Recondiționarea arborelui cotit

Arborii in constructia de autovehicule sunt intr-o gama foarte diversificata dupa nomenclatura si volum, fapt ce conduce la aplicarea unor tehnologii de prelucrare complexe, pe o diversitate mare de masini unelte clasice sau cu comanda dupa program. Piesele de tip arbore cele mai caracteristice sunt : arborele cotit, arborele cu came, supapele, arborii din cutia de viteze, arborii cardanici, arborii planetari, fuzetele, arborii transmisiei finale.

Dat fiind marea diversitate a pieselor de tip arbore, apare necesara o anumita grupare a lor care sa permita elaborarea unor procese tehnologice tip cu productivitate ridicata, consum de scule redus, dispozitive practice, documentatie tehnologica simpla, eficienta tehnico-economica ridicata. Diversele criterii de clasificare si grupare a pieselor de tip arbore ale autovehiculelor se arata in schema din figura 2.1.

Generalizand cele prezentate, pentru tipizarea proceselor tehnologice se mentioneaza ca arborii sunt piese cu suprafete de revolutie exterioare netede, in trepte, profilate, coaxiale sau cu axe paralele, cu sectiune circulara plina sau inelara, profilat-canelata, cu axa geometrica rectilinie sau franta.

Cu toata diversitatea pieselor de tip arbore, pentru executarea lor este necesara rezolvarea anumitor probleme comune, valabile pentru diferite clase de arbori, cu particularitatile impuse de caracteristicile claselor respective.

In tehnologia constructiilor de masini, pentru analiza principalelor operatii de prelucrare este uzual sa se ia in considerare arborii rectilinii grupati in arbori netezi si arbori in trepte, ultimii putand fi simetrici si asimetrici : arborele cotit se analizeaza ca un caz particular de arbore cu axa geometrica franta. Cu aceste precizari, in cele ce urmeaza se vor trata principalele probleme ale tehnologiei de reparare a pieselor de tip arbore.

Ca urmare a exploatarii normale a motorului, arborele cotit se uzeaza sau poate prezenta anumite defectiuni. In majoritatea cazurilor aceste inconveniente pot fi remediate prin reconditionare.

In vederea reconditionarii, arborele cotit este supus unui control minutios, pentru stabilirea marimii si caracterului uzurilor precum si a defectiunilor. In acest context, o deosebita importanta se acorda depistarii fisurilor sau crapaturilor. Determinarea corecta a acestora se face prin defectoscopie electromagnetica sau cu ultrasunete. Prezenta fisurilor sau crapaturilor conduce la reformarea arborelui cotit.

In timpul functionarii motoareleor, arborii cotiti se uzeaza pe toate suprafetele de frecare, dar in mode deosebit pe suprafetele fusurilor spaliere si manetoane. Sub influenta sarcinilor dinamice variabile, fusurile arborilor cotiti se uzeaza in mod neuniform, devenind ovale si conice. Uzura, conicitatea si ovalitatea fisurilor, combinata cu uzura cuzinetilor, determina majoritatea jocurilor dintre ele si inrautatirea conditiilor de frecare. