LUCRAREA Nr. 3

CONTROLUL STĂRII TEHNICE A ARBORILOR COTIŢIŞI DETERMINAREA COTELOR DE RECONDITIONARE A

FUSURILOR PALIERE ŞI MANETOANE.

l.CONŢINUTUL LUCRĂRII

1.1. Determinarea defectelor arborelui cotit prin control vizual, măsurarea alezajului pentru lagărul de sprijin al capului arborelui şi a găurilor de flansă.

1.2. Determinarea săgeţii de încovoiere a arborelui, a bătăii frontale a flanşei şi determinarea razei manetonului.

1.3. Măsurarea diametrelor fusurilor paliere si manetoane ale arborelui, şi determinarea ovalităţii şi conicităţii acestora.

1.4. Determinarea parametrilor de uzare a fusurilor (viteza şi intensitatea de uzare) şi calculul cotelor de recondiţionare.

1.5. Elaborarea referatului lucrării de laborator.

2.CONSIDERAŢII TEORETICE

Arborii cotiţi sunt folosiţi în construcţia motoarelor cu ardere intenă, maşinilor cu abur cu piston, pompelor şi compresoarelor cu piston, preselor cu manivelă, maşinilor agricole, etc. având rolul de transformare a miscării de translaţie în mişcare de rotaţie sau invers.

Caracteristica principală care îi diferenţiază este rigiditatea, astfel că la motoare şi compresoare, se întâlnesc arbori rigizi de mare precizie, iar la masini agricole (prese de balotat, combine, selectoare, etc.), arbori nerigizi.

Condiţiile tehnice impuse arborilor cotiţi recondiţionaţi trebuie să fie aceleaşi cu ale arborilor noi. Astfel, pentru arborii cotiţi ai motoarelor precizia diametrelor fusurilor paliere şi manetoane trebuie să corespundă treptelor 6...7 ISO, ovalitatea fusurilor să nu depaşească 0,02 mm, iar conicitatea la 100 mm să fie de 0,02...0,03 mm (la motorul Saviem 797 se prescriu o ovalitate şi o conicitate maxime de 0,02 mm, la motorul MAN-D2156 HMN se prescrie valoarea maximă de 0,01 mm).

Abaterea de la paralelism nu trebuie să depaşească 0,02 mm pe lungimea de 100 mm. De asemenea rugozitatea fusurilor trebuie să aibă valori de 0,4...0,8 μm, iar duritatea acestora 52...64 HRC.

Pentru arborii cotiţi ai maşinilor agricole se prevăd toleranţele diametrelor corespunzătoare treptelor 8...9 ISO.

Arborii cotiţi ai motoarelor sunt executaţi din materiale cu rezistenţă mare la oboseală, ce asigură obţinerea unor durităţi ridicate a suprafeţelor fusurilor paliere prin tratamente de suprafaţă: OLC 45 (motor D 110, D 115,), 33MoCr11 (motor797-05), 40Cr10 (compresor LP1848 si 1982), fonte aliate cu crom, nichel, molibden si fonte modificate cu grafit nodular (Dacia I 300).

Arborii cotiţi ai maşinilor agricole sunt executaţi din oţeluri de uz general (OL 50, OL 60) şi mai rar din oţeluri carbon de calitele (OLC 25, OLC 35), deoarece transmit sau preiau momente de încovoiere sau răsucire de valori mici.

2.2. DEFECŢIUNI ALE ARBORILOR COTIŢI

Defecţiunile caracteristice arborilor cotiţi sunt: încovoiere, răsucire, înfundarea canalizaţiei de ungere, uzarea canalelor de pană, uzarea locaşului pentru rulment (bucşă), uzarea fusurilor paliere şi manetoane.

Arborii cotiţi se rebutează când sunt rupţi, fisuraţi sau rasuciţi peste limitele admisibile.

Recondiţionarea propriu-zisa este precedată de operaţiile de curăţare-spălare atat la exterior cât şi a canalelor de lubrefiere.

Curăţarea canalelor de lubrifiere se obţine prin trimiterea unui jet de petrol sau o soluţie cu detergent şi aer comprimat sub presiunea de 106 Pa, urmată de suflare cu aer comprimat.

Arborii astfel curăţaţi se supun controlului defectoscopic şi dimensional.Încovoierea arborilor cotiţi poate fi cauzată de nerespectarea

coaxialităţii fusurilor paliere şi a mărimii jocurilor între fusurile paliere şi cuzineţi, în urmă execuţiei sau recondiţionării.

