CC BY
61
очищать и сепарировать, удалять отработанное масло и пополнять систему свежим маслом (возможно введение присадок к маслу).
Масляная система оборудована циркулярной системой и приспособлением для замера уровня, автономными насосами, фильтрами, холодильниками, подогревателями, расходомерами, а также средствами для регулирования температуры масла (термостатами и терморегуляторами).
Система питания топливом централизованная и обеспечивает работу двигателя, как минимум, на двух сортах бензина или дизельного топлива.
Система монтажа ДВС. Установка двигателя на стенд и его соединение с нагружающим устройством осуществляется вручную с применением подъемного механизма — кран-балки, смонтированной на раме и специальных механизмов.
Преимущества рассмотренного стенда по сравнению с аналогами следующие:
• универсальность;
• малая энергоемкость;
• автоматизированный процесс обкатки;
• простота монтажа и обслуживания;
• установка стенда на виброизолирующие опоры;
• интерфейс (связь с ПК): визуальный контроль за процессом обкатки с удаленного рабочего места, распечатка протокола обкатки, сбор и хранение результатов;
• стоимость стенда относительно аналогов ниже;
• рекуперация энергии торможения;
• кран-балка для монтажа/демонтажа ДВС.
Список литературы
1. Дизели тракторные и комбайновые: общее руководство по капитальному ремонту. — М.: ГОСНИТИ, 1990. — 40 с.
2. Обкатка и испытания тракторных и комбайновых дизелей при капитальном ремонте: руководящий технический материал. — М.: ГОСНИТИ, 1988. — 74 с.
3. Нагорский, Л.А. Испытания и характеристики автотракторных двигателей: учеб. пособие / Л.А. Нагорский. — Зерноград: ФГОУ ВПО АЧГАА, 2008. — 100 с.
4. Ходес, И.В. Обкатка двигателя, трансмиссии и трактора: учеб. пособие / И.В. Ходес. — Волгоград: ВолГТУ,1998. — 58 с.
5. Чикунов, Ю.М. Энергосберегающая система стендов для обкатки и испытания двигателей внутреннего сгорания при ремонте: автореф. дис. ... канд. техн. наук / Ю.М. Чикунов. — М., 2000. — 22 с.
УДК 631.3.004.67
О.А. Леонов, доктор техн. наук Г.А. Нестеркин
Московский государственный агроинженерный университет имени В.П. Горячкина
РАСЧЕТ ПОСАДОК ТОНКОСТЕННЫХ КОЛЕЦ НА ВАЛ ПРИ ВОССТАНОВЛЕНИИ СОЕДИНЕНИЙ «ВАЛ—УПЛОТНЕНИЕ»
При применении способа восстановления методом запрессовки ремонтных втулок на вал необходимо пользоваться не классической методикой расчета натягов в соединении, а следующей методикой, разработанной авторами.
В случае, когда охватывающая или охватываемая детали являются тонкостенными — при отношении толщины стенки к диаметру h/D < 0,2, расчет натяга в соединении целесообразно осуществлять по безмоментной теории оболочек, где он определяется по формуле, мкм [1]:
N = Р
DL
Exhx
D
E 2h2
где D1 и D2 — срединные диаметры, м; h1 и ^ — толщина каждой оболочки, м; E1 и E2 — модули упругости материала вала и втулки, Па.
Наименьшее давление pmin, Па, на контакти-руемых поверхностях, необходимое для передачи крутящего момента Мкр, Нм, можно определить по формуле [1]:
2М
Рт
кр
ndllf''
где d — диаметр соединения, м; l — длина соединения, м; f — коэффициент трения.
Наибольшее давление на контактируемых поверхностях, Па [1]:
_ 2А
Ртах _ 2у ^доп ’
где одоп — предельное допускаемое давление, Па.
Предельные расчетные натяги должны быть скорректированы исходя из условий сборки. В об--------------------------------------------- 55
щем виде формулу для корректировки любого предельного натяга можно записать так, мкм:
N-^ах _ Nр„х + AN
I _1
где к — коэффициент, в котором учтена степень влияния г-й поправки; А^ — поправка, мкм.
