CC BY
1328. Борисов Г.А. Технология введения упрочняющих добавок газофазным методом из карбонилов никеля и железа в антифрикционное покрытие подшипников скольжения автотракторных ДВС [Текст] / Г.А. Борисов и др. // Технология металлов. -№ 5. - 2013.- С.32-34.
29. Стребков С.В., Слободюк А.П., Бондарев А.В. Экономическое подтверждение объективной необходимости замещения импортных запасных частей восстановлением // Инновации в АПК: проблемы и перспективы. 2015. № 3(7). С. 17 -28.
УДК 621.664:669.715
ВОССТАНОВЛЕНИЕ ШАТУНОВ ДВИГАТЕЛЕЙ МАЛОГАБАРИТНОЙ С.-Х. ТЕХНИКИ С УПРОЧНЕНИЕМ МДО
Барков А.О., Лаптев А.О., Великоцкая В.В., студенты 1 курса направления подготовки «Агроинженерия» ФГБОУ ВО Орловский ГАУ
АННОТАЦИЯ
В работе представлен технологический процесс восстановления высокотемпературной пайкой с последующим упрочнением микродуговым оксидированием (МДО) шатунов двигателей малогабаритной с.-х. техники на примере шатуна двигателя Briggs&Stratton модели 115400, который позволяет в 1,5...2,0 раза увеличить ресурс восстановленных деталей по сравнению с новыми.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА
Технологический процесс, восстановление, высокотемпературная пайка, упрочнение, микродуговое оксидирование, шатун двигателя Briggs&Stratton.
ABSTRACT
This paper presents technological process of reconditioning by brazing with the following hardening with microarc oxidation (MAO) of engines connecting rods of small-capacity agricultural machinery, at the example of the connecting rod of engine Briggs&Stratton of model 115400, which allows 1,5...2,0-fold increase of reconditioned part resource in comparison with new ones.
KEY WORDS
Technological process, reconditioning, brazing, hardening, microarc oxidation, connecting rod of engine Briggs&Stratton.
Шатуны двигателей Briggs&Stratton изготавливают из алюминиевого сплава Д16Т ГОСТ 4784. Для получения данных по износам нижних головок шатунов двигателя Briggs&Stratton модели 115400 были произведены замеры изношенных деталей. Измерению подвергали выборку деталей в количестве 50 штук [12]. Выбор плоскостей измерений проведен согласно ГОСТ 18509. Для измерения износа нижней головки шатуна использовали нутромер индикаторный НИ 18-35 0,01 ГОСТ 868-82 с ценой деления 0,01 мм. Результаты замеров шатунов показали, что износ нижней головки достигает 0,35 мм. По внешнему виду изношенная поверхность характеризуется наличием рисок и задиров (рисунок 1) [13, 14].
При износе нижней головки шатуна более 0,1 мм, что составляет около 85% от общего числа изношенных деталей подвергшихся выборке, мы предлагаем их восстанавливать высокотемпературной пайкой с последующим упрочнением МДО.
Технологический процесс восстановления и упрочнения шатуна двигателя
Briggs&Stratton модели 115400 представлен на рисунке 2. Восстановление и упрочнение данной детали целесообразно проводить на ремонтных предприятиях или предприятиях технического сервиса [16].
Детали, поступающие в ремонт, очищают от загрязнений. Очистку ведут как вручную, так и с использованием пневматических или электрических машин, при этом следят за тем, чтобы не получить грубых рисок на рабочих поверхностях деталей. Очистку ведут водным раствором с добавлением синтетических моющих средств типа МС, МЛ или Лабомид. Температура раствора 70...80°С, продолжительность очистки -3...5 мин. Затем детали промывают в теплой воде и высушивают [1, 15, 17].
