочки 2 очищают и

1761422 покрывают связующим составом 3, например, припоем или клеем. Прижим оболочек к шейкам осуществляют поверхностным пластическим деформированием (ППД) наружной поверхности оболочки до сознания в ней остаточных напряжений сжатия 4 (фиг,2), действующих при отвердевэнии связующего состава 3.

Остаточные напряжения сжатия 4 в поверхностном слое оболочек 2 обеспечиваются за счет создания сжимающих остаточных напряжений 5 от ППД, превышающих по величине растягивающие напряжения 6 от чистого изгиба, которые возникают при обжиме оболочки 2 на шейке вала перед их ППД.

В качестве ППД оболочек одновременно на всех шейках, например, у коленчатого вала, применяют дробеструйную обработку, что обеспечивает повышение производительности.

Для повышения надежности восстанавливаемых деталей, например, коленчатых валов, на оболочках выполняют по одному выступу с отверстием в средней части 7 (фиг,1) по размерам выемок 8 или отверстий в масляных каналах шеек 1, Пример. Проводилось восстановление коренных шеек коленчатых валов, которые шлифовались на один размер.

Для восстановления этих шеек брались разрезные оболочки, выполненные в виде разрезных втулок с зазором в стыке S 0,50, гладкие и имеющие один выступ в средней части, Все шейки валов и оболочки перед соединением подвергались тщательному обезжириванию.

Восстановление первой группы шеек валов осуществлялось по способу, изложенному в прототипе с применением пайки и содержащему операции, приведенные в таблице.

Вторая группа шеек восстанавливалась по данному способу следующим образом; после нанесения припоя 3 на шейки валов 1 и внутренние поверхности оболочек 2, последние устанавливались на шейки, обжимались каждая двумя скобами, имеющими суммарную ширину меньше половины ширины шейки и подвергалиаь дробеструйной обработке в пневмодинамической камере на режиме; шарики диаметром — 2 мм, давление воздуха 0,4 МПа. После перезакрепления скоб оболочки подвергались дробеструйной обработке в еще необработанной части, при допущении повторной дробеструйной обработки части ее поверхности.

В результате в разрезных оболочках были созданы остаточные напряжения сжатия по типу зпюры 4 на фиг.2, которые после удаления скоб и нагрева соединения "шейка-оболочка" до расплавления припоя с выдержкой такого состояния в пределах 2, за счет постоянного стремления стянуть каждую оболочку вокруг своей шейки вала, обеспечили выдавливание из стыков лишнего припоя и сплошность связующего состава в их стыке.

Третья группа шеек восстанавливалась по данному способу с применением разрезных оболочек, выполненных с одним выступом 7 в средней части, и связующего состава в виде клея. Для этого, после нанесения клея на контактные поверхности, выступы 7 оболочки 2 совмещались с отверстиями 8 масляных каналов шеек валов 1, после чего оболочки стягивались скобами и подвергались дробеструйной обработке как в предыдущем случае. Полимеризация клея производилась после снятия с шеек валов всех стяжных скоб при комнатной температуре, но она может производиться и при повышенной, Для всех групп деталей устанавливались относительные показатели по трудоемкости, прочности соединения разрезной оболочки (PO) и шейки вала на сдвиг и по долговечности восстановленных валов, принимая за 100 показатели, относящиеся к прототипу.

Данные сведены в таблицу.

Использование предлагаемого способа восстановления шеек валов обеспечивает по сравнению с существующими способами следующие преимущества: повышение технологичности процесса за счет исключения необходимости прижима PO (как одного так и всех на одном коленвалу) к шейке вала в процессе пайки или склеивания их; повышение производительности (снижение трудоемкости на 20...40 ) за счет одновременной дробеструйной обработки всех PO на одном коленвалу и обеспечения возможности одновременного соединения всех PO на одном коленвалу при общем и едином нагреве коленвала и применения автоматизации процесса; повышение прочностных свойств и надежности восстановленных деталей (прочности PO на сдвиг относительно шейки валя — в 2...2,5 раза и долговечности вала — е

2,5....3 раза) за счет, во-первых, введени вместо зпюры 6 напряжений (фиг.2), стремящихся оторвать PO от шейки, в том числе и после припайки или склеивания PO с колен. валом, остаточных напряжений сжатия 4

1761422 направленных на постоянное сжатие PO вокруг шейки, во-вторых, выполнения одного выступа в средней части PO и совмещения его с отверстием в шейке вала, исключающего сдвиг PO относительно шейки вала при вероятности разрушения связующего состава.

Формула изобретения

1. Способ восстановления шеек валов. включающий механическую обработку шеек, присоединение к ним металлических разрезных оболочек посредством нанесения на контактные поверхности связующего состава и прижима оболочек к шейкам до затвердевания связующего состава, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения технологичности процесса, прижим оболоПредлагаемый способ

Известный способ (с применением пайки ) Характеристика с применением клея и

PO с выступом с применением пайки

+ + (припоем) (припоем) (клеем) + + + (прижим по (прижим на части длины) всей длине) + (дробеструйная поверхности PO прижима ) + обработка всей с перестановкой

+ (для расплавления припоя ) + (для термофиксации клея) (для расплавления пригюя) (с внешним прижимом) 80

100

100

200

250

250

100

300

Меха ни ческая о бра бот кв из" ношенной шейки, шлифо вание до диаметра d

Изготовление PO из разрезной вт ул ки

Покрытие поверхности шейки вала и внутренней поверхности PO связующим составом

Сборка PO на шейке вала с прижимом

Дробеструйная обработка наружной поверхности PO

Нагрев PO и шейки вала

Наличие внешнего прижима при соединении PO с шейкой вала, во время нагрева и при охлаждении соединения

Трудоемкост ь, 4

Прочность PO на сдвиг,Ф

Долговечность вала, 3 чек к шейкам осуществляют поверхностным пластическим деформированием (ППД) наружной поверхности оболочки до создания остаточных напряжений сжатия при от5 вердевании связующего состава.

2. Способ по п 1, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности процесса в качестве поверхностного пластического деформирования

10 используют дробеструйную обработку.

3. Способ по пп.1 и 2, отл и ча ю щи йс я тем, что, с целью повышения надежности восстановленной детали, на оболочке выполняют один выступ в средней части, а

15 поверхностное пластическое деформирование осуществляют после введения выступа в масляный канал шейки вала. (без прижима внешними силами.

Стягивание РО за счет внутренних остаточных напряжений) 1761422

Составитель В.Петрасов

Техред М.Моргентал Корректор Е.Папп

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3217 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5