Вплив вагомих чинників на величину деформування колінчастих валів під час їхнього відновлення наплавленням
Автор: Зубач Тарас Юрійович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Автомобільний транспорт
Інститут: Інститут механічної інженерії та транспорту
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2024-2025 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Зношені колінчасті вали ДВЗ представляють доволі складну проблему з позицій їхнього ефективного відновлення. Відомо, що впродовж тривалого часу для відновлення їхніх шийок залучали гальванічне нарощування, металічне напилювання, монтування напіввтулок, а також ручне наплавлення. Проте через наявність недоліків перелічені вище способи не отримали широкого застосування. Застосування легуючого флюсу дозволяє позбутись термічного оброблення шийок після наплавлення з отриманням твердості шийок навіть, не нижчої ніж у нових валів. У цьому випадку втомна міцність колінчастих валів зростає у 2-3 [1]рази. Об’єкт дослідження – технологічний процес відновлення шийок колінчастих валів наплавленням. Предмет дослідження – закономірності зміни величини деформування колінчастих валів, відновлених наплавленням шийок. Мета роботи – визначення деформування відновлених колінчастих валів, після наплавлення шийок, статистичними методами. У розділі 1 проведений аналіз впливу ресурсу колінчастого валу на термін служби двигунів автотранспортних засобів (АТЗ). Досвід експлуатування машин і обладнання свідчить, що в 80 випадках із 100 вони виходять з ладу через відмову вузлів тертя, що викликане зношуванням тертьових поверхонь або поломками, спричиненими цим зношуванням. [2]. Цю ситуацію для нових двигунів можна пояснити недосконалістю технологічного процесу їх виробництва, зокрема неналежним вибором методів зміцнення та порушенням умов приготування деталей. Серед причин низького ресурсу двигунів після ремонту можна виділити: низьку культуру виробництва ремонтних робіт; неефективну технологію ремонту деталей; недостатню якість обробки тертьових поверхонь; відсутність технологій і обладнання, що забезпечують високі фізико-механічні властивості матеріалів відремонтованих деталей; недостатню спеціалізацію ремонтних підприємств у порівнянні з заводами-виробниками серійної продукції. Загалом сучасне ремонтне виробництво за рівнем організації та технічного оснащення ще не повністю відповідає вимогам для забезпечення високої якості ремонту двигунів. Показник безвідмовності та ресурс капітально відремонтованих двигунів становить 50-60% від відповідних значень нових [1]. Аналіз причин відмов технічних засобів показав, що найбільш поширеною ресурсною відмовою є вихід з ладу через зношування та руйнування елементів пари тертя «шийка колінчастого валу - вкладка підшипника ковзання». Розділ 2 присвячений огляду способів відновлення колінчастих валів двигунів АТЗ. Найбільш доступними й техніко-економічно оправданими є способи відновлення колінчастих валів наплавленням легуючими матеріалами, які дозволяють отримати високу зносостійкість без застосування термооброблення, але мають низький опір втомі (55-75%) [3]. Ці способи успішно застосовують для відновлення колінчастих валів бензинових автомобільних двигунів, й отримана міцність задовольняє вимогам їхньої надійної експлуатації на протязі терміну служби, близького до терміну служби нових валів. При такому відновленні на галтелях між шийками і щоками виникає зона сплавлення, яка має низьку пластичність, а в зоні термічного впливу через різку структурну неоднорідність виникають тріщини, мікротріщини, посилюється концентрація напружень, знижується опір втомі. При цьому через значний термічний вплив (глибина проплавлення-2 мм) проходить деформування валу. Таким чином, незважаючи на те, що у наплавленому шарі утворюється структура мартенситу, що забезпечує стискаючі напруження, низька пластичність у зоні сплавлення слугує основною причиною зниження опору втомі. Показано, що застосування плазмового наплавлення дає можливість використання порошково дротових композицій з температурою плавлення нижчою, ніж у монолітного дроту. Отже зона термічного впливу, і як наслідок — деформування є суттєво меншими. У розділі 3 розглянуті елементи математичної статистики й створена статистична модель впливу вагомих чинників на величину деформування колінчастих валів внаслідок відновлення їхніх шийок наплавленням. Встановлено, що величина деформування колінчастих валів підпорядковується нормальному закону розподілу. Ключові слова: автотранспортний засіб (АТЗ), зношування, колінчасті вали, наплавлення, емпіричний і теоретичний розподіли, критерій Пірсона. Перелік використаних літературних джерел 1. Форнальчик Є. Ю. Технічна експлуатація та надійність автомобілів: навчальний посібник / Є. Ю. Форнальчик, М. С. Оліскевич та ін.- Львів: Афіша, 2004.- 492 с. 2. Полянський О. С. Технологія відновлення деталей та ремонту автомобілів: навчальний посібник / О. С. Полянський, Б. В. Савченков, Є. О. Дубінін та ін..- Харків: вид-во ХНАДУ, 2012.- 312 с. 3. Молодик М. В. Відновлення деталей машин / М. В. Молодик, Б. А. Лангерт, А. К. Бредун.- К.: Урожай, 1989.-256 с. 4. Драгомирецька Х. Т. Теорія ймовірностей та математична статистика: навч. Посібник / Х. Т. Драгомирецька, О. М. Рибицька та ін. – Львів: Вид-во Львівської політехніки, 2012. – 396 с