Рисунок 1 - Изношенный шатун двигателя Briggs&Stratton модели 115400
Очищенные детали подвергают дефектации. Далее нижнюю головку шатуна подвергают механической обработке на расточном станке типа УРБ-ВП-М до удаления следов износа. Затем для восстановления размеров изношенной поверхности методом высокотемпературной пайки на рабочую поверхность нижней головки шатуна наплавляется специальный материал. Перед пайкой наплавляемые поверхности необходимо обезжирить [11]. Обезжиривание производят ацетоном, бензином или иным растворителем. Для нагрева детали можно использовать газовые горелки, работающие на газах пропан, бутан или MAPP. Деталь прогревается горелкой до тех пор, пока припой не начнет плавиться от соприкосновения с наплавляемой поверхностью. Пайка производится бесфлюсовым припоем HTS-2000 для облегчения проникновения припоя через оксидную пленку, её желательно разрушить, осуществляя чиркающие движения твердым концом прутка припоя по расплаву. Толщина наплавленного слоя должна составлять 0,5.0,8 мм.
расточном станке УРБ-ВП-М, удаляются наплывы, образовавшиеся после пайки, растачивается отверстие нижней головки шатуна в номинальный размер с припуском 0,1 мм под МДО. МДО нижней головки шатуна осуществляют в электролите следующего состава: КОН - 3 г/л, Na2SiO3 - 14 г/л, остальное - дистиллированная вода. Оксидируемые поверхности обезжиривают смоченным в ацетоне тампоном. После этого шатун просушивают и устанавливают на подвеску. Неподлежащие МДО поверхности изолируются герметиком и специальными заглушками. Режимы обработки: плотность тока - 25.30 А/дм2, температура электролита - 20...25°С, продолжительность оксидирования - 2 часа. Прирост размеров составляет 120.130 мкм. После МДО деталь снимают с подвески, промывают проточной водой комнатной температуры, сушат и осуществляют контроль полученного покрытия [2.4].
Дефектпция
Механическая оВраВотка до ВыВедения следой износа
Пайка нижней голоВки шатуна
Механическая оВраВотка с припуском под МДО
ОВезжириВание поверхностей подлежащих МДО
МДО
Механическая оВраВотка упрочняющего покрытия и Верхней голоВки шатуна
Контроль
Рисунок 2 - Структурная схема технологического процесса восстановления высокотемпературной пайкой с последующим упрочнением МДО шатуна двигателя
Briggs&Stratton модели 115400
Для удаления технологического слоя покрытия, а также придания требуемых размеров и геометрических форм шатуна его подвергают механической обработке. При этом для обработки нижней головки шатуна используют эластичный абразивный инструмент, состоящий из лепестков шлифовальной шкурки, закреплённых между двумя дисками. Обработку ведут периферийной частью лепестков шкурки при вращении инструмента [5...10]. При износе верхней головки шатуна ее на сверлильном станке развертывают до ремонтного размера с последующей установкой пальца увеличенного наружного диаметра. После механической обработки деталь подвергают контролю. Восстановленный и упрочненный по предлагаемой технологии шатун двигателя Briggs&Stratton модели 115400 представлен на рисунке 3.
Разработанная технология восстановления и упрочнения шатунов двигателей Briggs&Stratton высокотемпературной пайкой с последующим упрочнением микродуговым оксидированием позволяет в 1,5.2,0 раза увеличить ресурс детали в сравнении с новой.
Рисунок 3 - Шатун двигателя Briggs&Stratton модели 115400 восстановленный высокотемпературной пайкой и упрочненный МДО
Библиография
1. Надёжность и ремонт машин / В.В. Курчаткин, Н.Ф. Тельнов, К.А. Ачкасов [и др.]; под ред. В.В. Курчаткина. М.: Колос, 2000. 776 с.
2. Технологии восстановления и упрочнения деталей сельскохозяйственной техники микродуговым оксидированием. Учебное пособие / Коломейченко А.В., Титов Н.В., Логачев В.Н., Чернышев Н.С. - Орел: Изд-во Орел ГАУ, 2013. 131 с.
