Научная статья на тему 'Расчетно-теоретический анализ размерных цепей при восстановлении посадочного гнезда под бурт гильзы по глубине двигателей Д-245, Д-260'

Расчетно-теоретический анализ размерных цепей при восстановлении посадочного гнезда под бурт гильзы по глубине двигателей Д-245, Д-260 Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

CC BY
406
14
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
БЛОК ЦИЛИНДРОВ ДВИГАТЕЛЕЙ / ПОВЕРХНОСТЬ ПОД БУРТ ГИЛЬЗЫ / ИЗНОС / РАЗМЕРНЫЙ АНАЛИЗ / ВОССТАНОВЛЕНИЕ / ГЛУБИНА ОБРАБОТКИ / ДОПУСК / CYLINDER BLOCK HEAD / SURFACE FOR LINER SLEEVE COLLAR / WEAR / DIMENSIONAL ANALYSIS / REHABILITATION / TREATMENT DEPTH / TOLERANCE

Аннотация научной статьи по механике и машиностроению, автор научной работы — Сенин Петр Васильевич, Раков Николай Викторович, Смольянов Алексей Викторович, Макейкин Анатолий Михайлович

Введение. До 23 % всех блоков цилиндров бывших в эксплуатации двигателей Д-245, Д-260 имеют износы гнезд под бурт гильзы по глубине и подлежат выбраковке. Поэтому основной задачей исследования являлось повышение долговечности блоков цилиндров вышепредставленных двигателей за счет обработки посадочных мест в ремонтный размер с последующей установкой регулировочных шайб. Материалы и методы. В статье для решения поставленных задач использовался метод размерного анализа. На основании данных, представленных в технической документации, произведен расчет размерных цепей при движении поршня к нижней и верхней мертвым точкам. Результаты исследования. Благодаря проведенным исследованиям размерных цепей было установлено, что при движении поршня к нижней и верхней мертвым точкам с зазорами в соединениях, соответствующих новым агрегатам, расстояние между днищем поршня и головкой блока может составлять от 0,488 до 1,592 мм, а с зазорами, соответствующими допустимым при эксплуатации, от -0,035 до 1,15 мм. По результатам расчетов глубина гнезда под бурт гильзы в процессе расточки должна находиться в пределах 9,4+0,0| мм, то есть в интервале 9,44...9,48 мм. Обсуждение и заключение. В результате исследования размерным анализом установлено, что допустимая величина на фрезерование привалочной плоскости блока составляет 0,35 мм, а глубина обработки бурта гильзы при установке регулировочной шайбы толщиной 0,4 мм должна составлять от 9,45 до 9,47 мм.Introduction. Up to 23% of all cylinder blocks of used engines D-245 and D-260 have worn out sockets for the liner sleeve collar in-depth and shall be discarded. The aim of the study was to increase the durability of the cylinder blocks of the mentioned above engines by processing the sockets in the repair size with the subsequent installation of adjusting washers. Materials and Methods. In the article, the method of dimensional analysis was used to solve the problems. Based on the data presented in the technical documentation, the dimension chains were calculated when the piston moves to the lower and upper dead center. Results. The conducted studies of dimension chains found that when the piston moves to the lower and upper dead center with gaps in the joints corresponding to the new units, the distance between the bottom of the piston and the head of the unit can be from 0.488 to 1.592 mm, and with gaps corresponding to the permissible during operation from -0.035 to 1.15 mm. According to the results of calculations, the depth of the socket under the liner collar in the boring process should be within 9.4+JJ4 mm, i.e. in the range of 9.44...9.48 mm. Discussion and Conclusion. As a result of the study, the dimensional analysis found that the permissible value for milling the block stopping plane is 0.35 mm, and the depth of the liner collar when installing the adjusting washer with a thickness of 0.4 mm shall be from 9.45 to 9.47 mm.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по механике и машиностроению , автор научной работы — Сенин Петр Васильевич, Раков Николай Викторович, Смольянов Алексей Викторович, Макейкин Анатолий Михайлович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Расчетно-теоретический анализ размерных цепей при восстановлении посадочного гнезда под бурт гильзы по глубине двигателей Д-245, Д-260»



http://vestnik.mrsu.ru

ISSN Print 2658-4123 ISSN Online 2658-6525

ПРОЦЕССЫ И МАШИНЫ АГРОИНЖЕНЕРНЫХ СИСТЕМ /

PROCESSES AND MACHINES OF AGROENGINEERING SYSTEMS

УДК 621.43:620.178.16

DOI: 10.15507/2658-4123.030.202002.188-199

ШРасчетно-теоретический анализ размерных цепей при восстановлении посадочного гнезда под бурт гильзы по глубине двигателей Д-245, Д-260

П. В. Сенин*, Н. В. Раков, А. В. Смольянов, А. М. Макейкин

ФГБОУ ВО «МГУ им. Н. П. Огарёва» (г. Саранск, Россия)

*[email protected]

Введение. До 23 % всех блоков цилиндров бывших в эксплуатации двигателей Д-245, Д-260 имеют износы гнезд под бурт гильзы по глубине и подлежат выбраковке. Поэтому основной задачей исследования являлось повышение долговечности блоков цилиндров вышепредставленных двигателей за счет обработки посадочных мест в ремонтный размер с последующей установкой регулировочных шайб.

