Разработка технологического процесса ремонта цилиндрической крышки дизеля ПД-1М (стр. 5 из 12)
После механической обработки клапана необходимо, чтобы радиальное биение рабочей поверхности “А” относительно направляющей “Б” клапана было не более 0,05 мм, вершина конуса детали совпадала с осью клапана или отверстия охватывающей детали (точка “В” на рисунке 1.10).
Рисунок 1.10 - Проверка тарелки клапана
Дефект - раковины, забоины, риски, прогары на притирочной фаске.
Дефекты выявляют при визуальном осмотре детали или при проверке её магнитным дефектоскопом; устраняют притиркой по месту, а при необходимости проточкой на станке с последующей притиркой по месту в крышке.
Допускается оставлять на притирочных поверхностях гнезда крышки и клапана круговые риски, расположенные не более чем на 60% длины окружности, неглубокие раковины или поперечные риски, находящиеся вне притирочного пояска.
Дефект - овальность и конусность штока клапана.
Овальность и конусность штока выпускного клапана находят путём измерения его диаметра микрометром в следующем порядке:
1) Измеряют диаметр штока микрометром в двух поясах и четырёх плоскостях (рисунок 1.11);
2) Находят наибольшую разность диаметров штока в двух взаимно перпендикулярных плоскостях а-а, б-б, в-в, г-г отдельно по каждому поясу: максимальная разница принимается за действительную величину овальности данного штока;
1) Находят наибольшую разность диаметров в одной из четырёх плоскостей 1-го и 2-го поясов измерений. Эта разность принимается за действительную величину конусности контролируемого штока клапана.
При овальности или конусности штока более 0,10 мм устранять дефекты проточкой с последующим шлифованием и хромированием.
Рисунок 1.11 - Схема измерения штока выпускного клапана на овальность и конусность
Предельный износ многих деталей локомотивов (гильз, поршневых колец, поршней, плунжерных пар) составляет всего десятые и сотые доли миллиметра. Большую эффективность при восстановлении подобных деталей дают гальванические покрытия, которые позволяют не только восстановить первоначальные размеры, но и значительно улучшить качество поверхности, увеличив ее износостойкость. Структура основного металла при этом не испытывает никаких изменений, не возникают внутренние напряжения и деформирование деталей. Для нанесения большинства гальванических покрытий анод изготавливают из металла, который осаждается на изделие, электролитом служит раствор соли этого же металла, а катодом - восстанавливаемая деталь. Металл на катоде осаждается из электролита, а концентрация последнего остается постоянной за счет растворения анода.
Хром - твердый, хрупкий металл, серебристо-стального цвета, с температурой плавления 18900С. Процесс хромирования отличается от других гальванических покрытий некоторыми особенностями:
В качестве анода применяются не хром, а свинец; причиной этого являются легкость анодного растворения хрома; хрупкость металлического хрома; высокая стоимость изготовления массивных электродов. Отношение площади анода к площади катода: 1/1 или 2/1. В качестве электролита используется раствор хромового ангидрида и для улучшения протекания процесса добавляют до 4% Н2SO4. Во время электролиза содержание хрома в электролите постоянно уменьшается, что требует постоянного добавления GrO1. Источником питания могут служить низковольтные генераторы постоянного тока или селеновые выпрямители (рисунок 1.12).
Рисунок 1.12 - Схема хромирования детали
Все операции (переходы) гальванического процесса делятся на три этапа: подготовка, хромирование и обработка после хромирования.
Подготовка к хромированию заключается в следующем:
механическая обработка для восстановления геометрии поверхности;
очистка детали от ржавчины и гряземасляных отложений;
химическое обезжиривание: промывка в 5-10% растворе каустической соды при t=95 0С;
электрохимическое обезжиривание: промывка в ванне со щелочным раствором при пропускании электрического тока (деталь-катод, анод - мягкая сталь);
анодная обработка: в ванне с 10% растворе Н2SO4 с добавлением 25 г/л закисного сернокислого железа, (деталь-анод, катод-свинцовые пластины, t=200C, Т = 2-4 мин, плотность тока Д= 10-60 А/дм2.)
декапирование, применяется для удаления окисных пленок с поверхности детали, производится в тех же ваннах, где и основной процесс: деталь-анод, пластины-катод,
время 0,5 - 1 мин,
плотность тока 10 - 15 А/дм2, t = 500 С.
После подготовки проводится сам процесс хромирования.
Обработка после хромирования заключается в следующем:
промывка в холодной проточной воде;
промывка в течение 1 мин в нейтрализующем 1 - 5% растворе углекислого натрия при t = 18 - 25 0С;
промывка холодной проточной водой;
промывка горячей проточной водой;
сушка в печи при t=120 - 110 0С;
термическая обработка при t=200-2500С для удаления водорода, Т = 2-1 ч;
После хромирования деталь подвергается механической обработке.
