Ремонт шатунно-поршневой группы дизеля ПД1М

метки: Ремонт, Поршневой, Группа, Поршень, Шатунный, Кольцо, Шатун, Деталь

Дизели ПД1М — это последняя модификация дизелей типа Д50, которые проектировались и строились на Харьковском тепловозостроительном заводе, а затем на Пензенском дизельном заводе. Дизели этого ряда четырехтактные, однорядные, шестицилиндровые с наддувом и электрическим пуском, имеют мощность от 736 до 880 кВт. Эти дизели много раз подвергались модернизации и нашли широкое применение на маневровых тепловозах. Дизель ПД1М по некоторым показателям превосходит дизель 2Д50М мощностью 736 кВт, устанавливаемый на тепловозах ТЭМ1. На дизеле ПД1М установлены охладитель наддувочного воздуха, фильтр центробежной очистки масла, насос для подачи его в фильтр, изменены некоторые параметры турбокомпрессора.

Повышение мощности дизеля ПД1М до 880 кВт и снижение расхода топлива до 225 г/(кВт-ч) достигнуто за счет проведения следующих мероприятий: вместо турбокомпрессора ТК-30 на дизель установлен турбокомпрессор ТК-30 с уменьшенной площадью проходного сечения соплового аппарата. Это позволило: увеличить подачу воздуха в дизель с 1,7 до 2,0 кг/с, повысить давление наддувочного воздуха с 0,135 до 0,155 МПа, повысить к.п.д. воздушного нагнетателя с 0,5 до 0,56; применено охлаждение наддувочного воздуха; повышена частота вращения коленчатого вала с 740 до 750 об/мин, а средняя скорость поршня с 8,14 до 8,25 м/с; повышено среднее эффективное давление с 0,773 до 0,915 МПа.

Удельный расход топлива дизелем ПД1М снижен за счет увеличения угла предварения выпуска газов с 57° до 66° до н.м.т., повышения степени сжатия воздуха с 11,5 до 12,5, сокращения периода впрыскивания топлива на 2,5° по углу поворота коленчатого вала и ликвидации подвпрыскивания его, применения нового нагнетательного клапана, увеличения выхода носка распылителя форсунки из крышки цилиндра на 6,0—7,33 мм вместо 4,5— 5,83 мм, увеличения диаметра иглы форсунки около конуса с 4,0 до 4,8 мм и увеличения подъема ее с 4,5 до 6,0 мм, изменения формы днища поршня, уменьшения числа уплотнительных колец с пяти до четырех, а числа канавок, отводящих масло, в 2 раза.

Технические характеристики дизеля ПД1М

Тип по ГОСТ	6ЧН31.8/33
Компоновка	рядная
Рабочий цикл	четырёхтактный
Количество цилиндров	6
Диаметр цилиндра (мм)	318
Ход поршня (мм)	330
Максимальная мощность (л.с.)	1200
При частоте вращения вала (об/мин)	750
Давление наддува (МПа)	0.04 — 0.09
Расход топлива (г/э.л.с./ч)	165 — 173
Масса (т)	17.6

1. НАЗНАЧЕНИЕ ОБЪЕКТА РЕМОНТА, УСЛОВИЯ ЕГО РАБОТЫ И АНАЛИЗ НЕИСПРАВНОСТЕЙ

Шатунно-поршневая группа вместе с коленчатым валом являются основным рабочим механизмом поршневого двигателя внутреннего сгорания. Поступательное движение поршня преобразуется во вращательное движение коленчатого вала при помощи шатуна, сочлененного шарнирно с верхней головкой поршневым пальцем и нижней головкой с шейкой колена вала. Рабочая поверхность располагается над поршнем в цилиндре закрытом крышкой. Поршень — наиболее ответственная и напряженная часть двигателя.

Он выполняет следующие функции:

• обеспечивает требуемую форму камеры сгорания и герметичность внутрицилиндрового пространства;
• передает силу давления газов на шатун и систему цилиндра;
• управляет открытием и закрытием окон (выполняет функции золотника).

В процессе работы на поршень действуют механические нагрузки давления газов и сил инерции, а так же высокие тепловые нагрузки в период непосредственного соприкосновения его с горячими газами при сгорании топлива и расширении продуктов сгорания.