Материалы и методы. В статье для решения поставленных задач использовался метод размерного анализа. На основании данных, представленных в технической документации, произведен расчет размерных цепей при движении поршня к нижней и верхней мертвым точкам.

Результаты исследования. Благодаря проведенным исследованиям размерных цепей было установлено, что при движении поршня к нижней и верхней мертвым точкам с зазорами в соединениях, соответствующих новым агрегатам, расстояние между днищем поршня и головкой блока может составлять от 0,488 до 1,592 мм, а с зазорами, соответствующими допустимым при эксплуатации, - от -0,035 до 1,15 мм. По результатам расчетов глубина гнезда под бурт гильзы в процессе расточки должна находиться в пределах 9,4+0,0^ мм, то есть в интервале 9,44.. .9,48 мм. Обсуждение и заключение. В результате исследования размерным анализом установлено, что допустимая величина на фрезерование привалочной плоскости блока составляет 0,35 мм, а глубина обработки бурта гильзы при установке регулировочной шайбы толщиной 0,4 мм должна составлять от 9,45 до 9,47 мм.

Ключевые слова: блок цилиндров двигателей, поверхность под бурт гильзы, износ, размерный анализ, восстановление, глубина обработки, допуск

Для цитирования: Сенин, П. В. Расчетно-теоретический анализ размерных цепей при восстановлении посадочного гнезда под бурт гильзы по глубине двигателей Д-245, Д-260 / П. В. Сенин, Н. В. Раков, А. В. Смольянов [и др.]. - DOI 10.15507/2658-4123.030.202002.188-199 // Инженерные технологии и системы. -2020. - Т. 30, № 2. - С. 188-199.

© Сенин П. В., Раков Н. В., Смольянов А. В., Макейкин А. М., 2020

® I Контент доступен по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 License. ■з^н This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.

Theoretical Analysis of Dimension Chains when Restoring the Landing Socket for Liner Sleeve Collar in the Depth of the Engines D-245 and D-260

P. V. Senin*, N. V. Rakov, A. V. Smolyanov, A. M. Makeykin

National Research Mordovia State University (Saransk, Russia)

*[email protected]

Introduction. Up to 23% of all cylinder blocks of used engines D-245 and D-260 have worn out sockets for the liner sleeve collar in-depth and shall be discarded. The aim of the study was to increase the durability of the cylinder blocks of the mentioned above engines by processing the sockets in the repair size with the subsequent installation of adjusting washers.

Materials and Methods. In the article, the method of dimensional analysis was used to solve the problems. Based on the data presented in the technical documentation, the dimension chains were calculated when the piston moves to the lower and upper dead center. Results. The conducted studies of dimension chains found that when the piston moves to the lower and upper dead center with gaps in the joints corresponding to the new units, the distance between the bottom of the piston and the head of the unit can be from 0.488 to 1.592 mm, and with gaps corresponding to the permissible during operation - from -0.035 to 1.15 mm. According to the results of calculations, the depth of the socket under the liner collar in the boring process should be within 9.4+004 mm, i.e. in the range of 9.44...9.48 mm.

Discussion and Conclusion. As a result of the study, the dimensional analysis found that the permissible value for milling the block stopping plane is 0.35 mm, and the depth of the liner collar when installing the adjusting washer with a thickness of 0.4 mm shall be from 9.45 to 9.47 mm.

Keywords: cylinder block head, surface for liner sleeve collar, wear, dimensional analysis, rehabilitation, treatment depth, tolerance

For citation: Senin P.V., Rakov N.V., Smolyanov A.V., et al. Theoretical Analysis of Dimension Chains when Restoring the Landing Socket for Liner Sleeve Collar in the Depth of the Engines D-245 and D-260. Inzhenerernyye tekhnologii i sistemy = Engineering Technologies and Systems. 2020; 30(2):188-199. DOI: https://doi.org/10.15507/2658-4123.030.202002.188-199

Введение

В процессе эксплуатации двигателей Д-245, Д-260 нередко происходит завоздушивание системы охлаждения или отрыв бурта гильзы с характерным расположением трещины - разлом начинается от радиуса под буртом и идет примерно под углом 30° вверх. Причиной данных дефектов является износ гнезд (поверхностей) под гильзы по глубине. Возникновение износов обусловлено значительными нагрузками и колебательными движениями от протекания рабочего процесса в цилиндре. Вследствие чрезмерной перегрузки машины, неправильной настройки топливной аппаратуры, некачественного

топлива, циклических температурных нагрузок и перегревов гильза получает некоторую свободу движения, приводящую к возникновению износов на буртах гильзы и блока. Это влечет за собой, в самом легком проявлении, к локальным износам посадочного места под бурт гильзы и последующему завозду-шиванию системы охлаждения или же в крайнем случае к износу значительной части посадочного места под бурт гильзы и к обрыву бурта гильзы.

