Техническое оснащение сварочных участков

 

Рабочее место газосварщика в ЦРМ хозяйства оснащается: однопостовым ацетиленовым генератором типа АСП-1,25 (производительность
1,25 м³/ч ацетилен), столом сварочным, оборудованным приточно-вытяжной вентиляцией.

Рабочее место электросварщика в ЦРМ хозяйства оснащается источниками питания электрической дуги постоянным и переменным током:

- трансформатором сварочным типа ТД-306;

- выпрямителем типа ВДУ-306;

- столом сварщика, оборудованным приточно-вытяжной вентиляцией.

Для ручной электросварки и наплавки на ремонтных предприятиях райагропромтехника применяются трансформаторы ТС-300; ТС-500; сварочные преобразователи ПСО-300; ПСО-500 и др. источники.

Для сварки и наплавки в среде углекислого газа применяются полуавтоматы: А-547У, А-825М, ПДГ-301. Источниками питания являются: выпрямители ВСГ-ЗА; ВС-300, преобразователи АНД 1000/500; АВД-1500/750.

При наплавке под флюсом используются полуавтоматы ПШ-5-1;
ПШ-54, А-580М.

При сварке алюминиевых деталей применяются установки УДГ-301
и УДГ-501.

7.3 Особенности технологии сварки и наплавки тонколистовых
материалов деталей из чугуна, алюминиевых сплавов
и легированных сталей

 

Для сварки деталей из малоуглеродистых сталей применяют электроды следующих марок УОНИ-13/50, УОНИ-13/55, ОЗС-12. Они относятся к электродам типа Э50, Э55. Сварку ведут на постоянном токе обратной полярности.

Легированные стали сваривают электродами ЦУ-Г, К70 и др. Они относятся к типам Э60; Э70.

При наплавке изношенных деталей из среднеуглеродистых легированных сталей используют специальные электроды марок ОЗН-250; ОЗН-300 и др.

Условное обозначение электродов для сварки конструкционных сталей состоит из типа электрода и его марки, диаметра покрытия, типа покрытия.

Например, электрод

Э46А-УОНИ13/45-3,0-УД2

Е432(5)-Б10

где Э46А — электрод сварочный;

46 — [σр] кг с/мм² (460 МПа);

А — гарантируется получение повышенных пластических свойств металла шва;

УОНИ13/45 — марка;

3,0 — диаметр стержня, мм (металлического);

У — электрод для сварки углеродистых сталей;

Д2 — вторая группа толстого покрытия;

Е432(5) — характеристика металла шва (43 — временное сопротивление разрыва, не менее 430 МПа);

2 — относительное удлинение, не менее 22%;

(5) — ударная вязкость не менее 345 кДж/м² при температуре — 40 °С;

Б — основное покрытие (в качестве основы применяется фтористый кальций и карбонат кальция (мрамор и мел);

1 — для сварки во всех пространственных положениях;

0 — на постоянном токе обратной полярности.

Диаметр электрода выбирают в зависимости от толщины восстанавливаемой детали. При сварке деталей толщиной до 4 мм его диаметр принимают равным толщине стенки детали.

Сварочный ток выбирается в зависимости от типа и диаметра электрода, исходя из допустимой плотности тока.

Для наиболее употребляемых электродов диаметром 2; 3; 4; 5 мм рекомендуется ток рассчитывать по формуле J = kD, где k — эмпирический коэффициент, зависящий от типа и диаметра электрода (для электрода с меловой обмазкой к = 30–50, а для качественных 35–60); d — диаметр электрода, мм.

Большинство корпусных, базовых и других деталей сельскохозяйственной техники изготавливают из серого чугуна СЧ-18. Наиболее распространенным способом устранения таких дефектов как трещины, пробоины и отколы является сварка.

Чугунные детали в основном имеют сложную форму. Структура их в различных местах неодинакова. Различные участки корпусных деталей обладают различной свариваемостью. Хорошо свариваются чугуны с мелкозернистой перлитной структурой, особенно плохо свариваются ферритные чугуны с большим выделением графита. При сварке чугуна могут появиться: трещины, отбеливание.

Причиной образования трещин являются следующие факторы: чугуны имеют небольшой предел прочности на растяжение, они хрупки; у чугунов отсутствует площадка текучести. При охлаждении после сварки могут появиться в сварном шве и околошовной зоне трещины.

Применение сварки сопровождается нагревом изделия. В результате быстрого последующего охлаждения происходит отбел чугуна (образование Fe₃С). Отбеленный чугун плохо поддается механической обработке.

