Валы большинства двигателей изготавливают штамповкой из стали 40 и 45 или отливкой из специального чугуна (двигатель ЗИЛ-130).
Основные дефекты распределительного вала:
- изгиб вала
- износ и отколы кулачков и опорных шеек
- износ шпоночной канавки и посадочного места под распределительную шестерню
- износ или повреждение резьбы
Вал выбраковывают при трещинах, аварийном изгибе или скручивании, отломах металла на вершине кулачка более 3 мм его ширины.
Изгиб вала устраняют правкой в холодном состоянии на призмах под прессом. Допускаемое биение средних опорных шеек относительно крайних — не более 0,05 мм для большинства двигателей и не более 0,10 мм для двигателей А-41 и А-01М. Биение шейки под распределительную шестерню допускается не более 0,03 мм.
Опорные шейки распределительных валов шлифуют под уменьшенный ремонтный размер в центрах специального станка 3A433 или на круглошлифовальных станках электрокорундовыми кругами зернистостью 46-60 и твердостью СМ. Перед шлифованием зенкуют масляные отверстия, углубляют масляные каналы. В этом случае в блок цилиндров необходимо устанавливать втулки ремонтного размера.
При значительном износе опорных шеек их наплавляют в среде углекислого газа вибродутовой или плазменной наплавкой, наращивают железнением или газотермическим напылением. Перед наплавкой масляные каналы защищают графитными вставками, а перед железнением — свинцовыми. Наплавленные шейки шлифуют. При необходимости после грубого шлифования проводят закалку на глубину 2-3 мм.
Изношенную шейку под распределительную шестерню восстанавливают наплавкой в среде углекислого газа или железнением и обработкой под номинальный размер. Шпоночную канавку заплавляют электродом Э42 или в среде углекислого газа проволокой Св-18ХГСА и фрезеруют под номинальный размер. Смещение шпоночной канавки относительно диаметральной плоскости допускается не более 0,05 мм.
Изношенную шпоночную канавку можно восстановить фрезерованием под увеличенный размер шпонки. Ремонтную шпонку изготавливают из стали 45 и термически обрабатывают до твердости HRC3 40-50.
Изношенные кулачки шлифуют по копиру на станке 3A433 до выведения следов износа и восстановления профиля. После шлифования кулачка высота подъема клапана не изменяется. При износе кулачков по высоте больше допустимого значения их наплавляют ручной электродуговой сваркой электродом Т-590 или Т-630, автоматической наплавкой в среде углекислого газа порошковой проволокой при помощи специального копировального приспособления с охлаждением вала в процессе наплавки. При ручной электродуговой или газовой наплавке на боковые стороны кулачков устанавливают защитные экраны из меди или графита. Распределительный вал помещают в ванну с водой на подставки так, чтобы половина диаметра вала была в воде. После наплавки проверяют изгиб вала и при необходимости правят. Затем наплавленные кулачки предварительно обрабатывают абразивным кругом по шаблону, а после этого окончательно шлифуют на станке 3A433 по копиру.
Восстановленный распределительный вал должен иметь твердость поверхности кулачков и опорных шеек HRC3 54-62, шероховатость Ra 0,63-0,32 мкм.
Видео:Напыление распредвала Mercedes AMG. Восстановление опорных шеек распределительного вала Мерседес.Скачать
X Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум — 2018
Видео:Восстановление распредваловСкачать
ВИДЫ РЕМОНТА РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ ВАЛОВ
В процессе эксплуатации на распределительный вал с конструктивно заложенной малой жесткостью воздействуют вибрация, знакопеременные нагрузки, сила трения, среда. Вследствие чего возникают дефекты вала: износ кулачков, опорных шеек и увеличение прогиба.
Читайте также: Схема подвесного подшипника карданного вала
При выборе способов восстановления распредвала и разработке технологического процесса главным образом необходимо учитывать перспективность способов, определяемая возможностями достижения высокой производительности, требуемого качества и низкой себестоимости.