Обзор литературы

Исследования ряда авторов, направленные на оценку технического состояния дизельных двигателей, применяемых в сельском хозяйстве, показывают,

что вероятность износа гнезда под бурт гильзы по глубине для блоков двигателей Д-245, Д-260 составляет до 23 % [1-4].

Анализ отечественных источников научно-технической литературы показал, что достоверной информации в виде технических рекомендаций по устранению данного дефекта нет1 [5-7]. Производители грузовых автомобилей, такие как Scania, MAN, Volvo, DAF Trucks NV, предлагают производить расточку посадочных мест под гильзу в блоке цилиндров, для чего в качестве запасных частей поставляют гильзы с увеличенными буртами, а для регулировки выступания гильзы над плоскостью блока используют медные регулировочные кольца [8-11].

В связи с этим необходимо решить ряд технологических задач.

Первая задача заключается в обосновании глубины фрезерования коробленой привалочной плоскости блока цилиндров с целью наилучшего базирования инструмента при расточке гнезда под бурт гильзы по глубине.

В случае установки регулировочного кольца целью второй задачи будет являться обоснование номинального размера и допуска на глубину при расточке гнезда под бурт гильзы блоков двигателей Д-245, Д-260.

Для решения данных задач применяется расчетно-теоретический анализ размерных цепей, позволяющий определять допустимые значения величин замыкающих размеров [12-15].

Материалы и методы

Решение первой задачи сводится к расчету размерной цепи кривошипно-шатунного механизма двигателя Д-245, представленного на рисунке 1. В размерной цепи Лд замыкающим звеном

является расстояние между головкой цилиндров и днищем поршня при положении его в верхней мертвой точке.

Размерная цепь Лд имеет в качестве замыкающего звена величину Лд, которая определяется из уравнения2:

Ай = А1 + А2 + А3 - А4 + А5 - А +

+Ау + А А9,

где Л1..Л2 - составляющие звенья (знак «-» указывает, что звенья уменьшающие; «+» - увеличивающие); Л1 - толщина прокладки, Л1 = = 1,5_01 мм [5]; Л2 - расстояние от оси коренных опор в блоке до привалоч-ной плоскости с головкой блока, по чертежу А = 371+0'2 мм, допустимый А2Д = 370,5 мм; Л3 - зазор в сопряжении коленчатый вал - подшипник коренной, по чертежу А3 =+°'072 мм, допустимый А3Д = 0,130 мм; Л4 - радиус кривошипа, А4 = 62,5 ± 0,04 мм; Л5 - зазор в сопряжении вкладыш шатуна - коленчатый вал, по чертежу А =+о,об57 мм, допустимый А5Д = 0,120 мм; Л6 - расстояние между осями отверстий верхней и нижней головок шатуна, А = 230 ± 0,03 мм; Л7 - зазор в сопряжении втулка шатуна - поршневой палец, по чертежу А7Ч =+0 030 мм, допустимая Ад = 0,050 мм; Л8 ' - зазор в сопряжении поршневой палец - бобышка поршня, А =+0'015 мм; Л9 - расстояние от оси отверстия под палец до верхнего торца поршня, А9 = 79-003 мм.

Номинальный размер замыкающего звена Лд определяется по выражению:

т I п п

А=£4 -£4,

1=1 ¿=1

1 Дизели Д-245.7Е2, Д-245.9Е2, Д-245.30Е2. Руководство по эксплуатации 245Е2-0000100 РЭ [Электронный ресур]. URL: http://www.po-mmz.minsk.by/catalogue/engines/view/26/ (дата обращения: 03.04.2020).

2 Там же.

Р и с. 1. Схема линейной размерной цепи кривошипно-шатунного механизма A& F i g. 1. Scheme of linear dimension chain of crank-rod mechanism Ak

где m - число составляющих звеньев рабочей цепи; n - число уменьшающих звеньев; i - порядковый номер звена.

Верхнее ES и нижнее EI - отклонения замыкающего звена [12]:

m I n_^ n ^_

ESKR = X ES,Eli, (3)

i=1 i= m-1-n_^ n ^_

EIKR = X EI,-XEs, (4)

1=1 i=

где ESi и EIi - верхнее и нижние отклонения i-го составляющего увеличивающего звена; Esi и Eli - верхнее и нижние отклонения i-го составляющего уменьшающего звена.

Теоретически можно предположить, что в процессе работы кривошипно-ша-тунного механизма зазоры в сопряжениях попеременно принимают минимальные или максимальные значения. Так, при движении поршня к нижней мертвой точке величины зазоров принимают максимальные значения, а замыкающее звено Л& будет описываться выражением (1), при движении к верхней мертвой точке зазоры примут минимальные значения, а замыкающее звено Л& будет описываться выражением:

АД = А1 + А2 - А3 - А4 -

- А - А, - А7 - А - А' (5)

Рассмотрим размерную цепь кри-вошипно-шатунного механизма, представленную на рисунке 3, при движении поршня к нижней мертвой точке, а затем к верхней мертвой точке. В качестве составляющих звеньев примем зазоры в соответствии с заводскими предельными отклонениями (размеры по чертежу), а затем с допустимыми отклонениями при эксплуатации.

