Материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления пользователям Интернета и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
© 2018 - 2024
Анализ эксплуатационных дефектов коленчатого вала двигателя КамАЗ-740
Коленчатый вал (КВ) работает в восьмицилиндровом V-образном двигателе КамАЗ-740 и его модификациях, которые в основном устанавливаются на грузовые автомобили и самосвалы КамАЗ, автомобильные тягачи КамАЗ, используемые в составе автопоездов, автомобили-тягачи УралАЗ, ЗИЛ, автобусы ЛАЗ, ЛиАЗ, НефАЗ, ПАЗ, а так же на тракторы ХТЗ, Т150, комбайны “Дон”, ”Полесье” и на стационарные энергетические установки.
Номинальная мощность двигателя 154кВт (210 л.с.) при номинальной частоте вращения КВ 2600мин-1. Максимальная частота вращения холостого хода 2930-80мин–1. Максимальный крутящий момент на КВ 637 Н.м.(65кг.м) при частоте вращения КВ 1600-1800мин –1.
КВ является одной из основных деталей двигателя, определяющей его ресурс. Так, например, по данным ОАО “КамАЗ-Дизель ” в рекламационный период (30 тыс. км) из 441 отказавшего двигателя КамАЗ-740 88 отказали из-за дефектов КШМ. Заготовки КВ выполняются ковкой из стали 42ХМФА ТУ14-I-1296-75, имеющей следующий химсостав: углерод-0,40…0,45%; кремний-0,27…0,37%; марганец-0,5…0,8%; ванадий-0,08…0,12%; хром-1,0…1,8%; молибден-0,35…0,45%; сера-0,01…0,035%; фосфор-0,025%;медь-0,35%; никель-0,3%; остальное-железо. Металл для изготовления поставляется без термообработки в прутках, квадрат 160х160 мм (НВ255-277).
Механические свойства этой стали, определенные на термообработанных (закалка при нагреве до 8600С, отпуск на воздухе) образцах размером 25х25 твердостью НВ255-277(Æ отп.3,80-3,65 мм), должны соответствовать нормам, указанным в табл.1.5.
Таблица 1.5
| Наименование параметра | ||
Направление волокон проката
Металл для изготовления KB поставлялся Донецким, Серовским, Челябинским и Оскольским металлургическими комбинатами. Для отличия поставщиков металла при штамповке вводится специальная маркировка на противовесе КВ. Шифр маркировки выбирается для каждой партии металла, но при этом выбор шифра осуществляется без определенной системы.
KB имеет пять коренных и четыре шатунные шейки. В шатунных шейках вала выполнены внутренние полости (грязесборники), которые сообщаются с масляными каналами в коренных шейках. На носке и хвостовике KB установлены шестерня привода масляного насоса и ведущая шестерня в сборе с маслоотражателем. Кроме того, там же установлены по прессовой посадке съемные противовесы. Хвостовик КВ уплотнен резиновым самоподжимным сальником (установленным в картере маховика). Коренные и шатунные шейки KB закалены ТВЧ HRC(52... 62). Параметры нового KB (7401.1005.020) и восстановленного КВ (7401. 1005.016.РСБ) приведены в табл.1.6.[53] .
Таблица 1.6.
| Наименование параметров |
Значение параметров | |
| нового | восстановленного | |
| 1.Диаметр коренных шеек, мм 1-ого ремонтного размера 2-ого ремонтного размера 3-ого ремонтного размера 4-ого ремонтного размера | 95,0-0,015 | 95,0-0,015 94,5-0,015 94,0-0,015 93,5-0,015 93,0-0,015 |
| 2.Шероховатость цилиндрической части. мкм | 0,20 | 0,16 |
| 3.Ширина коренных шеек, мм 1,2,3,4 5 1-ого ремонтного размера 1,2,3,4,5 | 36-0,17 36,2±0,05 | 36+0,20 -0,17 36,5+0,05 36,5+0,05 |
| 4.Радиус галтелей коренных шеек,мм 1,2,3,4,5 | 3±0,15 | 3±0,15 |
| 5.Диаметр шатунных шеек: 1-й ремонтный размер 2-й ремонтный размер 3-й ремонтный размер 4-й ремонтный размер | 80-0,015 | 80-0,015 79,5-0,013 79,0-0,013 78,5-0,013 78,0-0,013 |
| 6.Шероховатость цилиндрической части, мм | 0,20 | 0,16 |
| 7.Ширина шатунных шеек | 67+0,12 | 67+0,22 |
| 8. Радиус галтелей | 4±0,15 | 4±0,15 |
| 9. Ширина щек, мм 1и 8 2,3,4,5,6 7 масса, кг | 36,3-0,4 27,4 26,6 69,5 | |
Проводили наблюдения за 560 КВ, поступившими с двигателями КамАЗ-740 в капитальный ремонт на ЗАО ”Ремдизель”. При этом фиксировали факты появления дефектов. Общее представление о структуре дефектов, коэффициенте их повторяемости и количестве КВ с данными дефектами дают табл. 1.7 и 1.8.
Таблица 1.7.
