ЛЕКЦИЯ №3

Тема: «Ремонт узлов системы смазки и охлаждения»

Вопросы:

1.  Ремонт масляного насоса.

2.  Ремонт масляных фильтров.

3.  Ремонт узлов системы охлаждения.

4.  Ремонт основных узлов, агрегатов и приборов электрооборудования.

Литература:

Основная:

1.  Петров С. А., Бисноватый С. И. Ремонт сельскохозяйственных машин. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Колос, 1982. – 303 с., ил. – (Учебники и учеб. пособия для подгот. с.-х. кадров массовых профессий).

2.  Мочалов И. И., Костенко С. И., Васильев В. А. Ремонт почвообрабатывающих машин. – М.: Россельхозиздат, 1986. – 142 с., с ил.

Дополнительная:

1.  Ремонт машин/ О. І. Сідашенко, О. А. Науменко, А. Я. Поліський та ін.; За ред. О. І. Сідашенка, А. Я. Поліського. –К.: Урожай, 1994.- 400с.

1. Ремонт масляного насоса.

Надежность двигателя во многом зависит от исправности узлов системы смазки и качества применяемых масел.

Характерные неисправности системы смазки:

- износ деталей масляного насоса и фильтров,

- нарушение регулировок клапанов,

- потеря герметичности узлов,

- загрязнение системы.

Ремонт масляного насоса. Техническое состояние масляного насоса характеризуется его производительностью при номинальной частоте вращений ведущего валика и рабочем давлении, а также давлением открытия предохранительного клапана.

Определение износов. Перед проверкой и ремонтом масляного насоса его промывают и осматривают снаружи. При осмотре определяют износ валиков, втулок и обнаруживают другие повреждения. Затем насос испытывают на стенде на производительность и давление открытия предохранительного клапана.

Вязкость масла при этом должна быть такой же, как и при испытании насоса после ремонта, и соответствовать вязкости картерного масла у прогретого двигателя.

По результатам испытаний судят о необходимости ремонта насоса.

В случае необходимости разбирают насос, моют его детали и выявляют дефекты и износ.

У корпуса масляного насоса изнашиваются поверхности в местах сопряжения с торцами шестерен и стенки гнезд в местах сопряжения с вершинами зубьев шестерен, места посадки втулки ведущего валика и пальца ведомой шестерни. Кроме того, изнашивается гнездо предохранительного клапана, повреждается резьба, образуются трещины.

При износе корпуса резко снижается производительность насоса.

Износ деталей предохранительного клапана приводит к нарушению его герметичности и снижению давления открытия.

У ведущей и ведомой шестерен насоса изнашиваются торцы и зубья по высоте и толщине. При износе шестерен по торцам и зубьев по высоте уменьшается производительность масляного насоса. На производительность масляного насоса износ зубьев толщине не оказывает существенного влияния. Износ наружной поверхности втулок насоса приводит ослаблению их посадки в корпусе, крышке и ведомой шестерне, а износ внутренней поверхности — к увеличению зазора между втулками, ведущим валиком и пальцем ведомой стерни.

Несвоевременное устранение этой неисправности может быть причиной аварийного износа гнезд корпуса и выхода насоса из строя. Палец ведомой шестерни изнашивается в местах сопряжения корпусом и втулкой ведомой шестерни.

Ведущий валик масляного насоса изнашивается в местах сопряжения со втулками. При несвоевременном устранении этого износа резко увеличивается зазор и быстро изнашиваются корпус и шестерни. У валика изнашиваются также шлицы или шпоночные канавки.

На поверхностях предохранительных клапанов во время эксплуатации появляются риски, задиры, местные износы, вследствие чего нарушается герметичность клапана. Отложение на клапане смолистых веществ приводит к его залеганию.

На клапанах шарикового типа появляются кольцевые выбоины риски. Витки пружины клапанов при длительной работе стираются, что приводит к потере ими упругости, а иногда и к поломке.

Устранение износов. Износ поверхности корпуса, сопрягаемой с крышкой, устраняют шлифовкой или припиливанием с последующим шабрением.

Неплоскостность торцовой поверхности измеряют при помощи иглы и щупа.