Для решения второй задачи была составлена схема линейной размерной цепи соединения блока цилиндров -гильза через регулировочную шайбу Бд. На рисунке 2 приведена схема исследуемого узла и его технологическая размерная цепь.

Компенсация растачиваемого слоя осуществляется регулировочными шайбами толщиной от 0,2 до 1,0 мм с шагом 0,1 мм. В расчетах в качестве примера используется шайба толщиной 0,4 мм. Величина глубины бурта гильзы для блоков двигателей Д-245, Д-260, установленная заводом изготовителем,

должна быть равна Б2 = 9-0,0^ мм3 [5]. В технологической размерной цепи звенья Б1 и Б2 являются увеличивающими.

Контрольным параметром расточки служит величина выступания гильзы над поверхностью блока на величину 0,05...0,11 мм. Допускается расхождение выступания по цилиндрам на 0,04 мм. В процессе измерения гильза прижимается с усилием 10.15 Н-м.

Для решения поставленной задачи прибегаем к решению размерной цепи методом обратной задачи.

Расчет производили в следующей последовательности [11; 16]:

1. Вычисление номинального размера замыкающего звена Бд:

т-1

Бд = Б,, (6)

i=1

где 1 = 1, 2,...; т - порядковый номер звена; ^ - передаточное отношение 1-го звена размерной цепи; Б1 - номинальный размер 1-го звена размерной цепи.

Р и с. 2. Схема линейной размерной цепи соединения блока цилиндров - гильза через регулировочную шайбу Бд: 1 - блок цилиндров двигателя; 2 - компенсационная шайба;

3 - гильза цилиндров

F i g. 2. Scheme of linear dimension chain for connecting the cylinder block - liner sleeve through an adjusting washer Бд: 1 - engine block; 2 - compensation washer; 3 - cylinder liner sleeve

2. Определение координаты середины поля допуска Д0 замыкающего звена:

(7)

где Д0. - координата середины допуска 7-го звена размерной цепи равна:

А +А„

А0 =

2

(8)

To =É№,

(9)

T = А -А,

(10)

T

д 2 =д0 + -0-, 0 2 T

AHi=A0 - f.

(11) (12)

Размерная цепь 1: размеры составляющих звеньев и зазоры соответствуют новым агрегатам, поршень движется к нижней мертвой точке, зазоры принимают максимальные значения. Схема размерной цепи представлена на рисунке 3.

В данном случае размерная цепь будет описываться уравнением (1), в этом случае звенья Л1, Л2, Л3, Л5, Л7, Л8 будут

где Дв и Д№ - соответственно верхнее и нижнее предельные отклонения 7-го звена размерной цепи.

3. Нахождение величины поля допуска Т0 замыкающего звена при расчете методом максимума-минимума:

увеличивающими, остальные шающими.

умень-

где T - допуск /-го звена размерной цепи, равный:

4. Расчет предельных отклонений замыкающего звена:

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Результаты исследования

Задача 1

Подставив числовые значения в формулу (2) или (5), найдем номинальный размер замыкающего звена ЛД:

ЛД = 371 + 1,5 _ 62,5 _ 230 _ 79 = 1 мм.

Определим верхнее ESДН и нижнее Е1ДН отклонения замыкающего звена, подставив числовые данные в формулы (3) и (4):

ESДHH = 0 + 0,2 + 0,126 - 0,04 + + 0,115 - 0,03 + 0,036 +

+ 0,015 -(-0,03) = +0,592мм.

Е1ДНН = -0,1 + 0 + 0,072 - (0,04) + + 0,067 - (0,03) + 0,02 + 0,003 --(0,05) =-0,058мм.

Таким образом, замыкающее звено при движении поршня к нижней мертвой точке с зазорами, соответствующими новым агрегатам, составит Адн = 1+0'552 мм, то есть зазор между днищем поршня и головкой блока должен находиться в интервале 0,942...1,592 мм.

Размерная цепь 2: размеры составляющих звеньев и зазоры соответствуют новым агрегатам, поршень движется к верхней мертвой точке, зазоры принимают минимальные значения.

Р и с. 3. Схема линейной размерной цепи Лл при движении поршня к нижней мертвой точке, зазоры соответствуют новым агрегатам F i g. 3. Scheme of linear dimension chain Л& when the piston moves to the lower dead center, the gaps

correspond to the new units

i=1

i=1

Схема размерной цепи представлена на рисунке 4.

При движении поршня к верхней мертвой точке размерная цепь будет описываться уравнением (5), в этом случае звенья А1, А2 будут увеличивающими, остальные - уменьшающими.

Подставив значения в формулы (3) и (4), определим верхнее и нижнее ЕР^ отклонения замыкающего звена при движении поршня вверх:

ESвAii = 0 + 0,2 - 0,072 - 0,04 -

- 0,067 - 0,03 - 0,02 - 0,003 -

-(-0,03) = +0,138мм,

Е1вАн = -0,1 + 0 - 0,126 -(0,04)- 0,115 -(0,03)- 0,036 -

- 0,015-(0,05) = -0,512мм.

