Введение

Применение для восстановления изношенных деталей современных методов нанесения покрытий и, в первую очередь, с использованием порошковых твердых сплавов способствует значительному повышению их долговечности. Организация восстановления изношенных деталей является не только важным резервом удовлетворения народного хозяйства запасными частями, но и существенным резервом повышения качества ремонта, а также снижения расходов материальных и трудовых ресурсов. Одной из наиболее сложных в изготовлении и ремонте деталей трактора Т-100М является коленчатый вал двигателя внутреннего сгорания (ДВС), основной дефект которого - износ коренных и шатунных шеек. Процесс изнашивания коренных и шатунных шеек коленчатого вала ДВС является нежелательным, но неизбежным. Типовой технологический процесс восстановления коленчатых валов ДВС трактора Т-100М включает следующие операции: мойку, разборку и дефектацию коленчатого вала; проверку биения по средней шейке; правку коленчатого вала на прессе (при необходимости); установку пробок в отверстия масляных каналов вместо заглушек; шлифование коренных и шатунных шеек; контроль размеров коренных, шатунных шеек и радиуса кривошипа; полирование коренных и шатунных шеек; сборка коленчатого вала. Разборка коленчатого вала включает следующие операции: переднего и заднего выносных противовесов; изъятие заглушек и втулок центробежной очистки масла и внутренних полостей масляных каналов коленчатого вала. Правка коленчатого вала производится на прессе при наличии изгиба вала более 0,05 мм. Шейки коленчатого вала шлифуются на круглошлифовальных станках 3А432. В первую очередь шлифуются коренные шейки после установки коленчатого вала в центрах станка. Во вторую очередь шлифуются шатунные шейки. Для шлифования шатунных шеек коленчатый вал на станке устанавливается в центросместителях, обеспечивающих смещение

оси вала на величину радиуса кривошипа, который имеет размер (60±0, 5) мм, и совмещение оси шатунных шеек с осью шпинделя станка. Шлифование начинается с первой шатунной шейки, для шлифования следующей шейки вал поворачивается на угол 90°. Все коренные и шатунные шейки шлифуются под один ремонтный размер. После шлифования шейки подвергают полировке в течение одной минуты на полировальных станках полировальной лентой ЭБ 220 или пастой ГОИ № 10. Таким образом, на сегодняшний день коленчатые валы двигателя трактора Т-100М успешно ремонтируются в пределах своих ремонтных размеров путем шлифования. Но, стоит размерам вала выйти из ремонтных, как появляются трудности с наращиванием и упрочнением поверхностей. Изношенные валы с коренными и шатунными шейками, перешлифованные на все ремонтные размеры, но пригодные для

восстановления путем нанесения покрытий до номинальных размеров, составляют 65-75 %. В настоящее время на ремонтных предприятиях для восстановления коленчатых валов ДВС используют главным образом разновидности дугового способа наплавки под слоем флюса. Одним из наиболее универсальных методов и гибких технологических приемов воздействия на свойства обрабатываемых поверхностей как метод упрочнения вновь изготавливаемых деталей машин и восстановления деталей с большой степенью износа (0,5 мм и более), работающих в условиях интенсивного изнашивания, является плазменно-порошковая наплавка (ППН). В качестве материала при ППН коленчатых валов, работающих в условиях абразивного изнашивания, используются износостойкие порошковые наплавочные материалы, в структуре которых содержатся высокотвёрдые (карбиды, бориды и т.д.) фазы и относительно пластичная матрица. При постановке экспериментов по ППН наплавке коленчатых валов ДВС трактора Т-100М использовалась установка УД-209 на основе переделанного токарного станка для наплавки, выпрямитель сварочный ВДУ-506.

Для определения оптимальной величины размера производственной партии детали в стадии проектирования технологического процесса можно воспользоваться следующей формулой:

где N – производственная программа изделий в год;

n – число деталей в изделии;

t – необходимый запас деталей в днях для обеспечения производственного процесса.

1. Технологический процесс

Коленчатый вал у трактора Т-100М изготавливают из стали 30ХГТ, HRC 60-65 в зоне Б, в зоне В HRC 56.

При наличии трещин или обломов любого характера, а также при износе шейки под шестерню и ступицу шкива и по толщине более допустимого размера коленчатый вал бракуют.

Дефекты коленчатого вала:

- Изгиб вала;

- Износ маслосгонных канавок по диаметру ;

- Увеличение длинны шатунных шеек;

- Биение6 торцевой поверхности фланца;

- Износ коренных и шатунных шеек;

- Изной шейки под шестерню и ступицу шкива.

Выбираю дефект: Изной шейки под шестерню и ступицу шкива.

1. Виды выполняемых работ

   1. Токарная операция

А. Установить деталь и зафиксировать в станке.

Б. Снять деталь.

1). Точить с диаметра 44,5 до диаметра 42,5 на длину 114 мм.

1.1.2 Наплавочная операция

А. Наплавить с диаметра 42,5 до диаметра 47,5 на длину 114 мм.

Б. Снять деталь.

1.1.3 Токарная операция

А. Установить деталь и зафиксировать в станке.

1). Точить с диаметра 47,5 до диаметра 46,2 на длину 114 мм.

Б. Снять деталь.

1.1.4 Шлифовальная операция

А. Установить деталь и зафиксировать в станке.

1). Шлифовать с диаметра 46,2 до диаметра 46 на длину 114 мм.

Б. Снять деталь.

1.2.1 Токарная операция

Машинное время при точении Т_м, мин., вычисляем по формуле:

Т_м= (1.1)

где =3,14;

Д – длина обрабатываемой детали, мм;

L – длина пути резца;

I – число проходов;

V – скорость резания, м/мин;

S – подача, мм/мин.

Расчетная длина обрабатываемой поверхности вычисляется по формуле:

L=l+l₁+l₂ (1.2)

L=114+2=46;

где l – длина обрабатываемой поверхности, мм;

l₁ – величина врезания в мм;

l₂ – величина перебега в мм.

Вспомогательное время Т_в, мин, вычисляем по формуле:

Т_в=t_в1+t_в2; (1.3)

где t_в1 – время затрачиваемое на установку и снятие детали, t_в1=1,8;

t_в2 – время связанное с переходом, мин, t_в2=1,3;

Т_в=1,8+1,3=3,1

Оперативное время Т_оп, мин, вычисляем по формуле:

Т_оп= Т_м+ Т_в (1.4)

Т_оп=0,321+3,1=3,42;

Дополнительное время Т_доп, мин, вычисляем по формуле:

Т_доп= (1.5)

Т_доп=

Штучное время Т_шт, мин, вычисляем по формуле:

Т_шт=Т_м+Т_в+ Т_доп (1.6)

Т_шт=0,321+3,1+0,2=3,62;

где Т_м – машинное время;

Т_в – вспомогательное время.

Техническую норму времени Т_н, мин, определяем по формуле:

Т_н=Т_шт+ (1.7)

Т_н=3,62+

где Т_пз – подготовительно-заключительное время, мин, Т_пз=14;

х – количество деталей в партии, х=8.

1.2.2 Наплавочная операция

Машинное время при точении Т_м, мин., вычисляем по формуле:

Т_м= (2.8)

где =3,14;

Д – длина обрабатываемой детали, мм;

L – длина пути резца;

V – скорость резания, м/мин;

S – подача, мм/мин.

Вспомогательное время Т_в, мин, вычисляем по формуле:

Т_в=t_в1+t_в2; (2.9)

где t_в1 – время затрачиваемое на установку и снятие детали;;

t_в2 – время связанное с переходом, мин;

Т_в=1

Оперативное время Т_оп, мин, вычисляем по формуле:

Т_оп= Т_м+ Т_в (2.10)

Т_оп=6,19+1=7,19;

Дополнительное время Т_доп, мин, вычисляем по формуле:

Т_доп= (2.11)

Т_доп=

Штучное время Т_шт, мин, вычисляем по формуле:

Т_шт=Т_оп+Т_{доп в} (2.12)

Т_шт=7,16+1+0,43=8,59; (2.13)

Техническую норму времени Т_н, мин, определяем по формуле:

Т_н=Т_шт+ (2.14)

Т_н=8,59+

где Т_пз – подготовительно-заключительное время, мин, Т_пз=20;

х – количество деталей в партии, х=8.