Расчет продолжительности хромирования Т, как и другого гальванического наращивания, производится в час:
где
- толщина слоя наращивания металла, мм; 
- удельный вес металла, г/см1; Д - плотность тока на катоде, А/дм2; С - электрохимический эквивалент наращиваемого металла, г/А ч; f - выход по току, % (отношение практически выделенной величины металла и теоретически возможной, т.е. кпд).Меняя температуру раствора, плотность тока, толщину наращиваемого металла можно получить различные механические свойства электролитического хрома.
Таблица 1.4 - Характеристики процесса хромирования
| t 0 С | Д, А/дм2 | Осадок | Толщина, мм | Прочность на разрыв, МПа |
| 65 | 20 | молочный | 0,1 0,1 0,5 | 505 226 161 |
| 55 | 15 | блестящий | 0,1 0,1 0,5 | 625 198 108 |
Дефект - радиальное биение штока
Биение штока (см. п.1.6.1) клапана проверяется на станке с помощью индикатора часового типа (рисунок 1.11).
Рисунок 1.11 - а) Схема измерения штока выпускного клапана на биение; б) Круговая диаграмма записи результатов измерений
Шток клапана проворачивают на один оборот. Замеряют 4 точки по двум плоскостям (через 900). Биение штока - это будет наибольшая алгебраическая разность двух значений в одном поясе.
При наличии биения более 0,05 мм - устраняют шлифованием с последующей притиркой пастой ГОИ - 16.
Контроль состояния пружин крышки цилиндра и методы устранения дефектов
Большая и малая пружины клапанов дизелей изготовлены из проволоки диаметром 2 мм. Большая пружина имеет наружный диаметр 22,5 мм, а малая 58,5. Число витков рабочее 8,5, общее 10,8 ± 0,25 для обеих пружин. Высота пружин в свободном состоянии: большой-191,5 - 194,5 мм, малой 119,5-140,5 мм, а развернутая длина соответственно 2450 и 1200 мм.
Большая пружина выполнена с правой навивкой, а малая с левой. На дизель устанавливается по 12 больших и малых пружин. Изготовление и приемка пружин по техническим условиям Д50ТУ5-1 завода.
При осмотре пружин следует обращать внимание на трещины и опорные поверхности, которые должны быть сошлифованы и прижаты к крайним виткам. При постановке двух винтовых концентрично расположенных пружин направления витков должны быть различными, что предотвращает возможность попадания витков при колебании одной из пружин между витками другой.
Отказ пружин в работе вызывается в большинстве случаев их просадкой или поломкой. Нередки случаи откола шлифованной части крайних витков. Поврежденную пружину иногда удается обнаружить при внешнем осмотре. У поврежденной пружины расстояние между витками обычно бывает больше, чем у аналогичных исправных пружин. После разборки крышки цилиндра у пружин проверяют цельность витков - обстукиванием и визуально, высоту в свободном состоянии - линейкой, оканчивающейся угольником, или штангенциркулем. У пружин клапанов цилиндровых крышек дополнительно проверяют перпендикулярность опорных плоскостей к геометрической оси при помощи обычного угольника и силу пружины под статической нагрузкой. Для каждой пружины устанавливаются свои нормы высоты и нагрузок (рисунок 1.14).
Рисунок 1.14 - Прибор для проверки силы витых пружин
Силу пружин измеряют прибором, показанным на рисунке 1.9 Сила пружины воспринимается поршнем, сжимающим масло в цилиндре прибора; давление масла фиксируется манометром. Чтобы получить значение силы пружины, показание манометра умножают на площадь поршня прибора.
Пружины, высота которых в свободном состоянии или под статической нагрузкой менее минимальной на 5%, с трещинами и поломанными витками заменяют. Отклонение оси пружины от перпендикуляра к торцовой плоскости на каждые 100 мм длины допускается для пружин 1-го класса не более 1 мм, для пружин 2-го класса - не более 1,5 мм и для 1-го класса - не более 2мм.
Пружины с недопустимой силой, высотой и отклонением оси от перпендикуляра к торцовой плоскости в отдельных случаях восстанавливают по следующей технологической схеме: нагрев, разводка, закалка, отпуск и механическая обработка торцов. Нагревают пружины перед разводкой в электрической или газовой печи. Разводку ведут так, чтобы шаг витков был равномерным, высота пружины была несколько больше номинальной, а крайние витки оставались прижатыми. После разводки пружину фиксируют на оправке и подвергают термообработке.