В данном случае замыкающее звено будет равно ES*H = 1+0'512 мм, то есть зазор между днищем поршня и головкой блока составит 0,488.1,138 мм.

Размерная цепь 3: размеры составляющих звеньев и зазоры соответствуют допустимым при эксплуатации ве-

личинам, поршень движется к нижней мертвой точке, зазоры принимают максимальные значения. Схема размерной цепи представлена на рисунке 5.

Тогда верхнее ES^Д и нижнее Е1^д отклонения замыкающего звена, согласно формулам (3) и (4), составят:

ES^ = 0 + 0,2 + 0,13 - 0,04 + + 0,12 - 0,03 + 0,05 + 0,015 --(-0,03) = +0,615мм, = -0,1 + (-0,5) + 0,072 -- (0,04) + 0,067 - (0,03) + 0,02 + + 0,003 -(0,05) = -0,558мм.

Величина замыкающего звена составит Адд = 1+0615 мм, то есть зазор между днищем поршня и головкой блока будет принимать значения в интервале 0,442.1,615 мм.

Размерная цепь 4: размеры составляющих звеньев и зазоры соответствуют допустимым при эксплуатации величинам, поршень движется к верхней мертвой точке, зазоры принимают минимальные значения. Схема размерной цепи представлена на рисунке 6.

Р и с. 4. Схема линейной размерной цепи Ад при движении поршня к верхней мертвой точке, зазоры соответствуют новым агрегатам F i g. 4. Scheme of linear dimension chain Ад when the piston moves to the upper dead center, the gaps

correspond to the new units

Р и с. 5. Схема линейной размерной цепи Ад при движении поршня к нижней мертвой точке, размеры соответствуют допустимым при эксплуатации величинам F i g. 5. Scheme of linear dimension chain Ад when the piston moves to the upper dead center, the gaps correspond to the permissible during operation

> > »0 2 A1=1„5_01 A2 = 371_u5

. -0.138 < +0.13 < < 4-0,12 < < +0 05 < -0 015 < +0.05

M =1 -1.035 , A3 = ^*0.072 , A4 = 62.5±0.04 A5 = A6 = 23M.03 A7 = ОA8 = АЭ = 79.003

Р и с. 6. Схема линейной размерной цепи Ад при движении поршня к верхней мертвой точке, размеры соответствуют допустимым при эксплуатации величинам

F i g. 6. Scheme of the linear dimension chain A& when the piston moves to the upper dead point, the dimensions correspond to the permissible values during operation

Верхнее ES^„ и нижнее EI®a — от-

'Ад Ад

клонения замыкающего звена, согласно формулам (3) и (4), будут равны:

ESBM = 0 + 0,2 - 0,072 - 0,04 -

- 0,067 - 0,03 - 0,02 -- 0,003 - (-0,03) = +0,138мм, EII = -0,1 + (-0,5)- 0,13 --(0,04)- 0,12 -(0,03)- 0,05 --0,015 -(0,05) = -1,035мм.

То есть величина замыкающего звена составит A = 1+0,138 мм, а за-

Ддв -1,035

зор между днищем поршня и головкой блока должен находится в интервале от -0,035 до 1,138 мм.

Оценку влияния составляющих звеньев на замыкающее звено проводили с использованием диаграммы Паретто (рис. 7).

Из рисунка 7 видно, что наибольшее влияние на допуск замыкающего звена оказывает звено А2 - расстояние от оси коренных опор в блоке до привалоч-ной плоскости с головкой блока. Таким образом, для исключения вероятности касания днища поршня с головкой блока предлагается ужесточить допуск на величину А2.

Р и с. 7. Степень влияния допусков составляющих звеньев на допуск замыкающего звена F i g. 7. Degree of effect of component tolerances on master link tolerance Processes and machines of agroengineering systems 195

етЛИНЖЕНЕРНЫЕ технологии и системы

Том 30, № 2. 2020

Задача 2

Подставив числовые значения в формулы (6-12), получим следующие результаты:

1. Номинальный размер замыкающего звена:

Б0 = 9,0 + 0,4 = 9,4 мм.

2. Координаты середины полей допусков:

- составляющих звеньев:

0 + 0,01 Д„ = '— = 0,005 мм,

0,04 + 0,07

Дп = —-^^— = 0,055 мм;

02 2

- замыкающего звена:

Д0 = 0,005 + 0,055 = 0,06 мм.

3. Допуски:

- составляющих звеньев:

Т1 = 0,01 - 0 = 0,01мм,

Т2 = 0,07 - 0,04 = 0,03мм;

- замыкающего звена:

Тд = 0,01 + 0,03 = 0,04 мм.

4. Предельные отклонения замыкающего звена:

Дв = 0,06 + 004 = 0,08мм,

вд ' 2

ДН = 0,06 - 004 = 0,06 мм.

нд ' 2

По результатам расчетов глубина гнезда под бурт гильзы должна находиться в пределах 9,4+004 мм, то есть в интервале 9,44.9,48 мм. Для исключения неблагоприятного сочетания предельных отклонений составляющих

звеньев размерной цепи назначается допуск на глубину обработки гнезда под бурт гильзы равный 9,4+007 мм, то есть в интервале 9,45.9,47 мм.