Коэффициент повторяемости дефектов КВ (общее количество изделий –560шт.)
| № п/п | Наименование Дефекта | Количество КВ имеющих дефекты | Коэффициент повторяемости дефектов |
| 1 | 2 | 3 | |
| 1. | Проворот, задир коренных или шатунных шеек, а также их аварийный износ, (прВ) | 124 | 0,220 |
| 2. | Деформация КВ выше допустимого (биение 3 коренной шейки более 0,03 мм), (Б) | 385 | 0,690 |
| 3. | Трещины на коренных и шатунных шейках (ТрШ) | 40 | 0,070 |
| 4. | Износ шеек более 4-го ремонтного размера» (Ипр) | 8 | 0,015 |
| 5. | Трещины на торцах вала (ТрТ) | 21 | 0,040 |
| 6. | Ослабление посадки, смятие штифтов и разрушение резьбовых отверстий под болты крепления маховика (ШтБ) | 104 | 0,190 |
| 7. | Разрушение резьбы M10 под полумуфту отбора мощности (РМ10) | 12 | 0,210 |
| 8. | Износ или повреждение поверхности Ø 125(И125) | 1 | 0,002 |
| 9. | Износ гнезда подшипника более Ø52,02 мм или его забоины (И52) | 28 | 0,060 |
| 10. | Увеличение длины пятой коренной шейки более 36,28 мм (L5К) | 15 | 0,030 |
| 11. | Забоины на коренных и шатунных шейках (ЗБ) | 11 | 0,020 |
Из 560 наблюдаемых KB ремонтопригодными, то есть имевшими устраняемые дефекты, оказались 470 KB или 84% и соответственно неремонтопригодными, то есть имевшими не устраняемые дефекты-90 КВ или 16 %.
Таблица 1.8.
Коэффициенты повторяемости дефектов КВ, подвергнутых выбраковке (общее количество обследованных KB - 560 шт. из них выбраковано - 90 шт.)
| № п/п | Наименование не устраняемых дефектов | КВ с неустранимыми дефектами | Коэффициент повторяемости дефекта | |
| шт. | % | |||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 1. | Провороты, задиры коренных или (и) шатунных шеек, а также их аварийный износ, не устраняемые шлифованием | 53 | 58,9 | 0,090 |
| 2. | Деформация KB выше предельного (биение 3 коренной шейки более 0,9 мм) | 26 | 28,9 | 0,050 |
| 3. | Трещины на коренных и шатунных шейках не устраняемые шлифованием | 36 | 40 | 0,060 |
| 4. | Износ более 4-го ремонтного размера коренных или шатунных шеек | 7 | 7,8 | 0,010 |
| 5. | Излом КВ | 8 | 8,8 | 0,010 |
| 6. | Увеличение длины пятой коренной шейки более 36,58 мм (износ) | 5 | 5,6 | 0,010 |
| 7. | Забоины на шатунных или (и) коренных шеек не устраняемые шлифованием | 2 | 2,2 | 0,004 |
| 8. | Срыв резьбы или забой резьбы под болт крепления маховика | 5 | 5,6 | 0,010 |
| 9. | Износ гнезда подшипника более Ø52,02мм или его забоины | 1 | 1,1 | 0,002 |
| 10. | Трещины на торцах | 2 | 2,2 | 0,004 |
Следует отметить, что структура дефектов деталей и их количественные характеристики со временем могут изменяться. Это связано с изменением конструкций деталей и двигателя в целом, изменениями в условиях эксплуатации двигателей, а также изменениями в организации и технологии восстановления деталей и ремонте двигателей. По сравнению с началом 90-х годов количество выбракованных КВ уменьшилось более чем в 2 раза. Структура дефектов претерпела изменения. Уменьшилось, количество не устраняемых дефектов. Количественные характеристики не устраняемых дефектов внутри общего количества выбракованных КВ также изменилось.
Это стало возможным в результате разработок и внедрения на ЗАО ”Ремдизель” и других ремонтных заводах ряда организационных и технологических мероприятий в ремонтное производство.
По разработкам, с участием авторов, НТЦ ОАО «КамАЗ» были освоены технологии правки КВ с изгибом, восстановления резьбовых отверстий, удаления обломанных штифтов и болтов, восстановления гнезд Ø 52 мм под подшипник первичного вала коробки передач, а также введены два дополнительных ремонтных размера для обработки коренных и шатунных шеек (РЗ и Р4) и ремонтный размер на ширину 5-ой коренной шейки. В результате часть не устраняемых дефектов превратилась в устраняемые и ранее выбраковываемые КВ стали восстанавливаться. Некоторые, из выбракованных KB имели одновременно несколько дефектов. Структура сочетаний дефектов и частота их появлений даны в табл.1.9, а представление о парных сочетаниях дает табл.1.10.
|
|
| Сочетания дефектов (номера дефектов взяты из табл.1.8) | В % к выборке (N=90шт) |
| 1 1,2 1,2,3 1,2,3,8 1,2,10 1,3 1,3,8 1,4 1,5 2 3 3,7 3,7,8 3,8 3,8,9 3,10 4 5 6 | 8,9 20,0 1,1 1,1 1,1 16,7 1,1 3,3 5,6 5,6 16,7 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 4,4 3,3 5,6 |
Таблица 1.10
Коэффициенты повторяемости сочетаний дефектов КВ
(по данным табл. 1.9, N=90шт)
| Сочетания дефектов | Коэффици ент повторяем ости, Кп | Сочетания дефектов | Коэффициент повторяемости, Кп | Сочетания дефектов | Коэффициент повторяемости, Кп |
| 1 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,8 1,10 2. 2,1 2,2 2,3 2,8 2,10 3 3,1 | 0,59 0,09 0,23 0,20 0,03 0,06 0,02 0,01 0,29 0,23 0,06 0,02 0,01 0,01 0,40 0,20 | 3,2 3,3 3,7 3,8 3,9 3,10 4 4,1 4,4 5 5,11 5,5 6 6,6 7 | 0,02 0,17 0,02 0,05 0,01 0,01 0,08 0,03 0,04 0,09 0,06 0,03 0,06 0,06 0,02 | 7,3 7,8 8,5 8,1 8,2 8,3 8,7 8,9 9 9,3 9,8 10 10,1 10,2 10,3 | 0,02 0,01 0,06 0,02 0,01 0,05 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,02 0,01 0,01 0,01 |
Дата: 2018-11-18, просмотров: 482.