Дополнительно поршень нагревается от трения о стенки цилиндра. При нагреве поршня понижаются механические свойства его материала и возрастают термические напряжения в нем. К тому же ухудшается наполнение цилиндра свежим зарядом, из-за чего уменьшается мощность двигателя, появляются условия для заклинивания поршня в цилиндре, ухудшается работа кольцевого уплотнения. Поршни ДВС, наряду с достаточной прочностью и жесткостью, должны иметь возможно меньшую массу для уменьшения сил инерции, обладать высокой теплопроводностью и износостойкостью. Конструкция поршня должна обеспечивать свободное перемещение его в цилиндре и достаточную герметичность для предотвращения прорыва газа из камеры сгорания в картер и попадания масла со стороны картера в рабочую полость цилиндра, что наблюдается при больших зазорах между кольцом и канавкой поршня.

Существенным недостатком поршней из алюминиевых сплавов является высокий коэффициент линейного расширения по сравнению с чугунными. Поэтому поршни из этих сплавов устанавливают в цилиндры с большим зазором, который затрудняет пуск дизеля, вызывает стук при работе непрогретого двигателя и на малых оборотах коленчатого вала.

Шатун связывает вал с поршнем. При работе шатун совершает сложное качательное движение и подвергается переменной по величине и направлению нагрузки от давления газов и сил инерции. Действующие на шатун силы вызывают в нем сложные деформации — сжатие, растяжение, продольный и поперечный изгибы. Поэтому шатун должен быть жестким и прочным при возможно малой массе. Шатуны изготавливают из стали марки 20ХН4А ковкой или штамповкой с последующей механической и термической обработкой.

Поршень дизеля ПД1М

Поршень дизеля (рис. 1) отлит из алюминиевого сплава ПС-12, твердость которого HB = 80 — 100.

Рис. 1. Поршень дизеля ПД1М

1 — выемка; 2 — отверстия с резьбой для крепления скобы; 3 — уплотнительные трапецеидальные кольца; 4 — уплотнительные прямоугольные кольца; 5 — маслосрезывающие кольца; 6 — поршневой палец; 7 — заглушка; 8 — отверстие с резьбой для выемки заглушки; 9 — маслоотводящие отверстия; 10 — шатун.

Коэффициент теплопроводности силумина в 4,25 раза больше, а удельный вес в 2,75 раза меньше, чем у чугуна. Использование сплава ПС-12 позволило не применять охлаждения поршня, несмотря на сравнительно большую мощность (167 л.с.), развиваемую в каждом цилиндре. Сверху поршни хорошо охлаждаются воздухом, поступающим через впускные каналы, а снизу — брызгами масла, образующимися в картере во время работы дизеля.

К достоинствам поршня относятся:

1. Значительное уменьшение его веса;

2. Уменьшение удельного давления на подшипники и шейки коленчатого вала;

3. Увеличение их срока службы из-за уменьшения сил инерции.

Головка поршня выполнена тонкостенной с плавным переходом от верхней части к стенкам. Вверху торец головки (днище) имеет вогнутую поверхность. Такая форма днища способствует лучшему смешиванию распыленного топлива с воздухом, а следовательно, лучшему его сгоранию. На днище выфрезерованы четыре выемки 1 для открывания впускных и выпускных клапанов при верхнем положении поршня. Два отверстия 2 имеющие резьбу, служат для крепления скобы при выемке и постановке поршня в цилиндр.

На головке поршня расположены четыре уплотнительных кольца 3 и 4. Головка поршня на длине 170 мм проточена на конус, вершина которого направлена в сторону камеры сгорания. Такая форма головки исключает возможность заклинивания поршня при нагревании во время работы, так как верхняя часть головки нагревается сильнее, а следовательно и расширяется больше.

На юбке поршня расположены три маслосрезывающих кольца 5, причем одно из колец находится выше, а два других ниже отверстия под поршневой палец. У пятого и седьмого ручьев сняты фаски. В ручьях для маслосрезывающих колец в поршне просверлены радиальные отверстия, а на фасках — наклонные отверстия, через них стекает масло, снятое маслосрезывающими кольцами со стенок цилиндровой гильзы.

Внутри поршень имеет приливы (бобышки), в которых расточены отверстия для поршневого кольца. Снаружи с двух сторон поршня в отверстиях сделаны выточки, в которые вставляются с натягом заглушки 7, удерживающие палец от осевого перемещения во время работы поршня. Заглушки изготовлены из сплава ПС-12, их наружная поверхность имеет такую же форму, как поверхность юбки, что не дает им возможности поворачиваться вокруг своей оси.