Обсуждение и заключение

В результате проведенных исследований были сделаны следующие выводы.

1. Расстояние между днищем поршня и головкой блока цилиндров двигателей Д-245, Д-260 может находиться в интервале:

- для новых двигателей - от 0,488 до 1,592 мм;

- для двигателей, бывших в эксплуатации, но имеющих допустимые величины размеров, - от -0,035 до 1,615 мм. Данная величина выходит за пределы допуска на 0,035 мм, следовательно, с вероятностью 2,98 % произойдет касание днища поршня с головкой блока. При этом не учитываются изменения мощности, степень сжатия и другие технико-экономические показатели работы двигателя.

2. Для исключения вероятности касания днища поршня с головкой блока предлагается ужесточить допуск на высоту блока за счет увеличения расстояния от оси коренных опор в блоке до привалочной плоскости с головкой блока с допустимого размера 370,5 мм до 370,65 мм. В этом случае допуск замыкающего звена при размерах составляющих звеньев, соответствующих допустимым при эксплуатации, составит к = 1+0138 мм, а зазор меж-

Ддв -0,885

ду днищем поршня и головкой блока будет находится в интервале от 0,115 до 1,138 мм.

Таким образом, размерным анализом установлено, что допустимая величина на фрезерование привалочной плоскости блока составляет 0,35 мм.

3. Глубина обработки бурта гильзы при установке регулировочной шайбы толщиной 0,4 мм должна составлять от 9,45 до 9,47 мм.

В заключение можно отметить, что новизной результатов исследования яв-

Vol. 30, no. 2. 2020

ляются обоснованные размеры на новые ремонтные величины двигателей Д-245, Д-260, так как данную инфор-

мацию завод изготовитель не предоставляет, а она крайне необходима для ремонтных предприятий.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Бурумкулов, Ф. Х. Определение полного ресурса блока цилиндров автотракторных двигателей / Ф. Х. Бурумкулов, В. П. Лялякин, В. И. Иванов // Техника в сельском хозяйстве. - 2005. -№ 4. - С. 30-33.

2. Раков, Н. В. Повышение долговечности блока цилиндров двигателя Д-260 / Н. В. Раков, А. В. Смольянов, П. П. Лезин // Сельский механизатор. - 2017. - № 12. - С. 44-45. - URL: http:// selmech.msk.ru/1217.html (дата обращения: 03.04.2020). - Рез. англ.

3. Раков, Н. В. Оценка условий работы сопряжения отверстие - распределительный вал двигателя Д-260 / Н. В. Раков, А. В. Смольянов // Пермский аграрный вестник. - 2018. - № 4 (24). -С. 16-21. - URL: http://agrovest.psaa.ru/wp-content/uploads/2018/12/agrar_vest424.pdf (дата обращения: 03.04.2020). - Рез. англ.

4. Денисов, А. С. Анализ изменения технического состояния ресурсоопределяющих элементов дизелей КамАЗ в процессе эксплуатации / А. С. Денисов, А. Р. Асоян, В. П. Захаров // Известия Волгоградского государственного технического университета. - 2011. - № 8. - С. 32-35.

5. Денисов, В. А. Применение ресурсосберегающих технологий для восстановления базовых деталей дизельных двигателей с аварийными дефектами / В. А. Денисов // Труды ГОСНИТИ. -

2013. - Т. 113. - С. 412-419.

6. Мураткин, Г. В. Повышение надежности коленчатых валов при ремонте двигателей / Г. В. Мураткин, А. А. Дятлов // Ремонт. Восстановление. Модернизация. - 2013. - № 5. - С. 25-31. -URL: http://www.nait.ru/journals/number.php?p_number_id=1864 (дата обращения: 03.04.2020).

7. Денисов, В. А. Восстановление базовых деталей зарубежных двигателей с дефектами, приводящими к внезапным отказам / В. А. Денисов // Труды ГОСНИТИ. - 2013. - Т. 111, № 2. -С. 47-50. - Рез. англ.

8. Арзамасцев, Л. И. Ремонт блоков цилиндров автомобильных двигателей / Л. И. Арзамасцев, А. Ф. Синельников // Грузовик. - 2006. - № 2. - С. 26-36.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

9. Безбородов, И. А. Вопросы технологической стратегии обеспечения точности сборки ДВС методом неполной взаимозаменяемости / И. А. Безбородов, А. А. Малышко // Труды ГОСНИТИ. -

2014. - Т. 114, № 1. - С. 157-161.

10. Завороткин, Е. А. Особенности конструкций алюминиевых блоков цилиндров современных ДВС / Е. А. Завороткин // Известия Санкт-Петербургского государственного аграрного университета. - 2010. - № 19. - С. 317-322. - Рез. англ.

11. Сенин, П. В. Теоретическое обоснование способов восстановления работоспособности привода клапанного механизма головки блока цилиндров / П. В. Сенин, Н. В. Раков, А. М. Макейкин. - DOI 10.15507/0236-2910.027.201702.154-168 // Вестник Мордовского университета. - 2017. - Т. 27, № 2. - С. 154-168. - URL: http://vestnik.mrsu.ru/index.php/en/articles2-en/52-17-2/309-10-15507-0236-2910-027-201702-001 (дата обращения: 03.04.2020). - Рез. англ.