Чугуны в расплавленном состоянии обладают высокой жидкотекучестью. Это затрудняет накладывание сварных швов на поверхностях даже с небольшим уклоном от горизонтального положения.

Чугун можно сваривать дуговой сваркой металлическим или угольным электродом, газовой или термитной сваркой, заливкой жидким металлом, порошковой проволокой, аргонодуговой сваркой и др.

Выбор способа сварки зависит от требований к соединению. Учитываются: необходимость механической обработки; требования к плотности шва; нагрузки, при которых должны работать детали.

Устранение трещин, пробоин и отколов в чугунных деталях может осуществляться «холодной», «горячей» и «полугорячей» сваркой. Наиболее часто применяют «холодную» и «горячую» сварку.

Холодная сварка выполняется без предварительного подогрева детали. Допускается местный (локальный) подогрев с целью предупреждения появления сварочных напряжений.

Последовательность операций, рекомендуемых проводить при сварке чугунных деталей, характеризуется следующим примером:

- обнаружение границ повреждения;

- засверливают трещину по ее концам сверлом диаметром 3–4 мм;

- при толщине стенки более 10 мм производят разделку трещины;

- производят разбивку трещины на участки длинной 25–50 мм;

- составляют последовательность нанесения сварных валиков по участкам;

- производят заварку трещины по концам;

- проковывают сварные валики и охлаждают до 50–60 °С.

Рекомендуется осуществлять сварку электродами малых диаметров
(до 3-х мм), при токе 90–120 А, короткими валиками (25–50 мм), проковкой валиков и поочередным охлаждением до 50–60 °С.

Ускорению графитизации способствуют элементы С, Si; Al, Ti; Ni и Сu.

Следует избегать содержания в электродном материале W, Сг, V, Мо как карбидообразующих элементов.

На практике широкое применение получили специальные приемы сварки (так называемый метод «отжигающих валиков»), либо специальные сварочные материалы (например, самозащитная проволока ПАНЧ-11, созданная ИЭС им. Е.О. Патона). Прогрессивными методами «холодной» сварки чугуна также являются:

- полуавтоматическая газоэлектрическая сварка проволокой МНЖКТ-5-1-02-02 марки А, диаметром 1,0–1,2 мм в среде аргона. Ток постоянный, (80–120 А) расход аргона равняется 6–9 л/мин. Шов проковывают;

- сварку электродами ЦЧ-4 (из стали Св-08 или Св-08А);

- сварку электродами ЦЧ-ЗА (из стали Св-08Н50);

- сварку электродами МНЧ-1 из монель-металла (63%Ni + 37% Cu);

- сварку электродами 03Ч-1 (из медной проволоки);

- полуавтоматическую сварку проволокой Св-08Г2С диаметром 1,0–1,2 мм в среде СО₂ «Горячая» сварка чугунных деталей сопровождается нагревом детали до 650–680 °С. При этом способе сварки обеспечивается графитизация и получение серого чугуна. Сваривают детали электродуговой или газовой сваркой.

В качестве присадочного сплава применяют прутки марки А диаметром

6–15 мм (С — 3–3,6%; Si — 3–3,5%; Mn — 0,3%; Сг — 0,06%; Ni — 0,3%). При сварке применяют специальный флюс ФСЧ-1, либо техническую буру (Na₂ B₄ О₇).

В процессе сварки деталь охлаждается со скоростью не более 4 °С/с в течение 1,5–2 часов.

Процесс «горячей» сварки трудоемкий, тяжелые условия труда, дорогой, малопроизводительный, энергоемкий. При этом виде сварки имеет место значительное коробление детали.

«Полугорячая» сварка выполняется при температуре предварительного подогрева детали до 300–400 °С ацетилено-кислородным пламенем. Используют-

 

ся прутки марки Б (С — 3–3,6%, Si — 3,6–4,8%, Мn — 0,5–0,8%, Сг — 0,05%).

В качестве флюса используют ФСЧ-2.

Особенности сварки алюминия и его сплавов:

- очень плохая сплавляем ость металла из-за образования на его поверхности тугоплавкой оксидной пленки Аl ₂O ₃;

- при нагреве до 400–450 °С алюминий очень сильно теряет свою прочность и деталь может разрушаться от легкого удара или под действием собственной массы;

- металл не имеет пластического состояния и при нагреве сразу переходит из твердого в жидкое состояние;

- из-за высокого коэффициента линейного расширения и теплопроводности в металле детали появляются большие остаточные деформации. Детали из алюминия и его сплавов в ЦРМ хозяйств сваривают дуговым или газовым способом. Дуговую сварку выполняют специальными или угольными электродами. Используют электроды ОЗ А-1; ОЗА-2. Электроды ОЗА применяют для сварки чистого алюминия. Электроды ОЗА-2 применяют для сварки сплавов АМц АМг и АЛ -9.

