Спосіб електроерозійного притирання клапанів

Спосіб електроерозійного притирання клапанів, при якому виконується обробка тарілки та гнізда клапана для отримання геометричного з'єднання спряжених поверхонь, який відрізняється тим, що процес притирання виконується в обмежувальному просторі, де деталь виступає катодом, а анодом - гніздо клапана, сила струму регулюється від 10 до 30 А, забезпечується продуктивність знімання матеріалу деталей від 6 3 до 25 мм /хв., отримується шорсткість поверхні 0,63...0,32 мкм з шириною безперервного пояска не менше 1,5 мм та з глибиною зони термічного впливу 4...15 мкм, забезпечується герметичність прилягання притертого клапана до сідла головки блока під тиском 0,04...0,07 МПа протягом 30 с (19) (21) u201103528 (22) 24.03.2011 (24) 26.09.2011 (46) 26.09.2011, Бюл.№ 18, 2011 р. (72) ГАПОНЕНКО ОЛЕКСАНДР ІВАНОВИЧ, ПРАСОЛОВ ЄВГЕН ЯКОВИЧ, КОСТОГЛОД КОСТЯНТИН ДАНИЛОВИЧ, ДРОЖЧАНА ОЛЬГА СТЕПАНІВНА, ГРИЦЕНКО ЛАРИСА ОЛЕКСАНДРІВНА, ЗАВОРОТНІЙ ЛЕОНІД ЄВГЕНОВИЧ, БОРХАЛЕНКО ЮРІЙ ОЛЕКСАНДРОВИЧ, ГАЛИЧ ОЛЕКСАНДР АНАТОЛІЙОВИЧ, КРИКУНОВА ВАЛЕНТИНА ЮХИМІВНА, ХОРІШКО АНДРІЙ АНАТОЛІЙОВИЧ, ЗНОВА ЛЮБАВА ВАЛЕРІЇВНА, ЗАДВОРНОВ ЯРОСЛАВ МИКОЛАЙОВИЧ, ВОЙТОВСЬКА СВІТЛАНА ВОЛОДИМИРІВНА (73) ГАПОНЕНКО ОЛЕКСАНДР ІВАНОВИЧ, ПРАСОЛОВ ЄВГЕН ЯКОВИЧ 3 імпульсів. По каналу надходження паливоповітряної суміші виконується подача діелектричної рідини (дистильована вода, мастило) для вимивання часток металу, відокремлених від деталей в процесі електроерозійного притирання. Головка циліндрів та клапан приєднуються до виводів імпульсного генератора, катодом виступає деталь, що має найменший знос, при однаковому зносі обох деталей - катод-клапан, анод-гніздо клапана. При цьому сила струму регулюється в межах від 10 до 30 А, забезпечується продуктивність знімання матеріалу деталей від 6 до 25 3 мм /хв. Стержень клапана закріплюється в електромагнітному вібраторі для періодичної комутації спряжених деталей. Під час наближення тарілки клапана до гнізда в головці циліндрів, між нерівностями, спряжених поверхонь, що найбільш наближені, виникає електричний розряд - частинки матеріалу еродують і потоком діелектричної рідини виносяться за межі зони обробки. Таким чином, згладжуються нерівності, що викликають негерметичність з'єднання. Діелектрична рідина насичується частинками еродованого матеріалу з місця відбору робочої рідини і подається до накопичувальної ємності з фільтрами, де очищається. Очищена робоча рідина всмоктується по магістралі насосом і знову подається до паливоповітряного каналу. Таким чином, виконується циркуляція робочої рідини. Виконаний заявником аналіз рівня техніки, який включається в пошук по патентних і науковотехнічних джерелах інформації та виявляються джерела, які містять відомості про аналоги заявленої корисної моделі, дозволив встановити, що заявник не виявив аналог, який характеризується ознаками, ідентичними всім істотним ознакам заявленого технічного рішення. Визначенням аналога, як найбільш близького до істотних ознак, дозволяється виявляти сукупність істотних ознак відносно до передбаченого технічного рішення - результату відомих ознак в заявленому рішенні, яке виявлено у формулі корисної моделі. Отже, корисна модель відповідає критерію патентоспроможності - «новизна». Суть технічного рішення, що заявляється, пояснюється кресленням. На кресленні представлена функціональна схема роботи пристрою для реалізації способу електроерозійного притирання клапанів: де позначено: 1 - генератор імпульсів; 2 - подача робочої рідини; 3 - головка циліндрів; 4 - клапан; 5 - електромагнітний вібратор; 6 - гніздо (сідло) клапана; 7 - місце відбору робочої рідини; 8 - накопичувальна ємність з фільтром; 9 - всмоктуюча магістраль насоса; 10 - насос масляний. Спосіб електроерозійного притирання клапанів, де використовується система електрообладнання генерування імпульсів 1, в RC генераторі (за рахунок накопичення енергії у ємнісних конденсаторах), що живляться від джерела струму. Керування параметрами виконання імпульсів здійсню 63135 4 ється програмним пристроєм задавання режимів електроерозійної обробки зі зміною тривалості та енергії імпульсів. По каналу надходження паливоповітряної