Утопание нагнетательных шестерен относительно торцовой верхности корпуса измеряют при помощи линейки и щупа.

Наибольшую трудность представляет восстановление изношенных колодцев корпуса насоса. Колодцы восстанавливают меднением, мелированием, наплавкой меди или латуни, эпоксидными смолами, также расточкой гнезд с последующей запрессовкой вкладышей. Расточка гнезд с последующей постановкой вкладышей наиболее простой способ восстановления корпуса.

.Изношенные отверстия под втулку валика и палец шестерни развертывают и в них запрессовывают втулку увеличенного размера.

Посадочное место шариковых клапанов восстанавливают зенкованием до выведения следов износа с последующей осадкой шарика по гнезду.

Изношенные клапаны плунжерного типа восстанавливают притиркой.

Трещины, обнаруженные в корпусе, заваривают сваркой или запаивают твердыми припоями.

Крышку масляного насоса с изношенной торцовой поверхностью шлифуют или припиливают и затем шабрят. Отверстие под втулку развертывают и в него запрессовывают втулку увеличенного размера.

Втулки с изношенной наружной поверхностью восстанавливают осадкой в корпусе или крышке. При износе внутренней поверхности втулки обычно выбраковывают.

Изношенные пальцы и валики восстанавливают наплавкой с последующими проточкой и шлифованием шеек, а также фрезерованием шлицев.

У маслоприемника насоса может быть оборвана и повреждена сетка, а также нарушена плотность соединения его с корпусом масляного насоса.

Порванные места сетки запаивают. При этом общая площадь запайки не должна превышать 10%.

У привода масляного насоса изнашиваются втулки кронштейнов, валики и соединительные муфты. Изношенные детали восстанавливают обычными способами.

Обкатка и испытание. Отремонтированный масляный насос обкатывают, испытывают и регулируют на специальных стендах.

В процессе обкатки насоса не должно быть постороннего шума, перегрева деталей, просачивания масла в местах соединений и через предохранительный клапан. После обкатки регулируют предохранительный клапан.

По окончании ремонта масляного, насоса проверяют его на производительность при нормальной частоте вращения и определенном противодавлении в соответствии с техническими условиями.

Масляные насосы большинства автомобильных двигателей испытывают только на развиваемое давление.

2.  Ремонт масляных фильтров.

Качество очистки масла от продуктов износа и других примесей зависит от состояния масляных фильтров.

Основные неисправности. Масляные фильтры после разборки промывают и дефектуют.

У фильтров двигателей с центробежной очисткой масла могут быть следующие неисправности: износы шеек ротора и втулок, а также износ и забивание отверстий форсунок (сопл) и защитных сеток на заборных трубках ротора центрифуги (в этом случае ухудшается герметичность ротора и снижается частота вращения его, вплоть до остановки); износ клапанов, резьб, появление трещин па корпусе фильтра, деформация колпаков, повреждение прокладок, что приводит к нарушению регулировок клапанов фильтра и подтеканию масла.

Восстановление деталей. При износе оси ротора центрифуги и втулок ось шлифуют до выведения следов износа. В в корпус ротора запрессовывают втулки ремонтных размеров.

При тугом вращении или заедании корпуса ротора допускается пришабривание втулок.

После запрессовки втулок их обрабатывают одновременно специальной комбинированной разверткой. В случае образования трещин и при обломах корпус и крышку ротора центрифуги выбраковывают.

Сопловые отверстия прочищают медной проволокой и проверяют на пропускную способность при помощи прибора для тарировки жиклеров карбюратора.

Трещины в корпусе фильтра заваривают биметаллическим электродом. Повреждения гнезд клапанов и пружин устраняют так же, как и повреждения предохранительного клапана масляного насоса.

Погнутые стальные колпаки фильтров выправляют, а трещины на горловине запаивают твердыми припоями.

Контроль. После сборки центрифуги на стенде регулируют перепускной клапан, определяют герметичность ротора и частоту его вращения.

После окончательной сборки центрифуги проверяют ее на стенде на герметичность и пропускную способность совместно с масляным насосом нормальной производительности при номинальной частоте вращения и противодавлении.