В центре заглушки имеется отверстие 8 с резьбой для винта приспособления, при помощи которого выпрессовывается заглушка. По упорному пояску заглушек снизу сделаны прорези, соединенные с отверстиями в выточках. Масло после смазки пальца через прорези в заглушках и отверстия в бобышках сливается в картер.

Юбка поршня снаружи вокруг отверстий под палец имеет с обеих сторон прямоугольные углубления. Необходимость в этих углублениях вызывается тем, что при сильном нагревании юбка принимает овальную форму, причем большая ось вала располагается по оси пальца, так как в этих местах сосредоточена основная масса метала. Если не делать холодильников, то неизбежно произойдет защемление поршня в местах наибольшего расширения юбки, то есть по оси пальца.

По нижнему краю юбки с внутренней стороны имеется поясок, служащий базой при обработке и проверке поршня по диаметру. Торцовая плоскость юбки является базой при обработке и проверке поршня на станке. Юбка поршня по длине обработана на конус.

Уплотнительные кольца

На головке поршня расположены четыре уплотнительных кольца, из которых два верхних имеют трапецеидальное сечение (рис. 2б) и хромированы по образующей, а два последующих кольца — прямоугольное сечение (рис. 2а).

Применение двух первых колец трапецеидального сечения позволило устранить пригорание колец на поршнях, что достигается особенностью работы трапецеидальных колец. При конусных торцовых поверхностях кольцо работает как клин. Во время боковых и радиальных перемещений трапецеидального кольца в канавке зазор между канавкой и кольцом изменяется и образующиеся там отложения выжимаются прежде, чем они успевают затвердеть и сделать кольцо неподвижным.

Рис. 2 Уплотнительные кольца поршня дизеля ПД1М:

• а — прямоугольного сечения; б — трапецеидального сечения

Наружная цилиндрическая поверхность прямоугольного кольца выполнена с конусом в один градус тридцать минут на высоте 3,5 мм. Конусность делается для быстрейшей приработки кольца к цилиндровой гильзе. С этой же целью уплотнительные кольца покрывают тонким слоем полуды толщиной не более 0,01 мм. Боковые (торцовые) поверхности тщательно шлифуют. Замок кольца имеет косой срез под углом 45є. Твердость кольца должна быть HB = 97 — 102. На верхней плоскости колец электрографом делается надпись “верх”. Кольцо устанавливают вершиной конуса вверх к камере сгорания.

Для повышения срока службы уплотнительных колец наружную образующую часть двух трапецеидальных колец покрывают пористым хромом. В этом случае скос не делается, а замок хромированных колец выполняется прямым. Срок службы хромированных колец повышается в три-четыре раза, при этом увеличивается так же и срок службы обычных цилиндровых гильз.

По наружной поверхности маслосрезывающего кольца (рис. 3) посередине проточена кольцевая канавка, в которой профрезерованы двадцать радиальных сквозных пазов. Таким образом, кольцо состоит как бы из двух частей — верхней и нижней, соединенных узкими перегородками, которые остаются после фрезеровки сквозных отверстий. Как верхняя, так и нижняя часть кольца имеет конусный срез в одну сторону. Такая конструкция дает возможность маслосрезывающему кольцу при движении поршня вверх скользить по маслу, а при движении вниз острыми кромками соскабливать масло со стенок цилиндровой гильзы по направлению к картеру.

Рис. 3 Маслосрезывающее кольцо поршня дизеля ПД1М

При постановке кольца необходимо следить, чтобы вершина конуса была направлена вверх к камере сгорания. Маслосрезывающие кольца имеют прямой замок. Уплотненные и маслосрезывающие кольца покрывают слоем полуды толщиной не более 0,01 мм.

Шатун

Шатун поршня дизеля ПД1М (рис. 4) штампуют из высококачественной стали марки 20ХН4А. Шатун состоит из стержня 4 двутаврового сечения и двух головок — верхней 3 и нижней 2. Вдоль стержня шатуна сделано утолщение, внутри которого имеется канал 5 для прохода смазки от нижней головки к верхней. Нижняя головка шатуна разъемная, она имеет крышку 1, которая прикрепляется к шатуну четырьмя шатунными болтами 6. Точная установка крышке относительно верхней половинке головки обеспечивается двумя контрольными штифтами 8. По выступам 7 наносят удары при снятии крышки. Верхняя головка шатуна 3 при помощи пальца соединяется с поршнем. Палец своей средней частью опирается на головную втулку (рис. 4б), запрессованную в верхнюю головку шатуна, а концами — на бобышки в поршне (рис.1).

