Вентилно задвижване за дизел тип Д50, марка ПД1М, дизелов локомотив ТЕМ2
Характеристики на частите на клапанната група. Дизайнът на задвижването на клапана с помощта на хидравлични тласкачи. Разработване на технологични изисквания за откриване на неизправности на изпускателния клапан на двигателите на дизелов локомотив. Дефекти на устройството. Причини за възникването им и мерки за отстраняването им.
Изпратете добрата си работа в базата знания е лесно. Използвайте формата по-долу
Студенти, докторанти, млади учени, които използват базата от знания в обучението и работата си, ще ви бъдат много благодарни.
Хоствано на http://www.allbest.ru/
Вентилно задвижване за дизел тип Д50, марка ПД1М, дизелов локомотив ТЕМ2
В момента двигателят с вътрешно горене е основният тип автомобилен двигател. Двигателят с вътрешно горене (съкратено наименование - ICE) е топлинен двигател, който преобразува химическата енергия от изгарянето на гориво в механична работа.
Съществуват следните основни видове двигатели с вътрешно горене: бутални, роторно-бутални и газови турбини. От представените типове двигатели най-често срещаният е бутален двигател с вътрешно горене, така че устройството и принципът на работа се разглеждат на неговия пример.
Назначение на клапана. Газовете влизат и излизат от работния цилиндър през канали, но тези канали трябва да бъдат отворени само в тази част от работния цикъл, когато е необходимо за преминаване на газове през тях. През цялото останало време те не трябва да бъдат просто затворени, а затворени достатъчно плътно, за да се предотврати преминаването на газове под високо налягане. По този начин целта на клапаните е да затварят каналите през цялото време, освен когато трябва да са отворени. (Трябва да се отбележи, че при двутактовите двигатели каналите могат да бъдат затворени чрез затваряне с бутало, но този метод не може да се използва при четиритактовидвигател.) За да изпълняват функцията си, клапаните трябва: 1 да осигурят идеално газонепроницаемо уплътнение на каналите, когато са затворени; 2 не се противопоставят на преминаването на газове в отворено състояние; 3 работа със задвижването от възможно най-простия механизъм; 4 работят с минимално триене. Видове клапани По време на еволюцията на двигателите с вътрешно горене са използвани различни видове клапани. Основните типове клапани са както следва: Тарелкови клапани. Те вече са били използвани в парни двигатели, дори преди появата на двигателите с вътрешно горене, и след това са използвани в ранните типове на тези двигатели. Дизайнът на клапаните е толкова успешен, че продължава да бъде основният тип клапан, използван в съвременните двигатели днес. Златни клапани. Тези клапани са били използвани най-често в ранните двигатели с вътрешно горене, но са се оказали по-малко ефективни от тарелковите клапани и рядко се използват днес. Макарни вентили с ръкави, използвани са няколко разновидности на такива клапани. Най-успешните конструкции на клапани са Knight и Bart-McCullam. Клапанът от типа Knight е изобретен около 1905 г. и се състои от свободно плъзгаща се втулка вътре в цилиндър, с втора втулка, свободно плъзгаща се вътре, с бутало, движещо се вътре във вътрешната втулка. Ръкавите се движеха нагоре и надолу в цилиндъра и каналите, изрязани в ръкавите, бяха позиционирани така, че да гарантират, че каналите на цилиндъра се отварят в необходимото време. Тези клапани са били използвани от Daimler от около 1909 до 1933 г., те са били използвани и от европейските производители на Panhard, Minerva, Voissin, Peugeot и някои модели на Mercedes. Вентилът Bart-McCullum се състои от единсъединител, който може да се движи нагоре или надолу или частично да се върти вътре в цилиндъра; каналите в съединителя отварят каналите на цилиндъра в определено време. Този клапан е изобретен около 1909 г. и е използван за първи път в автомобил модел Argyle през 1911 г. Използван е и при някои други автомобили, но е бил използван най-много в самолетните двигатели Bristol Airplane K 0 от около 1935 г. Използван е и в двигателя на Napier "Sabr", двадесет и четири цилиндров двигател с около 3500 к.с. s, както и в бутални самолетни двигатели тип Rolls-Royce Eagle, които също имат двадесет и четири цилиндъра и развиват над 3000 к.с. с. Въпреки че тези типове клапани предлагат определени предимства пред конвенционалните клапани, те не се използват широко в автомобилните двигатели. Основният им недостатък беше сравнително високият разход на масло и силно замърсените газове. Ротационен вентил Разработени са няколко типа ротационни вентили и някои от тях са показали много добри резултати. Такъв клапан се състои от въртящи се "тапи", разположени напречно на каналите и имащи отвори, които в необходимото време отварят работните канали и позволяват потока на газовете. Единственият тип клапан, който понастоящем се използва в автомобилните двигатели, е тарелковият клапан и това е типът, който ще разгледаме по-подробно. Тарелковият клапан и неговите части са показани на фиг. 8.1.