Сварку угольными электродами ведут на постоянным токе прямой полярности. Применяют флюс АФ-4А. Детали толщиной до 2 мм сваривают без присадки и без разделки кромок. Детали толщиной более 2 мм сваривают с разделкой кромок с зазором 0,5–0,7 толщины стенки.

Сварку электродами ОЗА-1, ОЗА-2 ведут короткой дугой при обратной полярности. Ток составляет примерно 40А на 1 мм диаметра прутка. Напряжение холостого хода должно составлять 60–70 В.

Контрольные вопросы

1. Какие технологические операции выполняются на рабочем месте сварщика?

2. Какова последовательность назначения параметров режима сварки?

3. Что является причиной образования трещин и отбеливания чугуна при его сварке?

4. Приведите последовательность операций «холодной» сварки чугуна.

5. Перечислите методы «холодной» сварки чугуна.

6. Какие свойства алюминия и его сплавов затрудняют процесс сварки изготовленных из них деталей?

Тема 8 Технология текущего ремонта дизельной
топливной аппаратуры

План:

8.1 Ремонт топливного насоса высокого давления (ТНВД).

8.2 Технология текущего ремонта форсунок.

8.3 Устранение неисправностей топливоподкачивающего насоса.

8.4 Ремонт топливопроводов высокого давления.

 

Ремонт топливного насоса высокого давления (ТНВД)

 

Основными признаками неисправности топливного насоса являются:

· затрудненный запуск дизеля;

· работа дизеля с перебоями;

· дымной выпуск отработавших газов (черный дым).

Эти неисправности вызываются следующими причинами:

Ø износом плунжерных пар;

Ø износом пар нагнетательный клапан–гнездо клапана;

Ø разрегулировка насоса и регулятора.

В зависимости от технического состояния насосы подвергаются капитальному или текущему ремонту.

Текущий ремонт топливного насоса заключается в проведении следующих работ:

· замене пар нагнетательный клапан — клапанное гнездо;

· замене плунжерных пар;

· замене или ремонте перепускного клапана;

· контрольно-регулировочных испытаниях насоса.

Критериями, определяющими необходимость проведения капитального ремонта топливного насоса, являются:

– повреждения корпуса топливного насоса, требующие его замены или ремонта с демонтажем или полной разборкой;

– предельный износ или другие повреждения сочленений регулятора, требующие его замены или ремонта с демонтажем (кроме замены подшипников);

– предельный износ или другие повреждения кулачкового вала топливного насоса, требующие его замены или ремонта с демонтажем.

При достижении предельного значения хотя бы по одному из параметров топливный насос подлежит ремонту на специализированном предприятии.

Объем и содержание ремонтных работ по текущему ремонту определяется по результатам диагностирования.

Первоначально определяется работоспособность насоса без демонтажа его с двигателя. Контроль производится по двум показателям:

– давлению, развиваемому плунжерной парой на пусковых оборотах коленчатого вала двигателя (200–300 мин^–1);

– герметичность пары нагнетательный клапан–клапанное гнездо.

Давление, развиваемое плунжерной парой, определяется максиметром, подключенным к штуцеру секции насоса при прокручивании коленчатого вала дизеля стартером (пусковым двигателем) и выключенной подаче топлива. Давление должно быть не менее 30 МПа.

Герметичность пары клапанное гнездо — нагнетательный клапан определяют по времени падения давления от 15 до 10 МПа по окончании прокручивания коленчатого вала по тому же прибору.

В случае несоответствия техническим требованиям хотя бы одного показателя, насос демонтируют с двигателя и проводят окончательную техническую экспертизу.

При этом контролируется:

· осевой и угловой люфт рейки;

· осевой люфт кулачкового вала;

· герметичность пары нагнетательный клапан–седло;

· давление открытия перепускного клапана;

· техническое состояние плунжерной пары.

Осевой и угловой люфт рейки, контролируется с помощью специальных приспособлений входящих в состав комплектов ОР-15727, ПИМ-1878. Если люфт кулачкового вала не соответствует техническим требованиям, его регулируют.