Рис. 4 Шатун поршня дизеля ПД1М:

• а — поршневой палец;
• б — головная втулка;
• в — вкладыш шатунного подшипника;
• 1 — крышка нижней головки шатуна;
• 2 — нижняя головка;
• 3 — верхняя головка;
• 4 — стержень;
• 5 — осевой канал;
• 6 — шатунные болты;
• 7 — выступы на крышке;
• 8 — контрольный штифт;
• 9 — штифт для удержания вкладыша от проворачивания;
• 10 — развальцованные концы втулок;
• 11 — втулка;
• 12 и 14 — отверстия для смазки;
• 13 — тело пальца;
• 15 — масляная камера;
• 16 и 18 — кольцевые канавки;
• 17 — радиальные отверстия для смазки;
• 19 — холодильники;
• 20 — смазачное отверстие;
• 21 — бурты

Давление от поршня через палец передается шатуну и затем через его нижнюю головку на шатунную рейку коленчатого вала, приводя вал во вращение. Материалом для поршневого пальца служит сталь марки 12ХН2А. Наружная поверхность поршневого пальца цементирована, шлифована и полирована. Внутрь пальца вставлена стальная втулка 11 (рис. 4а), развальцованная по концам. Таким образом, между телом пальца 13 и втулкой 11 образуется камера 15, в нее по четырем радиальным отверстиям 14, расположенным по окружности в средней части пальца, поступает масло из кольцевой вытачки во втулке верхней головке шатуна. Из камеры масла по восьми отверстиям 12, расположенным по краям пальца, вытекает на его поверхность.

Палец дизеля ПД1М плавающего типа во время работы может свободно поворачиваться как относительно верхней головки шатуна, так и в отверстиях бобышек, а так же свободно удлиняться при нагревании. От соприкосновения пальца с цилиндровой гильзой и задира ее предохраняют заглушки. Благодаря такой конструкции увеличивается срок службы пальца, износ его происходит равномернее. Головная втулка запрессована в отверстие верхней головки шатуна. Она отлита из бронзы.

Для подвода смазки к пальцу на наружной и внутренней поверхностях имеются кольцевые канавки 16 и 18 (рис. 4б) с четырьмя радиальными отверстиями 17. Кольцевая канавка 16 на наружной поверхности втулки совпадает с осевым каналом в шатуне.

Нижняя головка шатуна через шатунный подшипник соединяет поршень с коленчатым валом.

Шатунный подшипник состоит из двух взаимозаменяемых вкладышей (рис. 4в).

Они заготовлены из бронзы. Внутренняя поверхность вкладыша залита слоем баббита БК2. Около стыков вкладыша с одной и с другой стороны выфрезерованы холодильники 19. Для прессовой посадки вкладышей в головку шатуна торцы каждого вкладыша должны возвышаться относительно постели на 0.11 — 0.13 мм (оба торца), то есть имеют натяг.

В средней части вкладышей имеют отверстие 20, которое с внутренней стороны заканчивается продолговатой выемкой, а с наружной цилиндрической — раззенковкой. Отверстие 20 в верхней половинке совпадает с осевым каналом в стержне шатуна и служит для прохода смазки. Нижняя половинка этим отверстиям устанавливается на штифт 9 (рис. 4), предохраняющий вкладыши от проворачивания. От осевого смещения вкладыши удерживаются буртами 21. Прокладки между вкладышами не ставятся; зазор на смазку между шейкой вала и вкладышами устанавливается за счет толщины вкладыша.

Шатунные болты 6 изготовляют из высококачественной стали марки 18ХН4ВА. Поверхность болта тщательно шлифуют и полируют. От проворачивания болт удерживается штифтом, запрессованным в шатун под головкой шатунного болта и входящим в выточку в нижнем торце головки.

На цилиндрической поверхности корончатой гайки каждого шатунного болта 6 нанесено на равном расстоянии и по окружности 36 рисок, одна из которых (длинная) — контрольная.