В реальных условиях предельные технологические натяги определяются по выражениям:
^Гтах ^тахХ + АЖК + А^ + А^;
Nгmin = Npmin + АЖК + А^ + А^ + А^ + АЖЦ,
где х — коэффициент, в котором учтено увеличение удельного давления у торцов втулки (определяется по графику [1] в зависимости от отношения l/dn, I — длина соединения, м, dп — диаметр соединения, м); А^ — поправка на смятие шероховатости поверхности вала и втулки при сборке, мкм; А^ — поправка на температурное расширение деталей, мкм; А^ — поправка на уменьшение натяга при действии центробежных сил, мкм; А^ — поправка на уменьшение натяга при повторных запрессовках в процессе эксплуатации и ремонта (по экспериментальным данным [2] А#П = 5.10 мкм); А^ — поправка на уменьшение натяга в результате действия центробежных сил, мкм.
Поправка на смятие шероховатости [1]:
АЖК < 2ккпТ^КфКк
или, если параметры шероховатости известны, то
А^ < 2кк(^айЛй +
где кК — коэффициент перевода параметра Ла (среднеарифметическое отклонение профиля) в Д (высота неровности по десяти точкам); п — общий коэффициент смятия шероховатости поверхностей или отдельно вала
и Отверстия nD; Тк = ^Ртах — NРmin — расчетный допуск посадки, мкм; Кф и КК — коэффициенты, в которых учтена погрешность формы и предполагаемый квалитет; Дй, RаD — параметры шероховатости вала и отверстия, мкм.
После математической обработки данных выявлено, что между параметрами Ла и Д существует следующая эмпирическая зависимость (коэффициент корреляции р ~ 1) в диапазоне Ла = 0,05.10,0 мкм:
Д = АДа0 98; Ла = ВЛ2102,
где коэффициенты А = 5,36, В = 0,18 — для регулярной и А = 4,93, В = 0,20 для нерегулярной шероховатости.
На основании работы [1] выявлено, что увеличение шероховатости поверхности приводит к уменьшению фактической площади контакта и дестабилизации самой посадки, поэтому целесообразно ввести ограничение поправки на смятие шероховатости:
[ДЛУ < юпаЯаЛ + [Вд,
где [ Дй] и [ Л^] — предельно допустимые параметры шероховатости поверхности (для наиболее используемых размеров — от 18 до 120 мм; при прессовании [Дй] = 1,25 мкм и [Дг>] = 2,5 мкм; при нагреве или охлаждении деталей значения [Дй] и [Л^] увеличивают в 2 раза).
Поправку на температурное расширение определяем по формуле [1]:
АЫ1 = ^(*ъ - 0 - ай(^ - №п,
где аа и ^ — коэффициенты линейного расширения материала вала и втулки, 1/°С; ^ и ^ — рабочие темпера-
Расчет натягов для соединений «вал-втулка»
Параметр Единица изме- Обо- значе- Значение для соединения «вал-уплотнение»
рения ние 025Й1О 075Й1О
Диаметр соединения м 4 0,025 0,075
Длина соединения м 1 0,02 0,07
Толщина оболочки вала м ¿1 0,01 0,033
Толщина оболочки втулки м ¿2 0,0025 0,0045
Коэффициент трения - / 0,10 0,10
Срединный диаметр вала м »1 0,02 0,066
Срединный диаметр втулки Наибольшая сила резания при м б2 0,0225 0,0615
шлифовании Н Р х рез 700 700
Наибольший крутящий момент Нм Мкр 8,75 26,2
Модуль упругости вала (сталь) Па ЕА 2-1011 2-1011
Модуль упругости втулки (сталь) Па Ев 2-1011 2-1011
Предел текучести вала Па [°т]й 363-106 363-106
Предел текучести втулки Па [°Т]Б 363-106 363-106
Наименьшее давление Па РГШІП 0,696 106 0,547-106
Наибольшее допустимое давление Па ршах 72,6-106 43,6-106
Наименьший расчетный натяг мкм -^Ршіп(і) 1 2
Наибольший расчетный натяг мкм ^Ршах 43 106
Шероховатость поверхности вала Шероховатость поверхности мкм Дй 0,63 0,63
втулки Поправка на смятие шерохова- мкм Дш 1,25 1,25
тости Допустимое значение поправки мкм 7,55 9,15
на смятие шероховатости мкм [ДЛУ 35 35
Рабочая температура Наименьший технологический °С —40...+100 —40...+100
натяг Наибольший технологический мкм -^Тшш 13,55 16,15
натяг мкм ^Тшах 51,55 121,15
Стандартная посадка — — 02057/56 066Я8Д7, 06657/56
туры отверстия и вала (подставляется поочередно верхнее и нижнее значение диапазона); t = 20 °С — температура сборки.