суміші виконується подача діелектричної рідини 2 (дистильована вода, мастило) і вимиваються частки металу, відокремлені від деталей в процесі електроерозійного притирання. Головка циліндрів 3 та клапан 4 приєднуються до виводів імпульсного генератора, катодом виступає деталь, що має найменший знос, при однаковому зносі обох деталей - катод-клапан, анод-гніздо клапана. При цьому сила струму регулюється в межах від 10 до 30 А, забезпечується продуктивність зніман3 ня матеріалу деталей від 6 до 25 мм /хв. Стержень клапана закріплюється в електромагнітному вібраторі 5 для періодичної комутації спряжених деталей. Під час наближення тарілки клапана до гнізда 6 в головці циліндрів, між нерівностями, спряжених поверхонь, що найбільш наближені, виникає електричний розряд - частинки матеріалу еродують і потоком діелектричної рідини виносяться за межі зони обробки. Таким чином, згладжуються нерівності, що викликають негерметичність з'єднання. Діелектрична рідина насичується частинками еродованого матеріалу з місця відбору робочої рідини 7 і подається до накопичувальної ємності з фільтрами 8, де очищається. Очищена робоча рідина всмоктується по магістралі 9 насосом 10 і знову подається до паливоповітряного каналу. Таким чином, виконується циркуляція робочої рідини. Приклад. Спосіб використовувався для електроерозійного притирання з використанням головки циліндрів двигуна ЯМЗ-236. Впускний клапан виготовлено із жароміцної сталі 4Х10С2М (ЭИ-107), піддається загартовуванню з наступним відпуском до твердості HRC 36 - 40. Торець стержня клапана в місці контакту з коромислом загартовується на глибину 2 - 4 мм до твердості HRC 50 - 55. Діаметр тарілки 61 мм, кут робочої фаски 121°'+30', діаметр стержня 12,95 мм. Випускний клапан зварюється та виготовляється із сталі 4Х14Н14В2М (ЭИ-69) з наступним загартовуванням до твердості HRC 25 - 30. До стержня клапана приварено наконечник, який виготовлено із сталі 40ХН і загартований на глибину від 2 до 3 мм до твердості HRC 50 - 57. Діаметр тарілки 48 мм, кут робочої фаски 91°+30', діаметр стержня 12,95°мм. Поверхня робочої фаски наплавлена стелітом ВЗК, а твердість наплавленого шару дорівнює HRC 40 - 45. Стержні обох клапанів графітовані і переміщаються в направляючих втулках, виготовлених з металокераміки [Автомобиль МАЗ-5335 и его модификации: Устройство и техническое обслуживание / Высоцкий М. С, Гилелес Л. X., Херсонский С. Г. - М.: Транспорт, 1982]. Головка циліндрів є цілісним відливком і виготовляється з низьколегованого сірого чавуну. Шорсткість поверхні після притирання визначалася і встановлюється в межах 0,63 - 0,32 мкм, а ширина матового безперервного пояска - не менше 1,5 мм. Допускається різниця ширини не менше 0,5 мм. Герметичність прилягання кожного притертого клапана до сідла головки блока перевіряється пневматичним пристроєм. У порож 5 63135 нину стакана, який встановлюється над клапаном, грушею накачувалося повітря під тиском 0,04 0,07 МПа, який визначався за манометром, з'єд 6 наним з порожниною стакана. Падіння тиску протягом 30 с не спостерігалося. Таблиця 1 Режими електроерозійного шліфування для притирання клапанів Режим обробки Попередній Кінцевий 3 Сила струму, Iср A Продуктивність, Q, мм /хв 100 60 40 30 15 10 60-70 50-60 35-40 20-25 12-15 4-6 За результатами досліджень встановлюється, що якість отриманого з'єднання відповідає технологічним вимогам, час і трудомісткість процесу притирання скорочується до 2,5 разів, додаткове зміцнення отриманих поверхонь сприяє збільшенню терміну експлуатації з'єднання. Заявлене технічне рішення може бути використане в сільськогосподарському машинобудуванні, Комп’ютерна верстка Д. Шеверун Параметр шорс- Глибина зони теткості обробле- рмічного впливу, ної поверхні, мкм мкм Rz = 40-20 Rz 30-45 = 40-20 Rz = 15-25 20-10 12-20 Rz = 2,5-1,25 Rz 8-15 = 0,8-0,63 Rz 5-10 =0,63-0,25 1-4 зокрема для електроерозійного притирання клапанів до гнізд у головці циліндрів двигуна внутрішнього згоряння, описане в матеріалах заявки повністю. Отже, запропоноване технічне рішення відповідає критерію корисної моделі «промислова придатність» Підписне Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601