Болт и гайка является комплектной парой. Не разрешается переставлять болт с одного шатуна на другой или из одного отверстия в другое даже на одном шатуне. Каждый комплект (шатун с крышкой, шатунные болты и гайки) имеет свою маркировку. При сборке все детали комплекта должны быть поставлены на свои места по меткам.

Анализ основных неисправностей шатунно-поршневой группы дизеля ПД1М

Рис. 5. Анализ основных неисправностей по узлам шатунно-поршневой группы дизеля ПД1М

ремонт шатунный поршневой дизель

Рис. 6. Распределение процента основных причин неисправности шатунно-поршневой группы дизеля ПД1М

Рис. 7. Карта неисправностей шатуна дизеля ПД1М

Рис. 8. Карта неисправностей поршня дизеля ПД1М

2. КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ КОНСТРУКЦИИ ОБЪЕКТА РЕМОНТА И ВОССТАНОВЛЕНИЯ РАБОТОСПОСОБНОСТИ

2.1 Демонтаж и разборка объекта ремонта

Поршень устанавливают в верхнее положение. У шатунных болтов вынимают шплинты, отвёртывают гайки. Для отвёртывания и завёртывания гаек пользуются ключом-звёздочкой. Снимают нижнюю крышку шатуна с нижним вкладышем. К поршню привёртывают съёмную скобу и вместе с шатуном приподнимают его краном, после чего вынимают верхний вкладыш нижней головки шатуна. Далее поршень вместе с шатуном вынимают из цилиндра и устанавливают на стеллаж.

У поршней снимают все кольца, для чего используют клещи (рис. 9), представляющие собой ленту 1 концы которой укреплены на рукоятках 2, снабжённых выступами 3, упирающимися в концы снимаемого кольца 4.

Рис. 9. Клещи для снятия и надевания поршневых колец

Далее при помощи приспособления (рис. 10) снимают заглушки поршневого пальца. Оно состоит из скобы 1 с запрессованной втулкой 2, в которой вращается винт 3, снабжённый гайкой 4 и маховичком 5. Маховичок служит для ввёртывания винта в нарезанное отверстие заглушки 8. Гайка снабжена рукоятками 6, укреплёнными штифтами 7. После выпрессовки заглушек из поршня удаляют палец, для чего обычно пользуются приспособлением (рис. 11).

Тарелка 1 приспособления выжимает палец 2 при помощи винта 3, снабжённого рукояткой 5, и стакана 4.

Рис. 10. Приспособление для выпрессовки заглушек поршня

Рис. 11. Приспособление для выпрессовки пальца поршня

2.2 Очистка и мойка объекта ремонта

В ремонтном производстве наибольшее применение нашли механические, физико-химические и термические способы удаления загрязнений с поверхностей деталей, сборочных единиц и агрегатов.

Сущность механических способов заключается в очистке поверхности детали от нагара, следов коррозии, старой краски или других загрязнений, вручную, скребками, шкуркой, щетками, механизированным инструментом с помощью щеток, твердыми и мягкими абразивными материалами.

При физико-химических способах очистки деталей на загрязнения воздействует активная очищающая среда. В качестве очищающей среды используют водные растворы каустической соды, кальцинированной соды с присадкой эмульгаторов и с противокоррозионными, а также синтетические моющие средства, основу которых составляют поверхностно-активные вещества. Эффективность синтетически моющих средств в 3 — 5 раз выше эффективности растворов едкого натра.

Поршни очищают. Для размягчения нагара на поршне применяется подогретый до 90-100° раствор следующего состава по весу (в %):

• жидкое стекло — 1
• кальцинированная сода — 1
• мыло — 1
• хромпик — 0,1
• вода — остальное

После выдержки в растворе в течение 60-90 мин поршни опускают для промывки в ванну с холодным раствором того же состава. У вынутых поршней оставшийся нагар удаляют жёсткими волосяными щётками и деревянными палочками. Если нагар полностью очистить не удаётся, то промывку поршня повторяют. Раствор заменяют после промывки 10-20 поршней.

Очистку производят физико-химическим способом, помещают в ванну с применением ультразвука генератора типа УЗВ-18 с использованием раствора марки Лабомид-201.