Устранение увеличенного прогиба распределительного вала, характеризуемого биением
Биение определяется с помощью часового индикатора и устраняется правкой на холодную (без применения нагрева) посредством выдавливания прессом или рихтовкой. При этом учитывают материал вала (чугун или сталь), а также допуски на биение предоставленные заводом-изготовителем. Далее вал необходимо подвергнуть динамической балансировке на специальном оборудовании с целью предупреждения возврата детали к прежнему изгибу.
Допускаемое биение средних опорных шеек относительно крайних не более 0,05 мм для большинства двигателей. При этом предусмотрены некоторые исключения. Биение шейки под распределительную шестерню допускается не более 0,03 мм.
Технология восстановления кулачков распределительного вала
Распределительные валы работают в условиях знакопеременных нагрузок. Для их восстановления наиболее рационально в качестве наплавки или напыления применять порошковые твердые сплавы. Для большинства кулачков требуется наплавить только верхушку. Однако при значительных износах кулачки наплавляют по профилю и затем шлифуют под номинальный размер.
Наиболее универсальными и совершенными методами нанесения защитных покрытий являются наплавка и напыление плазменной дугой. Опорные шейки распредвала наращивают методом электро-дуговой металлизации с последующей обработкой. В этом случае необходимо расточить постель головки в чистовой размер. Шлифуют шейки распредвала на круглошлифовальных станках типа ЗБ151. После процедуры напыления распредвала твёрдость покрытия не уступает заводским параметрам.
В последнее время наиболее активно внедряют технологию плазменной наплавки проволочными и порошковыми материалами. В связи с широкой универсальностью использования различной гаммы выпускаемых присадочных порошков процесс плазменной наплавки порошковыми материалами наиболее эффективен.
В настоящее время среди методов порошковой плазменной наплавки наиболее активно используется метод порошковой плазменной наплавки, получивший название РТА — процесс (plasma transferred arc). При этом методе действуют одновременно основная дуга (горящая между электродом и изделием) и косвенная или пилотная дуга (горящая внутри плазмотрона между электродом и плазмообразующим соплом). В связи с тем, что процесс нанесения покрытий только косвенной плазменной дугой в России называется плазменным напылением, новая технология получила название плазменная наплавка-напыление.
Процесс плазменной наплавки-напыления (РТА — процесс) обеспечивает использование пилотной (косвенной) дуги для расплавления присадочного порошка и основной дуги (переносимой) для поддержания необходимой температуры частиц порошка осажденной на детали. При этом увеличение времени нахождения частиц порошка при высокой температуре способствует максимальному сцеплению и уплотнению частиц с минимальным перегревом поверхности детали. Оптимизация основных характеристик процесса (токов основной и пилотной дуги, расстояния до изделия, скорости подачи порошка и скорости перемещения плазмотрона) выявило минимальную чувствительность к скорости подачи порошка и в определенных пределах к скорости перемещения плазмотрона.
Читайте также: Из каких валов состоит кпп
Плазменную наплавку металла можно реализовать двумя способами:
1. Струя газа захватывает и подает порошок на поверхность детали;
2. В плазменную струю вводится присадочный материал в виде проволоки, прутка, ленты.
В качестве плазмообразующих газов можно использовать аргон, гелий, азот, кислород, водород и воздух. Наилучшие результаты наплавки получаются с аргоном и гелием.
Технология восстановления опорных шеек распредвала
Для восстановления работоспособности элемента применяют различные способы. Выбор рационального способа восстановления деталей определяется по критериям применяемости, долговечности и технико-экономической эффективности.