Mărimea săgeţii de încovoiere se masoără cu un comparator cu cadran al cărui palpator se poziţionează pe fusul palier din mijloc, iar fusurile de capăt se sprijină pe prisme unghiulare.

Această operaţie se execută de obicei pe masa presei de îndreptat sau pe maşina de rectificat fusuri paliere cu prinderea arborelui între vârfurile fixe ale maşinii.

La verificarea între vârfuri a încovoierii arborelui se are în vedere starea orificiilor de centrare, pentru a se elimina posibilitatea introducerii de erori din cauza găurilor de centrare, (bătaia radială a palierelor de capăt nu poale depăşi valoarea de 0,05 mm). Odată cu verificarea încovoierii se verifică şi bătaia axială a flanşei pentru fixarea volantei.

O bataie mai mare de 0,05 mm impune recondiţionarea prin rectificare frontală a flanşei.

Arborii incovoiaţi se îndreaptă la prese hidraulice la care se indică forţa aplicată în serii timp de ~ .3 min.

Un procedeu mai precis de îndreptare a arborilor cotiţi de dimensiuni mari sau mijlocii cu deformaţii reduse se realizează cu ajutorul unui dispozitiv cu cap vibrator - fig 1 .e).

Prin acest procedeu arborele se îndreaptă în alte zone decât cele cu concentratori de eforturi (racordările, degăjările), iar stabilitatea îndreptării este foarte mare.

Răsucirea arborelui se constată prin aşezarea acestuia cu fusurile paliere de capăt pe prisme unghiulare si controlul înălţimii de la placa de control la fusurile manetoane corespondente.

Canalele de pană uzate se pot încărca prin sudare şi reface la dimensiuni nominale. Când acest lucru nu este posibil se frezează un nou canal decalat la 90° sau 180° cu condiţia să se ţină seama de implicaţiile asupra pieselor cu care se asamblează.

Alezajele ovalizate din flanşa pentru prinderea volantului se majorează sau se decalează cu acelaşi unghi. Uzarea fusurilor paliere şi manetoane este principala cauză care impune recondiţionarea arborelui cotit.

a c

eb d

Fig. 1. Îndreptarea arborilor cotiţi prin ecruisare localăa,b - zonele ecruisării la manetoane; c,d - zonele ecruisării la arborele întreg;

e - dispozitiv de îndreptat;1 - arbore cu cama rotativă; 2 - ciocan vibrator; 3 - arbore cotit

Fusurile se uzeaza datorita preluarii for|ei de presiune a agentulut de lucru si a forţelor de inerţie datorate schimbarii sensului miscarii pieselor ce se deplaseaza liniar (in cazul motoarelor si compresoarelor aceste piese sunt: pistonul cu segmentii si capul mie al bielei cu bolful), ca in figura 2.

Fig.2. Schema forţelor ce solicită arborele cotita) Forţa de presiune a gazelor;

b) Forţele de inerţie a pieselor in mişcare de translaţie

Mărimea uzărilor se pune în evidenţă prin măsurare cu micrometre de exterior, pasametre, etc. La capetele fusurilor, ovalitatea se determină ca diferenţa între valoarea cea mai mare şi cea mai mică a diametrelor, măsurate în plane de secţiune perpendiculare pe axele geometrice ale fusurilor paliere şi manetoane.

Valorile minime măsurate sunt cele care impun treapta de reparaţie sau recondiţionarea prin aducerea la diametrul nominal.

Această ultimă metodă presupune încărcarea fusurilor paliere şi manetoane prin diferite procedee, ca de exemplu: cremare, metalizare, sudare, urmate de prelucrări de finisare prin aşchiere.

Procedeele de încărcare se aplică diferenziat, în funcţie de mărimea uzurii şi materialul arborelui cotit.

3. APARATE, S.D.V. - uri ŞI UTILAJE NECESARE

3. 1. Calibre pentru controlul găurilor din flanşă, micrometre de exterior cu limitele de măsurare 0..25; 25..50; 50..75 mm; şubler cu talpă cu limitele de măsurare 40..400 mm, comparatoare.

3.2. Masa modul cu vârfuri de centrare şi comparator sau aparat special pentru măsurarea încovoierii (fig.3.)

3.3. Sabar cu trei muchii pentru curaţirea găurilor de centrare.3.4. Lot arbori uzaţi şi piese etalon sau desen de execuţie pentru arbori

tip 810J99 (ARO-L-25; OLTCIT TA1 sau TA2; SAVIEM 797-05 sau D2156).3.5. Şubler cu limitele de măsurare 40...400 mm pentru măsurarea

razei manivelei arborelui.3.6. Catalog de reparare al motorului studiat.