При очистке ультразвуком у очищаемых поверхностей деталей создается интенсивное колебание раствора за счет ударных волн, возникающих при пропускании через раствор ультразвука. Под действием ультразвука в растворе образуются области сжатия и разрежения, распространяющиеся по направлению ультразвуковых волн. В зоне разрежения, на границе между поверхностью детали и жидкостью, образуется полость, куда под действием местного давления из пор капилляров выталкивается раствор и загрязнение. Через полпериода колебаний в том же месте образуется область сжатия. В результате происходит гидравлический удар, способный создавать большое мгновенное местное давление, намного превышающее исходное, вызванное распространением ультразвуковых колебаний. Это явление сопровождается характерным шумом. Благодаря большой частоте ультразвуковых колебаний процессы повторяются до 20000 раз в 1 с. Под действием раствора и гидравлических ударов жировая пленка на поверхности детали разрушается, загрязнения превращаются в эмульсию и уносятся вместе с раствором. Скорость и качество ультразвуковой очистки зависят от химической активности и температуры раствора, а также удельной мощности ультразвука.

2.3 Контроль состояния и восстановление поврежденных деталей и соединений

Чистые детали освидетельствуют и дефектоскопируют. Отбракованные и не подлежащие восстановлению заменяют. Обточку нового ремонтного поршня производят по градационным размерам втулки цилиндра. Увеличение диаметра втулки допускается не более чем на 1,5 мм.

Поршневые и шатунные пальцы подлежат замене при наличии дефектов, выходящих за допустимые пределы. Пальцы, восстановленные методом раздачи, тщательно проверяют магнитным дефектоскопом.

После очистки шатуны дефектоскопируют и измеряют, при наличии трещин заменяют. Овальность отверстия верхней головки более 0,15 мм устраняют разверткой и постановкой втулки большего диаметра. При неразработанном отверстии ослабшую в посадке втулку разрешается осталивать. Овальность и конусность отверстия нижней головки шатуна проверяют при затянутых шатунных болтах. Овальность более 0,05 мм устраняют шабровкой. Пальцы верхних головок шатунов, а также пальцы прицепных шатунов при износе восстанавливают осталиванием или твердым хромированием.

Вкладыши шатунных подшипников тщательно осматривают и бракуют при наличии трещин или отслаивания заливочного слоя, наклепа на поверхности стыков и тыловой части, задиров шириной более 3 мм на армированной поверхности, зазора «на масло» более 0,4 мм, износа армировки до бронзы и недостаточного натяга.

Новый вкладыш подбирают по толщине, обеспечивая зазор «на масло» 0,2…0,3 мм. Прилегание вкладышей к постели проверяют по краске. Оно должно быть более 80% площади при затянутых шатунных болтах. Натяг вкладышей восстанавливают меднением, толщина которого не должна быть более 0,15 мм.

2.4 Сборка объекта ремонта

Перед сборкой все детали шатунно-поршневой группы должны быть чистыми и иметь состояние, соответствующее техническим условиям постановки их на двигатель.

Комплектованию этой группы уделяют серьезное внимание, добиваясь уравновешенности вращающихся масс. Масса шатуна выбивается на нижней головке, а масса поршня — на его холодильнике в правом углу.

При сборке длину поршня с шатуном регулируют прокладками между поршнем и вставкой. Линейный размер камеры сжатия у дизеля ПД1М устанавливается в пределах 4,0—5,83 мм. Регулировку этой величины производят за счет съема металла с торца крышки цилиндра.

После сборки и установки комплектов опрессовывают дизель водой давлением 0,3 МПа. Затем производят опрессовку маслом давлением 0,15 МПа, при которой проверяют поступление масла к шатунным подшипникам, к пальцам прицепных шатунов, к верхним головкам шатунов, к гидротолкателям и осям рычагов.

Подбирают комплект поршней, шатунов и пальцев по весу и по размерам:

• а) подборку по весу производят в случае замены шатуна или поршня;
• б) вес шатуна выбивают на нижней головке, а поршня на его холодильнике в правом углу;
• в) разновес поршней на одном дизеле допускают не более 200 граммов, поршней в сборе с шатунами и пальцами не более 450 граммов.

Подгонку по весу поршней производят съёмом металла с нижней торцевой поверхности поршня, при этом высота поршня должна быть не менее 448 мм.

Уменьшение веса шатунов производить за счёт съёма металла со стержня шатуна в углублённых местах.