12. Маренич, А. Я. Определение допустимых и предельных величин износов деталей шатун-но-поршневого механизма методом решения размерных цепей / А. Я. Маренич, А. В. Чепурин, И. Л. Маренич // Ремонт, восстановление, модернизация. - 2002. - № 6. - С. 30-34.

13. Fischer, B. R. Mechanical Tolerance Stackup and Analysis / B. R. Fischer. - New York : Marcel Dekker, 2004. - 408 p. - ISBN10 0824753798.

14. Pérez, R. Concurrent Conceptual Evaluation of Tolerances' Synthesis in Mechanical Design / R. Pérez, J. Ciurana, C. Riba [et al.]. - DOI 10.1177/1063293X11406147 // Concurrent Engineering: Research and Applications. - 2011. - Vol. 19, Issue 2. - Pp. 175-186. - URL: https://journals.sagepub.com/ doi/10.1177/1063293X11406147 (дата обращения: 03.04.2020).

15. Sivakumar, K. Concurrent Design for Nominal and Tolerance Analysis and Allocation of Mechanical Assemblies Using DE and NSGA-II / K. Sivakumar, C. Balamurugan. - DOI 10.1504/IJM-TM.2009.024618 // International Journal of Manufacturing Technology and Management (IJMTM). -

2009. - Vol. 18, Issue 1. - Pp. 15-33. - URL: http://www.inderscience.com/offer.php?id=24618 (дата обращения: 03.04.2020).

16. Аввакумов, В. Д. Особенность расчета плоских размерных цепей / В. Д. Аввакумов // Сборка в машиностроении, приборостроении. - 2015. - № 11. - С. 37-40. - URL: http://www.mashin.ru/ files/2015/sb1115_web.pdf (дата обращения: 03.04.2020). - Рез. англ.

Поступила 17.10.2019; принята к публикации 20.11.2019; опубликована онлайн 30.06.2020

Об авторах:

Сенин Петр Васильевич, проректор по научной работе ФГБОУ ВО «МГУ им. Н. П. Огарёва» (430005, Россия, г. Саранск, ул. Большевистская, д. 68), доктор технических наук, профессор, Researcher ID: H-1219-2016, ORCID: https://orcid.org/0000-0003-3400-7780, [email protected]

Раков Николай Викторович, доцент кафедры технического сервиса машин Института механики и энергетики ФГБОУ ВО «МГУ им. Н. П. Огарёва» (430005, Россия, г. Саранск, ул. Большевистская, д. 68), кандидат технических наук, ORCID: https://orcid.org/0000-0003-3687-9371, [email protected]

Смольянов Алексей Викторович, доцент кафедры технического сервиса машин Института механики и энергетики ФГБОУ ВО «МГУ им. Н. П. Огарёва» (430005, Россия, г. Саранск, ул. Большевистская, д. 68), кандидат технических наук, ORCID: https://orcid.org/0000-0001-7852-1146, [email protected]

Макейкин Анатолий Михайлович, преподаватель кафедры технического сервиса машин Института механики и энергетики ФГБОУ ВО «МГУ им. Н. П. Огарёва» (430005, Россия, г. Саранск, ул. Большевистская, д. 68), ORCID: https://orcid.org/0000-0003-4629-0886, [email protected]

Заявленный вклад соавторов:

П. В. Сенин - научное руководство, анализ и доработка текста; Н. В. Раков, А. В. Смольянов -подготовка начального текста с последующей доработкой, анализ литературных данных; А. М. Ма-кейкин - подготовка и первичный анализ литературных данных, редактирование текста.

Все авторы прочитали и одобрили окончательный вариант рукописи.

REFERENCES

1. Burumkulov F.Kh., Lyalyakin VP., Ivanov V.I. Determination of Total Cylinder Block Life of Au-totractor Engines. Tekhnika v selskom khozyaystve = Machinery in Agriculture. 2005; (4):30-33. (In Russ.)

2. Rakov N.V., Smolyanov A.V., Lezin P.P. Increasing the Durability of Engine Block D-260. Selskiy Mekhanizator = Rural Mechanic. 2017; (12):44-45. Available at: http://selmech.msk.ru/1217.html (accessed 03.04.2020). (In Russ.)

3. Rakov N.V., Smolyanov A.V. Assessment of Operating Conditions of Hole - Camshaft Interference in the Engine D-260. Permskiy agrarnyy vestnik = Perm Agrarian Journal. 2018; 4(24):16-21. Available at: http://agrovest.psaa.ru/wp-content/uploads/2018/12/agrar_vest424.pdf (accessed 03.04.2020) (In Russ.)

4. Denisov A.S., Asoyan A.R., Zakharov V.P. Analysis of Changes in Technical Condition of Resource-Determining Elements of KamAZ Diesel Engines in the Process of Operation. Izvestiya Volgograd-skogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta = News of Volgograd State Technical University. 2011; (8):32-35. (In Russ.)