Ремонт масляных радиаторов. В масляном радиаторе чаще всего забиваются внутренние полости трубок и засоряются маслосборники отложениями, в связи с чем уменьшается пропускная способность радиатора, повышается температура масла. При высокой температуре масла уменьшаются его вязкость и маслянистость, что приводит к повышенному износу деталей, а также старению масла.

Перед ремонтом масляный радиатор вываривают в 5—10-процентном растворе каустической соды в течение 2—3 ч, а затем промывают горячей водой. Отложения в трубках масляного радиатора можно также удалить четыреххлористым углеродом или другим раствором моющего средства. Течь трубок или маслосборников радиатора устраняют пайкой поврежденных мест латунным припоем. Смятую и оборванную ленту трубки выпрямляют и припаивают по всей длине латунным припоем. После ремонта радиатор проверяют на герметичность.

3. Ремонт узлов системы охлаждения

Характерные неисправности: загрязнение и образование накипи на стенках водяной рубашки, а также баков и трубок радиатора, течь баков и трубок радиатора, трещины на стенках водяной рубашки, повреждение термостата, износ отдельных деталей вентилятора и водяного насоса. Эти неисправности приводят к нарушению теплового режима двигателя и его перегреву.

Перед ремонтом узлов внутренние полости системы охлаждения промывают специальными растворами.

После разборки машины радиатор и головку цилиндров дополнительно вываривают, чтобы удалить оставшуюся накипь.

Ремонт радиатора. Основные дефекты радиатора — изгиб и разрывы трубок, отпаивание трубок от опорных пластин, повреждение охлаждающих пластин, трещины на верхнем и нижнем баках. Большинство повреждений обнаруживают наружным осмотром и испытанием радиатора под давлением воздуха в ванне с водой.

В неразборных сердцевинах радиатора поврежденные трубки отпаивают от опорных пластин специальным паяльником или паяльной лампой. От охлаждающих пластин трубки отпаивают при помощи нагретого шомпола или нихромовой проволоки. В первом случае шомпол нагревают до температуры 800—900° С и вставляют в трубку. Затем отпаянную трубку вместе с шомполом вынимают из радиатора.

Для отпайки трубок при помощи нихромовой проволоки ее подключают ко вторичной обмотке сварочного трансформатора. Участок проволоки, расположенный в трубке, нагревается меньше, чем находящийся на воздухе. Поэтому для лучшего использования выделяющегося тепла проволоку необходимо перемещать относительно сердцевины.

Восстановленную трубку проверяют на герметичность. Если трубок повреждено больше, сердцевину радиатора выбраковывают или перебирают.

Трещины в верхних и нижних чугунных бачках радиаторов заваривают биметаллическим электродом или заделывают клеями на нове эпоксидных смол. После ремонта радиатор испытывают на герметичность.

Ремонт вентилятора и водяного насоса сводится к восстановлению посадочных мест, замене уплотнений, заварке или заделке трещин, правке крестовин и лопастей, подтяжке их креплений и статической балансировке. В процессе ремонта вентилятора необходимо охранять форму и заданный угол наклона лопастей.

Ремонт термостата. Основные дефекты термостата: коробление лапана, отрыв штока, появление трещин гофрированного элемента, изгиб пластины подвески. Указанные неисправности обнаруживают ри погружении термостата в нагретую воду.

В исправном термостате начало и полное открытие клапана олжно происходить при определенной температуре. Дефекты устраняют регулировкой длины хода штока, рихтовкой деталей и пайкой.

4. Ремонт основных узлов, агрегатов и приборов электрооборудования.

Неисправности деталей электрооборудования могут быть механического и электрического характера.

Механические неисправности устраняются ранее описанными технологическими приемами.

Ремонт электропроводки. Основные неисправности электропроводки —повреждения жил проводов, их наконечников, контактов, зажимов и нарушения изоляции.

Повреждения этих частей проводки приводят либо к полному прекращению тока при обрыве, либо к увеличению сопротивления при окислении контактов, не удовлетворительной затяжке зажима или пайке соединения. Нарушения изоляции могут вызвать короткие замыкания и утечки тока.

