Теоретические основы использования размерного анализа для расчета точностных параметров при ремонте соединений коленчатого вала Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

МЕЖД УНАРОД НЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ»

№1/2016

ISSN 2410-700Х

УДК 621.731.1

Бондарев Сергей Петрович

к.т.н. Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение города Москвы

"Политехнический колледж им. Н.Н. Годовикова" Давыденков Иван Андреевич

студент 3 курса Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение города Москвы

"Политехнический колледж им. Н.Н. Годовикова" Вергазова Юлия Геннадьевна ст. преподаватель РГАУ - МСХА имени К.А. Тимирязева

г. Москва, РФ E-mail: [email protected]

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РАЗМЕРНОГО АНАЛИЗА ДЛЯ РАСЧЕТА ТОЧНОСТНЫХ ПАРАМЕТРОВ ПРИ РЕМОНТЕ СОЕДИНЕНИЙ КОЛЕНЧАТОГО ВАЛА

Аннотация

Теоретически обосновано, что при ремонте машин важно восстановить не только посадки диаметральных сопряжений, но и точность замыкающих звеньев размерных цепей, определяющих надежность и долговечность машины. Предложено восстанавливать размер замыкающего звена, изменив только толщину упорного бурта пятого коренного подшипника при ремонте ДВС.

Ключевые слова Надежность, размерная цепь, долговечность, посадка, точность.

Надежность отечественной техники всегда была недостаточной, и требовались постоянные ремонтные воздействия и новые методы восстановления [1]. Накопился достаточно большой массив данных по износам различных деталей, где в качестве элемента сравнения используется коэффициент износостойкости детали или соединения [2]. Например, недавно проведенные исследования цилиндрических соединений со шпонкой показали, что износ происходил очень интенсивно из-за наличия зазора в посадке, которая была назначена по методу аналогии [3]. Применение теоретических методов обоснования параметров точности посадки и расчет натягов позволило значительно повысить износостойкость соединения [4].

При эксплуатации машин размеры деталей изменяются из-за динамики процессов старения: износа, пластических деформаций, коррозии, коробления, измерения кристаллической структуры металла и других

факторов [5].В размерных цепях, где точность замыкающего звена зависит от многих размеров, реализация функции процесса старения приводит к значительным искажениям замыкающего звена, что ухудшает качественные и экономические показатели работы машины [6]. Поэтому при ремонте машин важно восстановить не только посадки диаметральных сопряжений, но и точность замыкающих звеньев размерных цепей, определяющих надежность и долговечность соединений, агрегатов и сборочных единиц машины [7]. В подавляющем большинстве случаев нет необходимости восстанавливать все размеры деталей, образующие размерную цепь [8].

Рис. Размерная цепь, определяющая положение коленчатого вала в осевом направлении

_МЕЖДУНАРОДНЫЙ НАУЧНЫЙ ЖУРНАЛ «СИМВОЛ НАУКИ» №1/2016 ISSN 2410-700Х_

Как правило, можно выбрать одно или два звена, за счет изменения размеров которых можно восстановить точность замыкающего звена [9] Это реализуется при условии достаточной точности технологического оборудования ремонтного предприятия.

Например, правильное взаимное положение гильзы цилиндра и шеек коленчатого вала, отсутствие перекосов, отклонений формы, отклонений расположения поверхностей и биений, обеспечивают его длительную нормальную работу [10]. Размеры, определяющие положение гильз цилиндров относительно базовой поверхности, в процессе эксплуатации практически не изменяются[11]. В то же время размеры, определяющие положение шейки коленчатого вала относительно той же базовой поверхности, изменяются значительно. [12] На рисунке показана размерная цепь, определяющая положение середины шатунной шейки относительно базовой поверхности блока. Из-за износа размеры К3 и К5 изменяются. Кроме того, при

шлифовании вала под ремонтные размеры обрабатываются и боковые поверхности шеек коленчатого вала, что приводит к неравномерному увеличению длины шеек и искажению размеров Kq [13]. Восстановить

первоначальный размер замыкающего звена практически можно, изменив размер лишь одного звена -толщину упорного бурта пятого коренного подшипника.

Таким образом, применение точностных расчетов, в частности - размерного анализа, позволяет значительно сэкономить на ремонтных воздействиях и теоретически обосновать требуемую точность размеров деталей, образующих ремонтную размерную цепь.

Список использованной литературы:

1. Ерохин М.Н., Леонов О.А. Особенности обеспечения качества ремонта сельскохозяйственной техники на современном этапе // Вестник ФГОУ ВПО МГАУ. 2005. № 1. С. 9-12.

2. Бондарева Г.И. Математическое моделирование процесса изменения годности рабочих элементов машин и оборудования / Г.И. Бондарева, Б.Н. Орлов // Техника и оборудование для села. - 2012. - № 8. - С. 36-38.

3. Бондарева Г.И. Повышение долговечности рабочих органов бетоносмесителей / Г.И. Бондарева // Вестник машиностроения. - 2012. - № 3. - С. 30-36.

4. Вергазова Ю.Г. Влияние точностных и технологических параметров на долговечность соединения «вал-втулка» // Вестник ФГОУ ВПО МГАУ. 2014. № 3. С. 17-19.

5. Вергазова Ю.Г. Точность и долговечность отремонтированных соединений «вал - втулка» со шпонкой // Наука и практика в управлении качеством, метрологии и сертификации. Сб. науч. ст. М. 2014. С. 161-165.

6. Леонов О.А., Вергазова Ю.Г. Расчет посадок соединений со шпонками для сельскохозяйственной техники //Вестник ФГОУ ВПО МГАУ. 2014.№ 2.С.13-15.

7. Бондарева Г.И. Герметизация неподвижных фланцевых соединений силиконовыми герметиками при ремонте сельскохозяйственной техники: диссертация на соискание ученой степени / Г.И. Бондарева. -Москва. - 2000.

8. Леонов О.А., Вергазова Ю.Г. Реализация теоретических исследований точностных параметров соединений «Вал - втулка со шпонкой» // Вестник ФГОУ ВПО МГАУ. 2015. № 5. С. 41-47.

9. Леонов О.А. Теоретические основы расчета допусков посадок при ремонте сельскохозяйственной техники // Вестник ФГОУ ВПО МГАУ, 2010. № 2. С. 106-110.

10.Леонов О.А. Взаимозаменяемость унифицированных соединений при ремонте сельскохозяйственной техники. М.: ФГОУ ВПО МГАУ, 2003. 166 с.

11.Леонов О.А., Темасова Г.Н. Экономика качества. Saarbrucken. 2015.

12.Бондарева Г.И. Метрологическое обеспечение контроля деталей на машинно-технологических станциях: учебное пособие / Г.И. Бондарева. - М.: Изд-во ФГОУ ВПО МГАУ, 2007. -120 с.

13.Бондарева Г.И. Исследование напряженно-деформированного состояния наплавленных покрытий деталей, восстановленных плазменными методами / Г.И. Бондарева, И.Н. Кравченко, В.Ю. Гладков // Ремонт, восстановление, модернизация. - 2011. - № 6. - С. 2-6.

© С.П. Бондарев, И.А. Давыденков, Ю.Г. Вергазова, 2016