Самият клапан се състои от пластина с форма на диск, чийто център е свързан от едната страна към стеблото. Ръбът на цилиндъра от страната на стеблото на клапана се шлифова внимателно под ъгъл - обикновено 45°, но понякога 30° - за да се образува фаска. Когато вентилът е затворен, фаската е в съседство сподобно шлифовайте седалката на клапана от вътрешната страна на канала. Състоянието на фаската и седлото на вентила е изключително важно за осигуряване на газонепропускливостта на вентила. Те се шлайфат със специални инструменти и понякога скосените части се припокриват върху седлата с помощта на много фин песъчинки. Дали това наистина е необходимо често е въпрос на дебат. Ако след продължителна употреба фаските и гнездата са в лошо състояние и текат, те трябва да се шлифоват отново. За тази цел има специални машини. На фиг. 8.2 фаската и опората са показани по-подробно.
Седалката е по-тясна от фаската, за да се намали рискът от улавяне на въглеродни частици между седалката и фаската и да се осигури газонепропускливо уплътнение при доста високо налягане. Дебелината на диска на клапана, посочена със стрелките, също е много важна: остър ъгъл, особено в случай на изпускателен клапан, може да доведе до прекомерно нагряване и в резултат на това предварително запалване (запалване на сместа вътре в цилиндъра, преди да се появи искра). В някои случаи скосяването на изпускателния клапан се шлифова под приблизително ъгъл приблизително 1/2° по-малък от ъгъла на леглото на клапана, както е показано на фиг. 8.3.
Има три причини за това: 1. Най-горещата част на вентила по време на работа е цилиндърът от страната на стеблото и допълнителното разширение от тази страна прави фаската и ъглите на седлото еднакви при достигане на работна температура. 2. Изпускателният клапан става много горещ (често горещ до червено, когато двигателят работи при широко отворена дроселова клапа) и следователно по-малко издръжлив. При тези условия дискът на клапана се огъва леко под действието на пружината, което може да доведе до повдигане на вътрешния ръб на фаската (най-близо до камерата).горене) далеч от леглото на клапана, ако ъглите са еднакви, когато са студени. 3. Това намалява риска от улавяне на въглеродни частици между фаската и леглото на клапана. В този случай фаската и леглото на клапана не трябва да се припокриват.
2.Изходни данни за разработване на технологичния процес
Части от групата клапани.Частите от групата клапани включват входни и изходни клапани, легла на клапани, водачи на клапани със задържащи пръстени и уплътнения на клапани (уплътнения на клапани), пружини на клапани, тарелки, шайби и конични разцепени "крекери" (фиг. 3.12).
Вентили. Основните елементи на вентила са главата и стеблото. Вентилите са изработени от прътова стомана по метода на нейното разгъване. За производството на всмукателния клапан се използва хром или хром-силиконова стомана. Изпускателните клапани работят при високи температури и са произведени от високотемпературна силихромова или хром-никел-манганова стомана, за да се избегне бързо изгаряне. В този случай стеблото и главата на изпускателните клапани могат да бъдат направени от различни стомани и свързани помежду си чрез заваряване. Стеблото на изпускателния клапан понякога се прави кухо. Кухината е пълна с течен метален натрий, който по време на работа на клапана улеснява преноса на топлина от силно нагрятата глава на клапана към стеблото. Повърхността на пръта е шлифована и понякога хромирана, за да се увеличи устойчивостта на износване. Работната повърхност на плочата (фаската) на клапана приляга плътно към седалката, притисната в главата на цилиндъра. Седалките на клапаните за алуминиеви блокови глави са изработени от топлоустойчив чугун (по-рядко стомана) и са монтирани в главата с намеса от 0,09-0,12 mm, последвано от навиване на материала на главата върху седалката. Разхлабеното гнездо на клапана е основната причина за повреда на клапана.(прегаряне) и разхерметизиране на горивната камера. Водещите втулки на клапаните са изработени от чугун, бронз или металокерамика и са притиснати в главата на цилиндъра на блока (или в блока на цилиндъра, с долното разположение на клапаните) с намеса от 0,04-0,08 mm. Стеблото на клапана преминава през водещата втулка. Втулката може да има предпазен колан за монтиране на уплътнение на клапана (уплътнение), което уплътнява стеблото на клапана и предотвратява навлизането на излишно масло в горивната камера по стеблото на клапана. В същото време, за подобряване на смазването на стеблото на клапана, по вътрешната повърхност на направляващата втулка се прави спираловиден жлеб ("резба") със стъпка 2-3 mm, в който се задържа масло. Хлабината между стеблото на клапана и втулката се регулира от производителя и за повечето двигатели е зададена в рамките на 0,04-0,08 mm за всмукателни клапани и 0,06-0,12 mm за изпускателни клапани. Пружините на клапана връщат клапана към седалката след отстраняване на натоварването от гърбицата на разпределителния вал, държат клапана в затворено положение, осигурявайки плътното му прилягане в седалката и предотвратявайки прекъсване на кинематичната връзка между трансмисионните части и клапана. На един клапан са монтирани една или две пружини (вътрешни - малки и външни - големи). Намотките на голямата и малката пружина имат срещуположни намотки. Пружината се поставя върху стеблото на клапана и се фиксира в края му през опорната плоча с помощта на разделени конусовидни бисквити.
