Конструктивно-технологический анализ выпускного клапана

Назначение выпускного клапана и технологический процесс его изготовления

Рисунок 1. Эскиз выпускного клапана

 

Клапаны механизма газораспределения предназначены для герметизации цилиндра двигателя при тактах сжатия и рабочего хода и соединения его с трубопроводами впускной и выпускной системы при тактах впуска или выпуска в процессе газообмена. Выпускной клапан предназначен для выпуска отработавших газов.

Клапаны изготавливаются из легированных сталей с высоким содержанием хрома и никеля. Клапаны изготавливают штамповкой, заготовкой является стальной пруток. Деталь подвергается механической обработке, обеспечивающая шероховатость в местах сопряжения с направляющей втулкой и седлом клапана. Затем деталь закаляют и отпускают на длине 3-5 мм от торца. Поверхность, сопряженную с направляющей втулкой хромируют на глубину 0,002-0,006 мм. Твердость закаленного слоя на поверхности HRC 45, не менее.

Общие операции при изготовлении:

1) Заготовка - круглый прокат.

2) Базирование - за стержень клапана.

)   Черновая и чистовая обработка поверхностей:

под направляющую втулку;

фаски клапана;

стержня клапана.

 

Анализ условий работы выпускных клапанов газораспределения

 

Выпускной клапан устанавливается в направляющую втулку,которая в свою очередь установлена в головке блока цилиндров.

Условия работы клапанов:

большие динамические нагрузки;

высокие скорости перемещения;

неравномерный нагрев отдельных участков;

повышенная коррозионно-активная среда;

В процессе работы выпускной клапан подвергается следующим видам изнашивания:

- износ стержня клапана по диаметру;

износ или выгорание рабочей фаски клапана;

износ торца стержня клапана;

 

Анализ дефектов выпускного клапана и возможных технологических способов восстановления

 

Деталь имеет дефект - износ стержня клапана по диаметру. Износ появляется из-за трения в сопряжении «клапан-направляющая втулка» во время открытия и закрытия клапана.

Данный износ можно восстановить следующими способами:

.   Хромированием;

.   Железнением (осталиванием);

.   Обработкой под ремонтный размер;

Выбор технологических баз для обработки

 

Точность при механической обработке при восстановлении детали зависит от правильного выбора технологических баз. В качестве технологических баз используют поверхности, которые в процессе эксплуатации не изнашиваются. В нашем случае базой будет являться наружная цилиндрическая поверхность стержня клапана.

 

Разработка ремонтного чертежа детали

 

На ремонтном чертеже сплошной толстой (основной) линией обозначают поверхности, подлежащие восстановлению - это поверхность стержня клапана, находящаяся в сопряжении с направляющей втулкой. Технические требования излагаются на поле ремонтного чертежа над основной надписью, группируя вместе однородные и близкие по своему характеру требования, в которых отражены допускаемые отклонения размеров и шероховатости от номинальных, данные о разбросе твердости, наличии пор, раковин, отслоений, прочности сцепления нанесенного слоя и др. Таблица дефектов расположена в левом нижнем углу поля ремонтного чертежа, в которой указываются: номера и наименование дефектов, коэффициенты их повторяемости от общего числа деталей, поступивших на дефектацию и от общего числа ремонтопригодных деталей, основной и допускаемые способы устранения дефектов. Под таблицей дефектов указываются условия и дефекты, при которых деталь не принимается на восстановление. В правом верхнем углу поля чертежа помещаем таблицу категорийных размеров.

 

 

Разработка технологического процесса восстановления выпускного клапана