При невозможности обеспечить регулировкой требуемый осевой люфт вала, а также при несоответствии техническим требованиям люфтов рейки насос подлежит ремонту.

Проверку герметичности пары нагнетательный клапан–гнездо проводят опрессовкой их дизельным топливом на контрольно-испытательном стенде.

При этом выворачивается перепускной клапан и заглушивается отверстие, рейка насоса устанавливается в положение соответствующее выключенной подаче.

В головке насоса создается избыточное давление 0,07–0,12 МПа. Протекание топлива из штуцеров насоса не допускается.

Проверку давления открытия перепускного клапана проводят, включив стендовый насос и определив давление начала вытекания топлива из сливного отверстия клапана.

Проверку технического состояния плунжерных пар проводят на стенде по производительности насоса на пусковых оборотах.

Регулировку перепускного клапана проводят уменьшением толщины пакета шайб под пробкой клапана, установкой шайб под пружину.

Регулировку люфта кулачкового вала осуществляют изменением толщины пакета регулировочных прокладок под крышкой переднего подшипника. Допускается замена подшипников кулачкового вала.

При замене пары нагнетательный клапан–гнездо предварительно определяется ее техническое состояния на приборе КИ-1086.

Контроль производится на герметичность по двум параметрам: по разгрузочному пояску и запирающему конусу (суммарной герметичности) по времени падения избыточного давления.

Испытания проводятся путем нагнетания дизельного топлива вязкостью 3,5 с Ст (зимнее топливо) ручным насосом прибора.

При замене плунжерных пар предварительно проводится их комплектование в группы по гидравлической плотности на приборе КИ-759.

Рабочей жидкостью служит смесь из масла М10Г2 (2 массовые части) и летнее дизельное топливо (1 массовая часть). Плунжерные пары комплектуются в группы с разностью показаний 5 с.

При сборке топливного насоса момент затяжки штуцера должен
быть 60–70 Н·м.

Обкатка топливного насоса.

Топливный насос обкатывается, если при его ремонте заменялись плунжерные пары, клапан с клапанным гнездом, подкачивающий насос.

Перед обкаткой в корпус насоса и регулятора заливается свежее масло.

Обкатка состоит из двух этапов.

Первый этап. Насос обкатывается в течение 15 мин при частоте вращения кулачкового вала насоса 500 мин^–1 и полной подаче топлива с форсунками без распылителей (на пролив).

Второй этап. Насос обкатывается первоначально в течении 30 мин при номинальной частоте вращения с форсунками, отрегулированными на давление начала впрыскивания на дизельном топливе вязкостью 4,5–6,2 сСт, а затем в течение 30 мин при переменном положении рычага управления подачей топлива от положения максимального скоростного режима до положения минимального скоростного режима. По 5 мин при положении рычага насоса на каждом из 6-ти частей секторов равномерно разбивается дуга перемещения рычага. Протекание топлива и масла через уплотнения насоса, регулятора и топливоподкачивающего насоса не допускается

В процессе обкатки не должно быть заеданий, посторонних стуков и шумов в механизмах насоса, регулятора и муфты опережения впрыскивания, а также местного нагрева деталей насоса свыше 80 °С.

Обнаруженные в процессе обкатки дефекты устраняются.

По окончании обкатки сливается масло из полостей ТНВД и регулятора, проверяется плавность перемещения рейки при проворачивании кулачкового вала насоса (заедание рейки и связанных с ней деталей не допускается), легкость перемещения рычага регулятора (заедание не допускается).

Регулировка топливного насоса. Перед регулировкой в корпус насоса и регулятора заливается свежее масло.

Регулировка проводится на контрольно-испытательном стенде в следующей последовательности:

- контролируется величина пусковой подачи топлива по секциям;

- определяется и, при необходимости, регулируется угол начала подачи топлива;

- регулируется количество и равномерность подачи топлива по штуцерам топливного насоса на номинальном режиме;

- контролируется подача топлива секциями топливного насоса на оборотах холостого хода;

- контролируется частота вращения кулачкового вала, соответствующая полному выключению подачи топлива;

- определяется величина подачи топлива при частоте вращения, соответствующей максимальному крутящему моменту двигателя.

Для контрольно-регулировочных испытаний используется эталонный стендовый комплект форсунок с топливопроводами высокого давления.

Неравномерность подачи топлива по штуцерам насоса определяется по формуле:

где — максимальная и минимальная подача топлива по штуцерам насоса, мм ³/цикл.