5. Denisov V.A. Application of Resource-Saving Technologies for Restoration of Base Parts of Diesel Engines with Emergency Defects. Trudy GOSNITI = Works of GOSNITI. 2013; 113:412-419. (In Russ.)

6. Muratkin G.V., Dyatlov A.A. Reliability Increase of Crankshafts during Engine Repair. Remont. Vosstanovlenie. Modernizatsiya = Repair. Restoration. Modernization. 2013; 5:25-31. Available at: http:// www.nait.ru/journals/number.php?p_number_id=1864 (accessed 03.04.2020). (In Russ.)

7. Denisov V.A. Restoration of Basic Parts of Foreign Engines with Defects Leading to Sudden Failures. Trudy GOSNITI = Works of GOSNITI. 2013; 111(2):47-50. (In Russ.)

8. Arzamastsev L.I., Sinelnikov A.F. Repair of Automobile Engine Blocks. Gruzovik = Truck. 2006; 2:26-36. (In Russ.)

9. Bezborodov I.A., Malyshko A.A. Issues of Technological Strategy to Ensure the Accuracy of Assembly of an Internal Combustion Engine by the Method of Incomplete Interchangeability. Trudy GOSNITI = Works of GOSNITI. 2014; 114(1):157-161. (In Russ.)

10. Zavorotkin Ye.A. Features of Designs of Aluminium Blocks of Cylinders of Modern Internal Combustion Engines. Izvestiya Sankt-Peterburgskogo gosudarstvennogo agrarnogo universiteta = News of Saint-Petersburg State Agrarian University. 2010; (19):317-322. (In Russ.)

11. Senin P. V., Rakov N.V., Makeykin A.M. A Theoretical Basis for the Methods to Restore Working Capacity of Valve-Actiating Gear of the Cylinder Block Head. Vestnik Mordovskogo universiteta = Mordovia University Bulletin. 2017; 27(2):154-168. (In Russ.) DOI: https://doi.org/10.15507/0236-2910.027.201702.154-168

12. Marenich A.Ya., Chepurin A.V., Marenich I.L. Definition of Admissible and Limiting Values of Wear of Details of the Connecting Rod-Piston Mechanism by a Method of the Decision of Dimensional Chains. Remont. Vosstanovlenie. Modernizatsiya = Repair. Restoration. Modernization. 2002; 6:30-34. (In Russ.)

13. Fischer B.R. Mechanical Tolerance Stackup and Analysis. New York: Marcel Dekker; 2004. 408 p. (In Eng.)

14. Pérez R., Ciurana J., Riba C., et al. Concurrent Conceptual Evaluation of Tolerances' Synthesis in Mechanical Design. Concurrent Engineering: Research and Applications. 2011; 19(2):175-186. (In Eng.) DOI: https://doi.org/10.1177/1063293X11406147

15. Sivakumar K., Balamurugan C. Concurrent Design for Nominal and Tolerance Analysis and Allocation of Mechanical Assemblies Using DE and NSGA-II. International Journal of Manufacturing Technology and Management (IJMTM). 2009; 18(1):15-33. (In Eng.) DOI: https://doi.org/10.1504/IJM-TM.2009.024618

16. Avvakumov V.D. The Feature of Calculation of Flat Dimensional Chains. Sborka v mashinostroe-nii, priborostroenii = Assembling in Mechanical Engineering and Instrument-Making. 2015; (11):37-40. Available at: http://www.mashin.ru/files/2015/sb1115_web.pdf (accessed 03.04.2020). (In Russ.)

Received 17.10.2019; revised 20.11.2019; published online 30.06.2020

About the authors:

Petr V. Senin, Vice-Rector for Science of National Research Mordovia State University (68 Bol-shevistskaya St., Saransk 430005, Russia), D.Sc. (Engineering), Professor, Researcher ID: H-1219-2016, ORCID: https://orcid.org/0000-0003-3400-7780, [email protected]

Nikolay V. Rakov, Associate Professor of Technical Service Machines Chair of Institute of Mechanics and Power Engineering, National Research Mordovia State University (68 Bolshevistskaya St., Saransk 430005, Russia), Ph.D. (Engineering), ORCID: https://orcid.org/0000-0003-3687-9371, [email protected]

Alexey V. Smolyanov, Associate Professor of Technical Service Machines Chair of Institute of Mechanics and Power Engineering, National Research Mordovia State University (68 Bolshevistskaya St., Saransk 430005, Russia), Ph.D. (Engineering), ORCID: https://orcid.org/0000-0001-7852-1146, [email protected]

Anatoliy M Makeykin, Lecturer of Technical Service Machines Chair of Institute of Mechanics and Power Engineering, National Research Mordovia State University (68 Bolshevistskaya St., Saransk 430005, Russia), ORCID: https://orcid.org/0000-0003-4629-0886, [email protected]

Contribution of the authors:

P. V. Senin - scientific guidance, analysis and text development; N. V. Rakov, A. V. Smolyanov -preparation of the initial text with further refinement, analysis of literary data; A. M. Makeykin - preparation and initial analysis of literary data, editing of text.

All authors have read and approved the final manuscript.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.