Проектирование механосборочного цеха с участком восстановления некоторых деталей и узлов судовых ДВС, страница 18

       Определение мощности на шпинделе станка

Эффективная мощность резания при точении равна:

                                                                                      (3.10)

                     

 Потребную мощность  на шпинделе станка рассчитываем по формуле:

                                                                                           (3.11)

где η- КПД станка, равный 0,85

 

Коэффициент использования станка по мощности:

                                                                                             (3.12)

где N_эд.ст – мощность электродвигателя станка, кВт

Так как мощность станка больше потребной мощности, то делаем вывод, что станок подходит для требуемых станочных операций.

 

4 Разработка технологического процесса восстановления кулачков распределительного вала

4.1 Износы распределительного вала, их определение

Назначение распределительного вала – обеспечить открытие и закрытие в определенной последовательности впускных и выпускных кулачков. Для этого на валу размещены кулачковые шайбы, количество которых соответствует числу впускных и выпускных клапанов.

Вал изготавливается цельным, т.е. кулачки выполнены совместно с валом. Для установки в разъемные опорные подшипники на валу выполнены подшипниковые шейки. Собственно вал состоит из двух половинок, несущих по шесть кулачковых шайб и соединяющихся между собой встык, для чего одна из подшипниковых шеек выполнена в виде фланца.

Вал работает в напряженных условиях и изготовлен из стали 20Х ГОСТ 4543-79. поверхности подшипниковых шеек и кулачков цементируются на глубину 0,8…1,2 мм, а затем подвергаются закалке ТВЧ до твердости HRC 58…62.

Основными дефектами при изнашивании распределительных валов являются:

- выкрашивание рабочих поверхностей кулачковых шайб;

- искажение профиля шайб;

- трещины на поверхности самого вала;

- биение подшипниковых шеек относительно оси вала;

- искривление оси вала.

Согласно техническим условиям/22/, трещины и выкрашивания на рабочих поверхностях кулачковых шайб и поверхностях вала не допускаются. Местная выработка рабочей поверхности кулачков допускается не более 0,5мм на площади 5мм². Диаметры шеек вала должны быть в поле d9. Отклонение формы шеек(овальность и конусность) до 0, 03мм. Биенике средних шеек относительно крайних – не более 0, 04мм. Шероховатость шеек и кулачков -  не более 0,63мкм.

Выкрашивание цементированного слоя на шейках и кулачках выявляют визуально, трещины на кулачках и валах -  с помощью лупы и магнитопорошковым  методом контроля. Искажение профиля кулачков определяют по шаблону. Отклонение размеров и форм поверхностей от проектных выявляют универсальными измерительными инструментами соответствующей точности. Биение шеек проверяется индикатором на поверочной плите или в центрах.

4.2 Выбор рационального способа ремонта

Распределительный вал дизеля является одной из самых сложных и дорогостоящих деталей, поэтому восстановление вала до номинальных размеров и характеристик практически оправдывает любые затраты.

Восстановление линейных размеров валов, а также форм поверхностей обычными способами обработки на ремонтные размеры приводит к преждевременному ускоренному изнашиванию (главным образом, на станках) этих дорогостоящих деталей.

Наиболее эффективны способы ремонта (восстановления) распределительных валов дизеля наращиванием металла на рабочие поверхности.

К числу таких способов относят:

- электродуговую наплавку;

- хромирование;

- осталивание (железнение);

- газопламенное напыление;

- плазменно-дуговое нанесение покрытия.

Электродуговую наплавку можно осуществлять следующими методами:

- аргонно-дуговая наплавка в среде защитных газов;

- вибродуговая наплавка;

- механизированная дуговая наплавка под слоем флюса;

- наплавка порошковыми проволоками.

Ремонт электродуговой наплавкой неэффективен по двум существенным причинам:

- большие деформации вала в результате возникновения термических напряжений при нанесении слоев металла;