Место обрыва определяют контрольной лампой. По схеме электрооборудования выясняют путь тока к неработающему потребителю и проверяют этот участок цепи. Зажим лампы присоединяют к массе, а щупом последовательно касаются зажимов участка цепи от неработающего прибора до источника тока. Загорание контрольной лампы свидетельствует о том, что обрыв находится рядом с проверяемым зажимом. Место обрыва может быть определено шунтированием проверяемого участка. Проводку с обрывами восстанавливают пайкой.

Окисленные контакты с большим сопротивлением находят с помощью вольтметра.

Чтобы найти цепь потребителя с коротким замыканием, поочередно подключают потребители. Если контрольная лампа загорается, а потребитель не работает, это указывает на неисправность проверяемой цепи.

Короткое замыкание устраняют отведением участка провода с поврежденной изоляцией от массы и обматыванием его изоляционной лентой.

Испытание изоляции ведут на стенде КИ-968.

Испытание изоляции конденсатора. Наиболее оступна проверка конденсатора последовательно включенной лампой накаливания от сети переменного тока напряжением 220 В. При исправной изоляции обмоток конденсатора лампа не горит. В момент разрыва цепи должно быть искрение. Отсутствие искрения указывает на обрыв, а горение лампы — на пробой конденсатора.

Электрическую прочность изоляционных деталей в цепях высокого напряжения прерывателя-распределителя или магнето (крышка распределителя, ротор и т. п.) проверяют под напряжением 16000— 20000 В на стенде КИ-968.

Исследования показывают, что неисправности таких узлов, как вентилятор, дизельная топливная аппаратура, а также большая разница в массе нижних головок комплекта шатунов и т. п. тоже усиливают вибрацию двигателя. Если разность в массе одного комплекта шатунов в целом не превышает 10 г, то разность в массе шатунно-поршневой группы превышает 150 г, что служит одной из основных причин появления значительных упругих колебаний коленчатого вала и вибрации двигателя в целом.

На уравновешенность двигателя влияет и его тепловое состояние. Уравновешенность двигателя теряется при его охлаждении и вновь восстанавливается после прогрева до температуры, при которой проводилась балансировка. По этой причине балансировка двигателя должна выполняться при рабочих температурах двигателя, охлаждающей жидкости и масла.

Амплитуда вибрации двигателя также зависит от частоты вращения коленчатого вала.

Учитывая изложенные явления, заводы, выпускающие тракторные двигатели (СМД-14, и др.), проводят их балансировку при стендовых испытаниях.

Заводская балансировка уравновешенности, однако, нарушается после разборки, ремонта и замены деталей. Это подтверждается такими данными: более 50% отказов тракторов ДТ-75 происходит из-за повышенной вибрации двигателя. Вызываемые неуравновешенностью двигателя высокочастотные вибрации приводят к значительному износу не только деталей самого двигателя, но и деталей трансмиссии машины.

Благодаря балансировке, проводимой после ремонта, значительно снижается количество поломок, усталостных трещин, обрывов крепежных деталей и т. п. Надежность и долговечность двигателя в связи с этим возрастают примерно на 25%. За счет снижения непроизводительных затрат энергии на вибрацию и усиленное изнашивание деталей примерно на 10—12% повышается полезная мощность двигателя.

Неуравновешенность двигателя включает собственную неуравновешенность отдельных подвижных деталей и общую монтажную неуравновешенность вращающихся масс коленчатого вала с шатунами, маховиком и муфтой сцепления в сборе и других механизмов, вызванную неточностью изготовления отдельных деталей, их подбором по массе и сборкой узлов.

Если собственная неуравновешенность коленчатого вала двигателя СМД-14 допускается в среднем в пределах 40—50 г-см, маховика — 40—60 г-см, муфты сцепления — 400—500 г-см, что з сумме составляет 500—600 г-см, то суммарная неуравновешенность этого двигателя достигает 3000 г-см, что явно недопустимо.

Большая часть дисбаланса создается при сборке двигателя в основном за счет неуравновешенности и смещения муфты сцепления. Если у автомобильных двигателей коленчатый вал, маховик и муфты сцепления в сборе в условиях заводов-изготовителей и ремонтных заводов можно динамически сбалансировать, то у тракторных двигателей ввиду их конструктивных особенностей этого сделать не удается. Операция балансировки тракторного двигателя во время его испытания на стенде заключается в постановке (в специально предусмотренные на упорном диске муфты сцепления отверстия с резьбой) балансировочных грузов — в виде специальных болтов с большой головкой. Эти грузы компенсируют обнаруженный дис­баланс вращающихся деталей собранного двигателя.