2.5 Проверка, обкатка или испытание объекта ремонта

Цель обкаточных испытаний — проработка деталей ДГУ, компрессора, электромашин, вспомогательного оборудования, окончательная регулировка параметров ДГУ и аппаратов электрооборудования. В процессе обкаточных испытаний предусматриваются кратковременные остановки работы дизеля, связанные с проверкой ряда узлов, регулировкой и устранением неисправностей, не требующих разборки.

Цель сдаточных испытаний — сдача всего силового оборудования приемщику и проверки качества настройки ДГУ, определяется удельный расход топлива. При сдаточных испытаниях не допускаются:

• дополнительная регулировка узлов ДГУ и электрооборудования;
• остановка и последующий пуск ДГУ, за исключением аварийных ситуаций.

Контрольные реостатные испытания проводятся:

• после каждого текущего ремонта ТР-1;
• при наличии записей машиниста в журнале технического состояния ТУ-152 о ненормальной работе ДГУ или электрооборудования;
• при неисправностях, связанных с заменой основных узлов дизеля и электрооборудования.

Для контроля параметров дизеля используют:

• максиметр для измерения давления сжатия и максимального давления сжатия;
• термоэлектрический комплекс ТКД-50М, для измерения температуры газов по цилиндрам;
• образные жидкостные дифманометры, для измерения давления воздуха и разрешения газов в картере дизеля.

Каждая ДГУ, прошедшая обкатку и регулировку, проходят 4х часовые сдаточные испытания. При них проверяются мощности дизеля, температура выпускных газов, давление сжатия и давление сгорания, давление надувочного воздуха, частота надувочного воздуха и т.д. Все работы, связанные с подготовительными операциями — пуском дизеля, регулировкой и настройкой сборочных узлов, а также их функционированием, выполняют в соответствии с правилами ремонта и руководства по эксплуатации и обслуживанию тепловоза соответствующей серии.

2.6 Охрана труда

При выполнении слесарных, ремонтных и сборочных работ необходимо строго соблюдать охрану труда не только в мастерских и в цехах, но и на территории предприятия. Перед тем как приступить к работе, слесарь проходит инструктаж на рабочем месте. Инструктаж проводит мастер, который постоянно обязан контролировать выполнение требований техники безопасности. Обнаружив нарушения, мастер обязан немедленно остановить работу, устранить их и провести дополнительный инструктаж.

После инструктажа проводится проверка того, на сколько хорошо он усвоен рабочим. Результаты проверки фиксируют в специальном документе, в котором рабочий расписывается в ознакомлении с правилами техники безопасности, а подпись инструктируемого удостоверяет мастер или начальник цеха, после чего разрешает приступить к работе.

Рабочее место слесаря должно быть оснащено необходимыми приспособлениями в соответствии с выполняемым им видом работ. У рабочего места вывешивается чертежи и технологические карты ремонта деталей и приборов.

Рабочее место слесарей должно содержаться в чистоте и иметь необходимые устройства для размещения инструмента, ремонтируемых деталей и приборов. Необходимо, чтобы верстаки имели устойчивое (жесткое) крепление к полу, а их высота соответствовала размеру, который бы обеспечивал нормальное положение корпуса работающего.

Рабочее место, верстак и станки размещают на участке так, чтобы в дневное время суток обеспечивалась нормальная их освещенность. Искусственное освещение в темное время суток в значительной степени зависит от выбора типа ламп и способа их подвески у рабочего места. Обычно устраиваются навесные лампы или стенные на раздвижных кронштейнах, которые дают возможность удалять или приближать источник света к месту ремонта детали.

Слесарный инструмент должен содержаться в исправном состоянии. Нельзя применять при работе инструмент, ударная поверхность которого расклепана, имеет разорванные кромки металла. Молотки, кувалды, зубила, крейцмейсели и бородки должны быть изготовлены по установленным чертежам и хорошо заправлены.

3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ОСНАСТКА

Поршень опирается на опоры. Левой опорой служит бабка, с центром в которую упирается распорное приспособление, размещённое внутри поршня. Распорное приспособление состоит из стержня, двух упоров и клина. Для фиксирования приспособления служит диск, который прижимается к поршню клином. Распорное приспособление, помимо укрепления поршня, служит для ограничения его температурных деформаций. Правая опора состоит из вала и упорной тарелки.

4. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРИНЯТОГО ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

Технологический процесс восстановления детали должен предусматривать возвращения ей работоспособности наиболее рациональным способом, обеспечивающим необходимую долговечность и наименьшую стоимость ремонтных операций.

Использование критерия долговечности. Долговечность деталей, восстановленных теми или иными способами, зависит от их эксплуатационных свойств. Наиболее рациональными способами оказываются те из них, которые обеспечивают наибольшую долговечность восстановленной детали. Критерий долговечности, в отличие от технологического, выражается числом, через коэффициент долговечности для каждого из способов восстановления и каждой конкретной детали:

• где SB — срок службы восстановленной детали; SH — срок службы новой детали.

Наибольшим КД обладает хромирование КД = 1,72, а наименьшим — электродуговая сварка КД = 0,42 и осталивание КД = 0,58. Хотя критерий долговечности можно рассчитать, он не учитывает затраты на восстановление. Эту задачу можно решить, используя технико-экономический критерий.

Использование технико-экономического критерия . В ремонтной практике приходится решать следующие задачи:

• эффективно ли восстановление детали данным способом;
• какой из двух и более способов восстановления наиболее эффективный.

Рациональность применения того или иного способа восстановления деталей целесообразно выразить при помощи технико-экономического критерия, учитывающего себестоимость восстановления и коэффициент долговечности для каждого способа.

При решении первой задачи эффективность восстановления определяется по коэффициенту экономической целесообразности:

При решении второй задачи рациональный способ определяется из соотношения:

• где СН — стоимость новой детали, руб.;
• СВ — стоимость восстановления детали данным способом, руб.;
• КД — коэффициент долговечности детали данным способом.

В первом случае восстановление считается экономически целесообразным, если КЭ ? 1. Во втором случае тот способ из двух и более является эффективным, у которого соотношение меньше.

В свою очередь:

• где ЗО — основная заработная плата производственных рабочих, руб.;
• МО — стоимость материалов, затраченных при восстановлении детали, руб.

Основная заработная плата определяется по формуле:

• где ЗП — прямая заработная плата, руб.;
• ЗД — дополнительная заработная плата, руб., составляет 8ч10 % от ЗП;
• НСС — начисления на заработную плату, составляют 26,2 % от (ЗП + ЗД).

Прямая заработная плата определяется из выражения:

• где Тшк — штучно-калькуляционное время на выполнение данной операции, ч; Сч — часовая тарифная ставка, руб.

где t ₀ — основное время на выполнение данной операции или перехода, рассчитывается с помощью приемов технического нормирования труда, ч; t_В — вспомогательное время, затраченное на установку детали на станок, перестановку инструмента, промеры детали, устанавливается нормированием, ч; t_D — дополнительное время, затрачиваемое на организационно-техническое обслуживание рабочих мест, на отдых и личные надобности (очистка, смазка, регулировка оборудования, заточка, правка инструмента и т. п.), принимается в процентах от t₀ + t_В , ч.

Стоимость материалов определяется по формуле:

• где S — стоимость наносимого материала, руб.;
• Э — стоимость электроэнергии, руб.;
• Г — стоимость газа, руб.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В курсовой работе был рассмотрен вопрос о неисправностях шатунно-поршневой группы дизеля ПД1М, определён порядок их устранения.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

[Электронный ресурс]//URL: https://drprom.ru/kursovaya/remont-shatunno-porshnevoy-gruppyi/

1. Рахматуллин М.Д. Технология ремонта тепловозов. — М.: Транспорт, 1983. — 319 с.

2. Правила технического обслуживания и текущего ремонта тепловозов ТЭМ1, ТЭМ2, ТЭМ2А. — М.: Транспорт, 1980. — 134 с.

3. Галкин В.Г. Надежность тягового подвижного состава / В.Г. Галкин [и др.]. — М.: Транспорт, 1982. — 182 с.

4. Симсон А.Э. Двигатели внутреннего сгорания / А.Э. Симсон [и др.]. — М.: Транспорт, 1980. — 384 с.

5. Производство и ремонт подвижного состава: методические указания к выполнению курсовой работы для студентов специальности 23.05.03 «Подвижной состав железных дорог» очной и заочной форм обучения специализаций «Локомотивы» и «Технология производства и ремонта подвижного состава» / составители: Р.Г. Валиуллин, А.Ю. Балакин, С.А. Петухов, А.В. Муратов — Самара : СамГУПС, 2015. — 20с.