Задвижване на клапана и части. В зависимост от конструкцията на газоразпределителния механизъм трябва да се разграничат три основни типа механични клапанни задвижвания:
задвижване с кобилици;
задвижване с лостове;
задвижване с помощта на цилиндрични тласкачи.
задвижване на клапана с помощта на кобилици (фиг. 3.13).
Задвижването има следните части: кобилица, ос на кобилицата, прът, междинен тласкач. Кобилиците се изработват от чугун или стомана и се монтират върху оста на кобилиците чрез бронзова втулка или без нея. Маслото влиза в процепа между кобилицата и втулката. Едното рамо на кобилицата лежи през междинен тласкач в края на клапана, а другото върху гърбицата или пръта на разпределителния вал (с долния разпределителен вал). Винт с контрагайка или ексцентрик е монтиран в рамото на кобилицата, опряна върху клапана, с помощта на който се регулира термичната междина между челната повърхност на клапана и частите на задвижването на клапана. Хлабината компенсира термичното удължение на стеблото на клапана при нагряване и задължително се контролира при следващата поддръжка. Стойността на хлабината се регулира от производителя и за двигатели с различни конструкции е 0,15-0,40 mm (средно 0,20-0,25 mm). Оста на кобилиците е стоманена тръба с прецизно обработена повърхност. Оста (осите) е фиксирана върху главата на цилиндъра в специални отвори или болтове на капаците на разпределителния вал.
Задвижването с лостове (фиг. 3.14) има следните части: лост, опора на лоста и затягаща пружина. Лостът е изработен от стомана. Повърхността на лоста в контакт с гърбицата на разпределителния вал е закалена чрез закаляване с високочестотен ток или по друг начин. С едното рамо лостът лежи върху края на клапана, а с другия върху сферичната глава на опорния болт или втулката на хидравличния тласкач (хидравличен компенсатор). Упорният болт се завинтва в стоманена втулка, монтирана на резба в тялото на главата на цилиндъра и се предпазва от неволно отвиване от контрагайка. С помощта на ограничителния болт се регулира термичната междина в задвижванетоклапани. Задвижване с цилиндрични тласкачи (фиг. 3.15).
Цилиндричният тласкач е стоманена чаша, монтирана върху стеблото на клапана в специален отвор в главата на блока. Гърбицата на разпределителния вал действа върху тласкача през стоманената подложка (в някои конструкции подложката е монтирана под тласкача в края на стеблото на клапана). Задвижване на клапаните с хидравлични тласъци. дефектна клапа на локомотивния двигател
Хидравличните тласкачи могат да се монтират с всички видове клапанни задвижвания (фиг. 3.16). При конструкции, където се използват хидравлични тласкачи, няма празнина в задвижването, което осигурява безударно придвижване и спускане на гърбицата на разпределителния вал от тласкача, намалява шума по време на работа и елиминира вибрациите в механизма.
2.2 Технически изисквания за откриване на дефекти на част, възел
Съгласно задачата за курсовия проект разработваме карта на технологичните изисквания за откриване на дефекти на "слаба" част - изпускателен клапан. За целта са използвани следните източници:
Указания за поддръжка и ремонт на дизелов локомотив ТЕМ 2;
"Ремонт на дизелови локомотиви" - Норкин Я.А.;
"Технология на ремонта на дизелови локомотиви" - Рахматулин М.Д.;
"Устройство и ремонт на дизелови локомотиви" - Sobenin A.A.
Таблица 1.1 - Карта на техническите изисквания за откриване на повреда на изпускателния клапан