Балансировка двигателей в условиях ремонтных предприятий выполняется на обычных электротормозных стендах конструкции ГОСНИТИ. Эти стенды оборудованы упругой подвеской испытываемого двигателя на опорах специальным уравновешиваемым приводом и виброметром ЭВМ-БП. Жесткость пружин подвески подобрана таким образом, что собственная частота горизонтальных колебаний двигателя на стенде (на листовых пружинах) составляет 4—6 Гц и вертикальных (на тарельчатых пружинах) — 6—8 Гп. Благодаря этому система двигатель—подвеска находится далеко в зарезонансной области, что обеспечивает большую виброизоляцию и высокую точность балансировки.

Двигатель удерживается на стенде собственным весом, без крепления.

Амплитуда его вибрации, а также вес и угловое расположение (фаза) балансирующего груза определяются виброметром ЭВМ-БП, устанавливаемым на задней опоре двигателя.

Собственная неуравновешенность приводного вала может существенно исказить результаты балансировки. Поэтому приводной вал стенда должен быть предварительно тщательно динамически отбалансирован путем ввертывания грузов в специально предусмотренные резьбовые отверстия на фланцах соединительной муфты вала, обращенной к двигателю.

Перед балансировкой двигатель должен быть прогрет, т. е. температура масла, воды и давление масла доведены до рабочих пределов, а частота вращения коленчатого вала постепенно доведена до максимальной (у СМД-14 до 1790—1850 об/мин) и проверена устойчивость работы двигателя на режиме холостого хода.

Далее виброщуп датчика устанавливают в горизонтальное поло­жение и его конец упирают в картер маховика, тумблер прибора переключают в положение «датчик», измеряют амплитуду колебаний и по таблице, специально заранее составленной, подбирают массу груза, который следует ввернуть в отверстие диска муфты сцепления.

После этого тумблер виброметра переключают в положение «фазометр» и поворотом ручки лимба фазометра в ту или иную сторону от 0 до 360° по шкале определяют угловое расположение отверстия, куда должен быть ввернут подобранный балансирующий груз, соответствующий моменту максимального показания измерителя прибора. Для достоверности найденного угла эту операцию проделывают 2—3 раза. После этого двигатель постепенно останавливают, открывают защитный кожух приводного вала стенда и поворотом вала за вороток устанавливают найденный по фазометру угол на лимбе вала, используя отметку на крышке генератора против центра люка на крышке муфты сцепления. Открывают люк крышки муфты сцепления. Против отметки в люке должно стать одно из отверстий на упорном диске муфты сцепления, куда и ввертывают подобранный уравновешивающий груз.

В случае несовпадения одного из отверстий с центром люка уравновешивающий груз распределяют, пользуясь специальной номограммой, между двумя ближайшими отверстиями по обе стороны от центра люка. В эти отверстия ввертьнзают подобранные грузы, закрывают люк, запускают двигатель и повторно проверяют амплитуду колебаний, которая должна быть не более 30 мкм.

Если амплитуда колебаний по прибору превышает допустимое значение, операцию балансировки повторяют. Если в отверстии, куда нужно ввернуть подобранный балансировочный груз, уже есть груз, то его нужно вывернуть и повторить балансировку.

В тех случаях, когда двигатель не поддается балансировке и ам­плитуда колебаний превышает 300—350 мкм, двигатель отправляют на полную переборку.

Обкатка и испытание автотракторных и комбайновых двигателей. Для обкатки и испытания тракторных, комбайновых и автомобильных двигателей служат универсальные электротормозные обкаточные стенды СТЭ-40-1000 ГОСНИТИ; СТЭУ-28-1000 ГОСНИТИ; для пусковых двигателей — стенды СТЭ-7-1000 и СТ-2,8-1500.