Электроконтактные способы восстановления деталей по сравнению с другими, имеют ряд преимуществ на этапе восстановления шеек распределительного вала. Среди них – высокая производительность и низкая энергоемкость процесса, незначительная зона термического влияния, отсутствие мощного светового излучения и газовыделений, снижение потерь присадочного материала в результате разбрызгивания и выгорания легирующих элементов, сохранение первоначальных свойств материала детали при высокой прочности получаемого покрытия с основным металлом. Причем для получения покрытий ЭКП можно использовать однокомпонентные порошки, применяемые для других способов наплавки, используемые в порошковой металлургии; порошковые смеси, которые могут быть двух- или многокомпонентными и состоять из различных металлических и неметаллических порошков; спеченные из порошков ленты, стальные ленты и проволоки; комбинированные материалы.
Механическая обработка валов после восстановления
Точение закаленных сталей имеет ряд преимуществ по сравнению со шлифованием. При твердом точении в каждый момент времени участвует одна точка режущей кромки, что позволяет легко обрабатывать сложные контуры без применения дорогостоящих профильных кругов, используемых при шлифовании. К тому же, твердое точение дает возможность обрабатывать сложные поверхности за один установ.
В результате обеспечивается превосходная точность позиционирования, сокращается число установов заготовки и снижается риск поломки детали. Процесс твердого точения также более благоприятен для окружающей среды, так как на данной операции не образуются абразивная пыль, как при шлифовании, и не требуется применение СОЖ.
В конечном счете, при твердом точении сокращаются затраты на обслуживание станка, упрощается управление технологическим процессом, а также обеспечиваются высокая производительность и качество обработки. Благодаря всем этим преимуществам переход к твердому точению значительно сокращает расходы на производство.
Рассмотренные методы восстановления распределительных валов позволяют устранить наиболее распространенные дефекты данного элемента. Качественное восстановление обеспечивает долговременную последующую эксплуатацию, и снимает необходимость приобретения новой детали.
Список литературы
1. Глазунов С.Н. Курс лекций: Технологические процессы реновации. – М: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2009.
2. Шиповалов А.Н. Технология восстановления кулачков распределительных валов плазменной наплавкой // Автореферат. –М: ФГОУ ВПО ГРАЗУ, 2010. – 17с.
3. Воловик Е.Л. Справочник по восстановлению деталей. – М: Колос, 1981. – 351 с.
4. Вощанов К.П. Ремонт оборудования сваркой. – М: Машиностроение, 1967. – 192 с.
Видео:Ремонт распредвала методом напыления. Вторая жизнь распределительного вала.Скачать
Восстановление (напыление) распредвалов своими руками
О том, что распредвал вашего двигателя требует ремонта или, как минимум диагностики, вы узнаете практически сразу. О неисправности вам подскажут: датчик распредвала и нарушение штатной работы двигателя. Ведь распредвал – это деталь, которая во многом влияет на фазы газораспределения, а значит за стабильную работу цилиндров и т.д.
Читайте также: Как из газового баллона сделать ресивер для компрессора своими руками
Видео:Диагностика и ремонт распределительного валаСкачать
Методы ремонта распредвала
И, прежде, чем сразу же бросаться в крайность и думать о замене распредвала, его нужно попробовать отремонтировать. Если, конечно, вы уже не задумывались о том, чтобы поменять свой штатный на тюнинговый спортивный распредвал.
Когда речь идёт о такой процедуре, как ремонт распредвала, то своими руками основную процедуру ремонта в гараже вы вряд ли сможете выполнить. Ваша задача, снять головку блока цилиндров и вместе с распредвалом приехать в мастерскую, где возможен ремонт или восстановление распредвалов.
Основные дефекты, при которых требуется восстановление распредвала: биение (деформация) вала, износ кулачков и износ шеек. Не забывайте, для чего мы привозим в мастерскую ГБЦ – дефектовка и, при необходимости ремонт постели распредвала, обязательная комплексная процедура.
Устранение деформации распредвала. Этот дефект устраняется способом поэлементной холодной правки, которая позволяет привести в порядок как стальные, так и чугунные распредвалы.