3. Технология восстановления с повышением износостойкости подшипников скольжения / Коломейченко А.В., Логачев В.Н. // Техника и оборудование для села, 2013. №11. С37-38.
4. Применение газодинамического напыления и МДО для восстановления с упрочнением деталей сельскохозяйственной техники / А. В. Коломейченко, Н. В. Титов, В. Н. Логачев // Ремонт восстановление модернизация, 2013. №2. С. 03-05.
5. Комбинированные способы восстановления и упрочнения деталей машин с использованием мДО-покрытий / Коломейченко А.В., Логачев В.Н., Титов Н.В. // Труды ГОСНИТИ. - Том 115. Москва, 2014. С 150-157.
6. Микродуговое оксидирование как способ повышения ресурса деталей машин при их производстве или восстановлении / Коломейченко А.В., Логачев В.Н., Титов Н.В., Кравченко И.Н. // Техника и оборудование для села, 2014. №4. С 30-35.
7. Повышение ресурса деталей машин с использованием микродугового оксидирования / Коломейченко А.В., Логачёв В.Н., Титов Н.В. // Технология машиностроения, 2014. №9. С 34-38.
8. Восстановление с упрочнением МДО поршней двигателей BRIGGS&STRATTON / Логачев В.Н. // Труды ГОСНИТИ. - Том 115. Москва, 2014. С 146-149.
9. Повышение надежности деталей машин комбинированными методами с применением микродугового оксидирования / Коломейченко А.В., Логачев В.Н., Титов Н.В., Кравченко И.Н. // Ремонт, восстановление, модернизация, 2014. №9. С 17-23.
10. Технология восстановления с упрочнением деталей машин на основе применения микродугового оксидирования / Коломейченко А.В., Кравченко И.Н., Пузряков А.Ф., Логачёв В.Н., Титов Н.В. // Строительные и дорожные машины, 2014. №10. С 16-22.
11. Технология ремонта машин. Лабораторный практикум: учебное пособие в 2 ч. Ч. II. / А. В. Коломейченко, В. Н. Логачев, Н. В. Титов [и др.]. - Орел: Изд-во Орел ГАУ, 2013. 156 с.
12. Основы научных исследований: учебное пособие / И.Н. Кравченко, А.В. Коломейченко, В.Н. Логачев [и др.]. - СПб.: Изд-во Лань, 2015. 304 с.
13. Надежность технических систем. Практикум: учебное пособие / А.В. Коломейченко, Ю.А. Кузнецов, Н.В. Титов [и др.]. - Орел: Изд-во Орел ГАУ, 2013. 112 с.
14. Надежность технических систем. Курсовое проектирование. учебное пособие / Е.А. Пучин, А.В. Коломейченко, В.Н. Коренев [и др.]. - Орел: Изд-во Орел ГАУ, 2012. 96 с.
15. Технология ремонта машин. Лабораторный практикум: учебное пособие в 2 ч. Ч. I. / А. В. Коломейченко, В. Н. Логачев, Н. В. Титов [и др.]. - Орел: Изд-во Орел ГАУ, 2013. 180 с.
16. Проектирование предприятий технического сервиса / А.В. Коломейченко, Н.В. Титов, В.Н. Логачев [и др.]: Учебное пособие. - СПб.: Изд-во Лань, 2015. 352 с.: ил.
17. Техническое обслуживание и ремонт одноцилиндровых четырехтактных двигателей корпорации Briggs & Stratton: учебное пособие / А.В. Коломейченко, А.Л. Семешин, В.Н. Логачёв [и др.]. - Орел: Изд-во Орел ГАУ, 2014 141 с.
18. Стребков С.В., Слободюк А.П., Бондарев А.В. Экономическое подтверждение объективной необходимости замещения импортных запасных частей восстановлением // Инновации в АПК: проблемы и перспективы. 2015. № 3(7). С. 17 -28.