Обкатку и испытание двигателей, согласно техническим усло­виям, рекомендуется проводить на основном (картерном) масле дизельных двигателей — на индустриальном 30, пусковых двигателей ПД-10 и ГІД-10М при холодной обкатке—на дизельном топливе, вводимом через систему питания, а горячую—на смеси, состоящей из 15 частей (по объему) автомобильного бензина и 1 части масла, применяемого для смазки основного двигателя.

Для улучшения и ускорения приработки трущихся поверхностей рекомендуется применение менее вязких жидкостей, чем заливае­мых в картер двигателя. Так, для сталеалюминиевых вкладышей рекомендуется смесь из 80% масла Дп-11 и 20% индустриального 20. Для вкладышей из свинцовистой бронзы — смесь из 28% масла Дп-11 и 72% индустриального 20. Рекомендуется также масло ве­ретенное 2, смесь веретенного 2 и дизельного масел в соотношении 1:1; 2-процентный раствор эмульсола в воде, добавление в масло серы 0,8—1%.

Режимы обкатки. Обкатка и испытание двигателей включают в себя несколько последовательных этапов: холодная обкатка, обкатка на газу без нагрузки, обкатка на газу под нагрузкой, испытание и контрольный осмотр.

Холодная обкатка двигателей начинается с медленного прокручивания коленчатого вала (500—600 об/мин) вначале с выключенной, а затем с включенной компрессией. Продолжительность холод­ной обкатки составляет от 20 мин (ПД-10, ПД-10М) до 100 мин (КДМ-100, Д-108). Частоту вращения коленчатого вала повышают постепенно.

Обкатка на газу без нагрузки характеризуется также постепенным повышением частоты вращения, начиная с минимальной. Продолжительность обкатки двигателей на газу без нагрузки составляет от 20 до 40 мин.

Обкатка на газу под нагрузкой продолжается от 20 мни (ПД-10, ПД-10М) до 1 ч 40 мин (КДМ-100, Д-108). Затем проводится испыта­ние на мощность и расход топлива, контрольный осмотр и приемка двигателя из ремонта.

Испытание двигателей проводится для выявления качества ремонта, правильности регулировок механизмов и, кроме того, определения мощности, часового и удельного расходов топлива.

После обкатки и испытаний проводится контрольный осмотр двигателя: его устанавливают на стенд и снимают картер, масляный насос с приводом, крышки с вкладышами шатунных и коренных подшипников. При осмотре особое внимание обращают на состояние рабочих поверхностей цилиндров, шатунных и коренных шеек и их подшипников. Пользуются эталонами чистоты поверхности.

После проверки обнаруженные в процессе обкатки, испытаний и контрольного осмотра неисправности устраняют, собирают двигатель и проверяют при работе на газу без нагрузки в течение 10 мин. Если при контрольном осмотре были заменены основные детали кри-вошипно-шатунного механизма, то такой двигатель подвергают пов­торной обкатке, испытанию, а после этого контрольному осмотру.

Особенности процесса обкатки (приработки). В начальный период обкатки наблюдается ускоренный износ, рабочие фильтры быстро загрязняются и ухудшается очистка масла. Кроме того, повышенная работа трения вызывает нагрев трущихся поверхностей, а вместе с ними и масла. Поэтому на хорошо организованных испытательных станциях ремонтных предприятий применяют проточно-циркуляционную систему смазки, которая выполняется в нескольких вариантах.

В отличие от тракторных двигателей отремонтированные автомобильные двига­тели во время обкатки не подвергают испытаниям. Вследствие этого предупреждается разрушение поверхностей трения, но ухудшается контроль качества ремонта.

Для исключения недостатков этих режимов обкатки применяется способ испытания двигателей после ремонта при тарированном ограничении мощности. На двигателе закрепляют ограничитель мощности, который снижает ее и изменяет удельный расход топлива.

Данные исследований показали, что двигатели следует испытывать при ограниченной мощности, равной 70—80% предельной. Ограничитель мощности полезно сохранять в течение всего срока обкатки (в течение 50—60 ч) для предохранения двигателя от перегрузок. Авторемонтные предприятия предпочитают двухстадийную обкатку: холодную без нагрузки и под нагрузкой или горячую без нагрузки и под нагрузкой.