4. MODUL DE EFECTUARE AL LUCRĂRII

4.1. Arborele cotit curat având fusurile manetoane şi paliere atent şterse, este analizat vizual cu o lupa (25x), în scopul identificării crapăturilor, fisurilor, urmelor de lovituri, spărturilor, s.a.m.d.

4.2. Se controlează orificiile şi lagărul din flanşa cu calibre.4.3. Se curaţă găurile de centrare defecte cu şabărul şi se montează

arborele între vârfuri.4.4. Se controlează săgeata de încovoiere prin bazarea arborelui între

vârfurile dispozitivului amplasarea palpatorului pe direcţia razei din planul median al fusului palier central şi rotirea lentă a piesei de controlat de la 0° la 360°.

Se notează valoarea maximă a indicaţiilor comparatorului, care reprezintă dublul săgeţii arborelui (fig.3).

Pentru arborii cotiţi cu patru fusuri paliere măsurătorile se efectuează pe fusurile 2 şi 3. Săgeata reală f se va calcula, în acest caz cu formula:

fr = fmax ∙ L/I (1)

unde: - fmax este săgeata maximă măsurată, [mm];- L - jumătatea distanţei dintre planurile mediane perpendiculare

pe axa geometrică a fusurilor extreme [mm];- I - distanţa de la planul median al fusului interior [mm];

Fig.3 Fig.4

Schema poziţionăriii comparatorului la controlul săgeţii şi profilulul de uzare a fusului palier central:

1 - comparator; 2 - brat; 3 - tija suport; 4 - placă modul;

4.5. Se verifică răsucirea arborelui cotit prin aşezarea acestuia cu fusurile paliere de capăt pe prisme unghiulare şi se masoară înălţimea de la placa de control la fusurile manetoane corespondente, cu ajutorul unui şubler de înalţime (fig.4).

Arborii răsuciţi nu se recondiţionează.4.6. Măsurarea diametrelor fusurilor paliere şi manetoane ale arborelui

cotit se efectuează cu ajutorul unui micrometru de exterior, conform schemei de măsurare din figura 5.

Cota de recondiţionare a fusurilor paliere sau manetoane se calculeaza cu relaţia:

drq(P,M) = dn(P,M) - 2(ut ∙ du + ap) (2)

unde: - dn(P,M) - valoarea nominală a diametrulul fusului palier (P) sau maneton (M);

- du - coeficientul de neuniformitate a uzurii:

du = umax/ut = 0.5 ÷ 1.0; (3)

- ap - adaosul de prelucrare palier sau maneton (0.05 ÷ 0.1 )mm;

NOTAMăsurarea uzurii manetonului, cu ajutorul micrometrului de exterior se

face în două secţiuni la cca. 25% din lungimea manetonului, faţa de capete şi în doua plane (A-A si B-B) perpendiculare.

5. ÎNTOCMIREA REFERATULUI DE LABORATORRezultatele măsurătorilor se vor folosi pentru întocmirea referatului de

laborator. Rezultatele măsurătorilor se vor înscrie în fişa de măsurători următoare:

CONTROLUL STARII TEHNICE A ARBORILOR COTITI SI DETERMINAREA COTELOR DE RECONDITIONARE A

FUSURILOR PALIERE SI MANETOANE.

1. Marca autovehiculului…………………………………………...2. Marca si tipul motorului…………………………………………3. Parcursu efectiv………………………………………………….4. Durata de functionare……………………………………………5. Materialul………………………………………………………..6. Dimensiuni nominale si de reconditionare………………………

a.palier:I. diam. nominal:…………………….II. cota de reparatie:………………….III. toleranta si rectificare:……………IV. ovalitate maxima admisa:…………..V. conicitate admisa:…………………

b.maneton:I. diam. nominal:…………………….II. cota de reparatie:………………….III. toleranta si rectificare:……………IV. ovalitate maxima admisa:…………..V. conicitate :…………………

7.Rezultatele masuratorilor fisurilor:Fusul

arborelui

PlanulA-A Planul B-Bdn

[mm]drq

[mm]Cota de

recond.

Cota recond.arboreØI-I ØII-II ØI-I ØII-II

P1P2P3P4P5M1M2M3M4

8.Defecte ale arborelui stabilite prin control vizual, defectoscopic,etc:………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………

9.Concluzii:……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………...