Способ восстановления коленчатых валов с поверхностными дефектами

 

Использование: ремонт машин. Сущность изобретения: на шейку вала наносится пленка твердосмазочного покрытия с дисульфидом молибдена на основе солей свинца. Осуществляют поверхностное пластическое деформирование ударным воздействием с образованием сульфидов железа. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л В 23 Р 6/00

ГОСУДАР СТ В Е ННЫ Й КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4658271/27 (22) 06,03,89 (46) 30.03.92, Бюл. № 12 (71) Могилевский ремонтный завод (72) И.И.Маликов, Л.cD,ÊoòÿãoB, А.И. Новиков, Н.Ф.Афанасенко и А.М. Березкин (53) 621.797(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 11118866445500, кл. В 23 P 6/04, 1984.

Изобретение относится к машиностроению и ремонту машин и предназначено, в частности для повышения долговечности коленчатых валов двигателей, имеющих поверхностные дефекты на шейках.

Известен способ по дефектоскопии и ремонту коленчатых валов с трещинами на шейках для тракторных двигателей с рядным расположением цилиндров, Сущность этого способа заключается в том, что трещины разделывают абразивным инструментом по всей длине с целью образования канавки радиусом 1,5 — 2 мм и глубиной 0,2 — 0,4 мм, при этом острые кромки дополнительно притупляют по периметру.

Недостатком указанного способа является то, что после восстановления коленчатых валов износостойкость их не увеличивается.

Известен также способ восстановления коленчатых валов с поверхностными дефектами, при котором валы подвергают дефектоскопии, определяют глубину залегания дефекта, а зону его распространения подвергают поверхностному упрочнению, Недостатком этого способа является то, что имеющиеся поверхностн ые дефекты (например, микротрещины, волосовины, глубо„„5U „„1722763 А1 (54) СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ КОЛЕНЧАТЫХ ВАЛОВ С ПОВЕРХНОСТНЫМИ ДЕФЕКТАМИ (57) Использование: ремонт машин, Сущность изобретения: на шейку вала наносится пленка твердосмазочного покрытия с дисульфидом молибдена на основе солей свинца. Осуществляют поверхностное пластическое деформирование ударным воздействием с образованием сульфидов железа. 1 табл. кие царапины) в результате поверхностного упрочнения ударным инструментом полностью не исчезают, а только изменяют свою форму и размеры. При эксплуатации двигателя моторное масло, находящееся между шейками вала и вкладышами, под большим давлением проникает в полностью не удаленные с шеек дефекты, (например микротрещины) расклинивает их, что способствует их дальнейшему углублению и ъ расширению. Кроме того, указанный способ не уменьшает энергетические потери мощности на трение.

Цель изобретения — повышение износостойкости, маслоудерживающей способности и снижение энергетических потерь на трение восстановленных коленчатых валов.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу восстановления коленчатых валов с поверхностными дефектами, д при котором валы подвергают дефектоскопии, определяют глубину залегания дефекта и зону его распространения подвергают поверхностному упрочнению, на дефектную шейку предварительно наносят пленку твердосмазочного покрытия с дисульфидом молибдена на основе солей свинца и поверхностное упрочнение производят инстру1722763

Предлагаемый способ

Изменение к прототипу,%

Прототип

Показатели

12

28

13

0,98

1,8

1,4-2,8 0,17

183,01

1,4

2...4

0,2

184,83

25,7

0,26

0,35

0,4-0,5

0,3-0,4

20 ментом ударного действия с энергией, необходимой для образования сульфидов железа и других химических соединений дисульфида молибдена с металлом.

Отличительные признаки в известных технических решениях не обнаружены.

Предварительное нанесение твердосмазочного покрытия с дисульфидом молибдена известными методами на шейки коленчатых валов с поверхностными дефектами улучшает условия деформирования обрабатываемых поверхностей при поверхностном упрочнении инструментом ударного действия благодаря образованию сульфидов железа, других химических соединений дисульфида молибдена с металлом, повышает пластичность металла, а также экранирует микротрещины, глубокие царапины и т.д. от расклинивающего действия моторного масла, поскольку пленки на основе дисульфида молибдена обладают высоким сопротивлением продавливанию (свыше 10000 МПа), Недостатком этого способа является то, что при совместной пластической деформации, компенсирующей износ материала и смеси порошков мягких металлов, твердой и жидкой смазки, не происходит улучшения физико-механических свойств восстанавливаемой поверхности, увеличения глубины наклепанного слоя. Нанесенное таким способом покрытие на шейки коленчатых валов держаться при работе двигателей не будет ввиду слабых сил сцепления с гладкой шлифованной поверхностью. Под действием больших нагрузок, высоких скоростей скольжения, расклинивающего действия масла покрытие сразу же отшелушивается и приводит к заклиниванию пар трения шейки вала-вкладыша.

Предлагаемый способ по сравнению с прототипом позволяет восстанавливать коленчатые валы с дефектами, при этом повыТвердость шеек, HRC

Глубина наклепа, мм

Износ шеек валов, мкм

Сила трения всопряжениях,,кН

Краевой угол смачивания, град.

Расход топлива, г/л.с. ч

Шероховатость поверхностей после испытаний, мкм

Давление масла в системе двигателя, МПа шается глубина наклепа, твердость основного металла, износостойкость, маслоудерживающая способность поверхности и снижаются энергетические потери на тре5 ние восстановленных коленчатых валов.

Пример 1. На выбракованные в результате дефектоскопии шестнадцать коленчатых валов наносилось твердосмазочное покрытие с дисульфидом молибдена на

10 основе солей свинца толщиной 2 — 10 мкм методом электролитического натирания.

Шейки с покрытием обрабатывались виброударным инструментом на режимах: энергия удара 7 Н.м, продольная подача 0,4

15 ширины головки инструмента за два прохода. Стендовые испытания показали (табл. 1), что износостойкость восстановленных и обработанных через пленку твердосмазочного покрытия поверхностей увеличилась на 15—

20 30;4, сила трения в сопряжении шейка коленчатого вала — вкладыш уменьшилась на

15 — 20 / и, как следствие, на 1,82 г/л.с.ч уменьшился расход топлива, Формула изобретения

25 Способ восстановления коленчатых валов с поверхностными дефектами, при котором валы подвергают дефектоскопии, определяют глубину залегания дефекта, а зону его распространения подвергают поверх30 ностному упрочнению, отличающийся тем, что, с целью повышения глубины наклепа, твердости, износостойкости, маслоудерживающей способности и снижения энергетических потерь на трение, перед по35 верхностным упрочнением на дефектную шейку вала наносят пленку твердосмазочного покрытия с дисульфидом молибдена на основе солей свинца и поверхностное упрочнение осуществляют инструментом

40 ударного действия с энергией, необходимой для образования сульфидов железа и других химических соединений дисульфида молибдена с металлом.