Технологический процесс восстановления коленчатого вала ЗМЗ-53 (стр. 3 из 5)

, (5)

где m_j – опытная частота в i-ом интервале,

N – общее число замеренных деталей.

Например,

, и т.д.

Таблица 5-Статистический ряд

Показатель	Интервал, мм
	1,527-1,597	1,597 - 1,667	1,667 - 1,737	1,737 - 1,807	1,807 - 1,877	1,877 - 1,947	1,947 - 2,017
Середина интервала Исрj, мм Частота Опытная вероятность Рj	1,562 8 0,16	1,632 11 0,22	1,702 8 0,16	1,772 1 0,02	1,842 18 0,36	1,912 5 0,1	1,982 3 0,06

Данные таблицы 5 используют для построения графиков, наглядно характеризующих опытное распределение случайной величины (в данном случае износов шатунных шеек): гистограммы и полигона.

Рисунок 1 Гистограмма и полигон распределения износов шатунных шеек.

Аналогично рассчитываются статистические показатели для других дефектов детали и строятся гистограммы и полигоны распределения износов.

Рассчитаем статистические показатели для шеек под шестерню.

Протяжённость одного интервала для шеек под шестерню:

мм.

Округляем в большую сторону, получим А=0,09 мм. Построим статистический ряд (таблица 6).

Таблица 6-Статистический ряд

Показатель	Интервал, мм
	0,379-0,469	0,469 - 0,559	0,559 - 0,649	0,649 - 0,739	0,739 - 0,829	0,829 - 0,919	0,919 - 1,009
Середина интервала Исрj, мм Частота Опытная вероятность Рj	0,424 1 0,02	0,514 0 0	0,604 15 0,3	0,694 27 0,54	0,784 3 0,06	0,874 7 0,14	0,964 3 0,06

По данным таблицы 6 строим гистограмму и полигон распределения износов шеек под шестерню.

.

Рисунок 2 Гистограмма и полигон распределения износов шеек под шестерню.

Рассчитаем статистические показатели для коренных шеек.

Протяжённость одного интервала для шеек под шестерню:

мм.

Округляем в большую сторону, получим А=0,14 мм.

Построим статистический ряд (таблица 7).

Таблица 7-Статистический ряд

Показатель	Интервал, мм
	1,017-1,157	1,157 - 1,297	1,297 - 1,437	1,437 - 1,577	1,577 - 1,717	1,717 - 1,857	1,857 - 1,997
Середина интервала Исрj, мм Частота Опытная вероятность Рj	1,087 7 0,14	1,227 4 0,08	1,367 9 0,18	1,507 18 0,36	1,647 5 0,1	1,787 5 0,1	1,927 5 0,1

По данным таблицы 7 строим гистограмму и полигон распределения износов шеек под шестерню.

Рисунок 3 Гистограмма и полигон распределения износов коренных шеек.

5. Выбор рационального способа восстановления детали

Как правило, изношенные поверхности деталей могут быть восстановлены несколькими способами. В каждом конкретном случае необходимо выбрать самый рациональный из них для обеспечения наилучших экономических показателей. Это зависит от конструктивно-технологических характеристик детали (формы, размера, материала, термообработки, поверхностной твердости и шероховатости), условий ее работы (характера нагрузки, рода и вида трения) и величины износа, а также стоимости восстановления.

Для учета названных факторов рекомендуется последовательно использовать три критерия:

1) технологический критерий, или критерий применимости;

2) технический критерий (критерий долговечности);

3) технико-экономический критерий (отношение себестоимости восстановления к коэффициенту долговечности).

Первый учитывает, с одной стороны, особенности поверхностей, а с другой – технологические возможности способов восстановления. После выявления возможных способов, исходя из технологических соображений, применяют технический критерий, то есть отбирают те методы, которые обеспечивают наибольший последующий межремонтный ресурс этих поверхностей. Эта оценка производится по коэффициенту долговечности К_Д, который в общем случае представляет собой функцию трех других коэффициентов:

К_Д=f (К_И К_В К_СЦ), (6)

где К_И – коэффициент износостойкости,

К_В – коэффициент выносливости,

К_СЦ – коэффициент сцепляемости,

f – поправочный коэффициент, учитывающий фактическую работоспособность восстановления деталей в условиях эксплуатации (f = 0,8…0,9). Для количественной оценки критерия долговечности необходимо иметь информацию по техническим ресурсам детали. Получение этих данных в процессе эксплуатации машин занимает много времени. К тому же не представляется возможным выявить основные физико-химические свойства восстановленных и новых деталей, которые определяют их долговечность. При получении указанных параметров на практике применяют методы ускоренных лабораторно-стендовых испытаний на надежность. Чтобы получить достоверную информацию, необходимо проводить испытания соответствующих деталей и соединений при одинаковых режимах нагрузки, скоростях относительного скольжения, температурах рабочих поверхностей и смазочных материалах. Оптимальным признается способ, имеющий минимальный технико-экономический показатель, равный отношению себестоимости восстановления к коэффициенту долговечности:

(7)

где С_В – себестоимость восстановления поверхности, руб.;

К_Д – коэффициент долговечности восстанавливаемой поверхности.

Себестоимость восстановления С_В определяется из выражения:

С_В = С_УS(8)

где С_У – удельная себестоимость восстановления, руб./дм²;

S – площадь восстанавливаемой поверхности, дм².

У коленчатого вала поверхности шатунных и коренных шеек могут быть восстановлены следующими способами: вибродуговая наплавка в жидкости, двухслойная наплавка под легирующим слоем флюса, плазменная металлизация, наплавка под легирующим флюсом по оболочке.

Предварительно отобранные методы восстановления для изношенных поверхностей сравниваются по значению технико-экономического показателя и сводятся в таблицу 8.

Таблица 8-Технико-экономическая характеристика способов восстановления шатунных шеек, шеек под шестерню и коренных.

№ де-фекта	Наименова-ние дефекта	Характеристика способов восстановления	Коэф. долго-вечнос-ти	Уд. себе-стоимость, Су, руб./дм	Площадь восстанов-ления, дм2	Технико-экономч. показа-тель, Св/Кд, руб.
1	Износ поверхности шатунных шеек	Вибродуговая наплавка в жидкости	0,53	17	3,918	125,66
		Двухслойная наплавка под слоем флюса	0,80	24	3,918	117,5
		Наплавка под легирующим флюсом по оболочке	0,80	24	3,918	117,5
2	Износ поверхности шейки под шестерню	Вибродуговая наплавка в жидкости	0,53	17	0,6049	19,4
		Двухслойная наплавка под слоем флюса	0,80	24	0,6049	12,85
		Наплавка под легирующим флюсом по оболочке	0,80	24	0,6049	12,85
3	Износ поверхности коренных шеек	Вибродуговая наплавка в жидкости	0,53	17	3,297	105,75
		Двухслойная наплавка под слоем флюса	0,80	24	3,297	98,91
		Наплавка под легирующим флюсом по оболочке	0,80	24	3,297	98,91

Несмотря на одинаковые технико-экономические показатели последних двух способов, наиболее приемлемым является способ под легирующим слоем флюса по оболочке.