Биение (изгиб) распредвала устраняют на призмах при помощи пресса. При этом методе естественным образом должны быть учтены допуски производителя распредвала, относительно допустимого биения.
После устранения биения обязательно производится динамическая балансировка. Иначе все усилия были напрасны. Восстановление распредвалов таким методом производится на специальных станках.
Восстановление кулачков распредвала и износ шейки устраняется таким методом, как напыление распредвала либо шлифовкой.
Изношенный кулачок шлифуется до вывода износа и восстановления профиля. Не следует забывать, что после шлифовки кулачка высота подъёма клапана не должна измениться. Иначе будет нарушен процесс фаз газораспределения.
Восстановление кулачков распредвала методом шлифовки, рекомендуется выполнять всего один раз. В противном случае нарушается радиус вершины кулачка, и, соответственно, происходит сбой фазы газораспределения. То есть, следующим этапом, после первого ремонта распредвала, служит замена распредвала.
Для опорных шеек распредвала применяется расточка (шлифовка) до уменьшенных ремонтных размеров. При этом варианте ремонта распредвала, затем применяются втулки. Если же шейки наращивают, то другие детали растачивают под их размер. Для небольшого слоя наращивания применяется осталивание либо хромирование шеек.
Реставрация методом напыления распредвала производится с применением порошковой проволоки многокомпонентного состава (алюминий – цинк). После процедуры напыления распредвала твёрдость покрытия не уступает заводским параметрам. Но, специалисты не рекомендуют проводить ремонт методом напыления более одного раза.
Видео:НАПЫЛЕНИЕ КОЛЕНВАЛА. НАНЕСЕНИЕ МЕТАЛЛА НА РАЗЛИЧНЫЕ ДЕТАЛИСкачать
Необходимые параметры после ремонта распредвала
Реставрированный распредвал должен иметь следующие, обязательные параметры:
- допустимая шероховатость поверхности изделия – не ниже 8 класса;
- конусность и овальность элементов распредвала не более 0,01 мм;
- отреставрированные поверхности должны иметь твёрдость НКС 54-62.
Ремонт распредвала сопровождается обязательной заменой на новые, изношенных: роликов, осей, подшипников, втулок толкателей.
Удачи вам при восстановлении распредвала. Не торопитесь покупать новый распредвал, если не собирались этого делать.
- Свежие записи
- Чем отличается двухтактный мотор от четырехтактного
- Сколько масла заливать в редуктор мотоблока
- Какие моторы бывают у стиральных машин
- Какие валы отсутствуют в двухвальной кпп
- Как снять стопорную шайбу с вала
🎬 Видео
Шлифовка распредвала на копировальном станке 3М433Скачать
Спортивный распредвал своими руками. Метод копира.Скачать
РЕМОНТ ПОСТЕЛИ КОЛЕНЧАТОГО ВАЛА | Восстановление работоспособности двигателя | МеханикаСкачать
Восстановление алюминиевых постелей распредвалов своими руками, BMW M57, большие зазоры на постеляхСкачать
восстановление распредвала своими руками. do-it-yourself camshaft restoration.Скачать
Напыление шейки распредвала volvo методом газопламенного напыления "ТЕНА".Скачать
Напыление коленвала IVECOСкачать
Газопламенное износостойкое напыление валаСкачать
Восстановление шеек коленвала наплавкойСкачать
ВОССТАНОВЛЕНИЕ КУЛАЧКОВ РАСПРЕДВАЛАСкачать
Напыление коленвалаСкачать
Как проводится обработка постели коленвалаСкачать
Восстановление постели распредвалов головки двигателя Ваз 16-ти клапанная + ремонт гидриковСкачать
Развертка для восстановления постели распредвалов ГБЦ двигатель ЗМЗ 405,406,409 Инструмент СервисСкачать
РЕМОНТ РАСПРЕДВАЛА. ПОЛИРОВКА ШЕЕК И КУЛАЧКОВ. Минск. AvtoPro.byСкачать
