Анализ дефектов коленчатых валов

Причины выхода из строя

Статистика по видам износов и дефектов коленчатых валов, поступившим с двигателями КАМАЗ в капитальный ремонт на ЗАО «Ремдизель» г. Набережные Челны, показывает (табл. 1.4.1.) структуру дефектов, их повторяемости и сочетаниях.

Таблица 1.4.1. Распределение основных дефектов коленчатых валов

Первые четыре дефекта, указанные в таблице, как правило, встречаются одновременно. Коленчатые валы с задирами по шейкам имеют трещины и прогиб оси. Места расположения дефектов показаны на рис. 1.4.1., обозначены буквами: А, Б - заломы и задиры болтов на переднем и заднем торцах, В - износы шатунных шеек, Г - износы и задиры коренных шеек, Е - задиры поверхности под подшипник первичного вала, И - износ упорных поверхностей полуколец, Д - поверхности под сальник, смятие шпоночных пазов, Ж - забоины на противовесах.

Рис. 1.4.1 Места расположения дефектов коленчатого вала

По данным ВНИИТУВИД «РЕМДЕТАЛЬ» (ГОСНИТИ) в результате анализа эксплуатационных дефектов коленчатых вала двигателя КАМАЗ было установлено, что из 11 наименований дефектов наиболее распространенными дефектами были следующие:

- деформация коленчатого вала (69%);

- проворот, задир или аварийный износ коренных и (или) шатунных шеек (22%);

- трещины на коренных и (или) шатунных шеек (7%);

- ослабление посадки, смятие штифтов, разрешение резьбы под болты крепления маховика (19%).

Средняя величина отклонения от номинального диаметра в зоне наибольшего износа (при нормальном износе) коренных шеек составляет 0,027 мм, а шатунных 0,029 м.

Биение средней шейки для нормально изношенных валов находится в пределах от 0,02 мм до 0,17 мм, при этом средняя величина биения составляет 0,054 мм, а для аварийного износа в пределах от 0,040 мм до 0,730 мм, при средней величине биения - 0,227 мм.

Причинами задира шеек могут быть несколько факторов. Это может 6ыть масляное голодания при работе коренных и шатунных подшипников коленчатого вала, а также превышение погрешности формы шеек более 0,05 мм. Основное значение имеет несущая способность шеек, зависящая от триботехнической пары.

Коленчатые валы с усталостными разрушениями составляли 1,1%. В основном разрушения происходят при доминирующем влиянии изгиба в плоскости кривошипа. Подавляющее количество (92%) разрушенных коленчатых валов имели сопутствующие дефекты эксплуатационного и технологического происхождения. Наиболее опасными являются сочетания дефектов задир и трещина, а также задир и подрез галтели. Кроме того, почти у четверти разрушенных валов были скрытые дефекты в зоне смыкания штампа, послужившие началу развития разрушения. Часть разрушений (17%) была усугублена конструкцией и качеством изготовления полости грязевика.

Анализ результатов стендовых испытаний сопротивления усталости показал, что эти коленчатые валы обладают значительным запасом прочности. В тоже время их показатели существенно зависели от поставщиков стали. Наиболее высокие значения моментов выносливости имели коленчатые валы из стали Челябинского металлургического комбината. При испытаниях нормально изношенных валов с шейками ремонтных размеров значимого снижения сопротивления усталости не было выявлено, что можно объяснить закалкой галтелей.

Информация по теме:

Индикаторные и эффективные показатели работы двигателя
Среднее теоретическое и действительное индикаторное давление: где -коэффициент скругления индикаторной диаграммы Индикаторный КПД Индикаторный удельный расход топлива ...

Разработка структурной схемы и оценка её надёжности
Реальные технические устройства содержат большое число элементов. При этом увеличение числа элементов в системе в одних случаях приводит к уменьшению, а в других — к увеличению надёжности системы. Влияние числа элементов на надёжность проявляется в зависимости от того, как эти элементы соединены на ...

Монтажные схемы релейных шкафов
Комплектации релейного шкафа ШРУ включает в себя расположение приборов на стативе и в кабельном отсеке. Нумерация рядов с приборами снизу вверх. Для штепсельных приборов за основу принят ряд, занимаемый реле НМШ. Номер прибора складывается из номера ряда и порядкового номера прибора, считая с лева ...