Выбор посадки осуществляется по условиям:
-^Сшах ^ -^Тшах’ -^Сшт ^ -^Тшт’
где #Сшах и ЛСш1п — предельные стандартные натяги, мкм.
Для соединений «вал-уплотнение» меньшего и большего диаметра, встречающегося в коробках передач двигателей ЯМЗ, был проведен расчет давлений, натягов и поправок, исходные данные и результаты расчета сведены в таблицу.
В результате расчета были получены посадки (см. таблицу), откуда видно, что более жесткие условия по точности получаются при расчете посадки для соединения с меньшим диаметром, где отверстие изготовляется по 7-му квалитету, а вал
H 7
обрабатывается до 6-го — 020----
s 6
+0,048
+0,035
. При
большем диаметре достигается снижение точности
на один квалитет — 066
H 8 17
+0,046
+0,105
+0,075
, но возможно
и повторение условного обозначения посадки —
ґ I Г\ Г\1Г\ \
066H 7
s6
+0,030
+0,078
+0,059
Список литературы
1. Леонов, О.А. Взаимозаменяемость унифицированных соединений при ремонте сельскохозяйственной техники: монография / О.А. Леонов. — М.: ФГОУ ВПО МГАУ, 2002. — 168 с.
2. Метрология, стандартизация и сертификация: учебное пособие / О.А. Леонов [и др.]. — М.: КолосС, 2009. — 568 с.
УДК 620.197.3
С.М. Гайдар, канд. техн. наук Е.А. Пучин, доктор техн. наук А.С. Кононенко, канд. техн. наук
Московский государственный агроинженерный университет имени В.П. Горячкина
ВЛИЯНИЕ ВОДОРАСТВОРИМЫХ ИНГИБИТОРОВ КОРРОЗИИ НА СОХРАНЯЕМОСТЬ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ МАШИН
Процесс защиты сельскохозяйственных машин (СХМ) от коррозии начинается с тщательного проведения операций очистки и мойки поверхностей.
Особенно остро вопросы очистки и мойки стоят для машин, предназначенных для приготовления и внесения удобрений, химикатов для защиты растений, так как частицы этих веществ оказывают большое влияние на скорость коррозии деталей, узлов и агрегатов СХМ [1].
Для решения данной задачи в моющий состав целесообразно добавлять водорастворимый ингибитор коррозии, обеспечивающий защиту поверхностей, как минимум, до полного удаления с них влаги после мойки.
В работе предложен метод получения водорастворимых ингибиторов — боратов аминоспир-тов (БА) реакцией взаимодействия этаноламинов и борной кислоты по схеме:
БА-1
моноэтаноламин H2N - CH2 - CH2 - OH + H3BO ^
^ H2N - CH2 - CH2 - O O - H2C - H2C - nh2
борная кислота
\ / B |
OH
БА-2
диэтаноламин борная кислота
,CH2 - CH2 - OH
HN \ + H3BO3 ^
XCH2 - CH2 - OH
2 2 OH
/ \
CH2 - CH2 - O O - H2C- H2C
CH2 - CH2 - O O - H2C- H2C
NH
2
2
БА-3
триэтаноламин
CH2 - CH2 - OH
У
oH
борная кислота
2
/
N - CH2 - CH2 - OH + H3BO3 ^ \ CH2 - CH2 - OH
/
CH2 - CH2 - O
N - CH2 - CH2 - O /
B - OH
\
/
CH2 - CH2 - O \
2 2 \B - OH CH2 - CH2 - O /
N - CH2 - CH2 - O
\
\
\B - OH
CH2 - CH2 - O /
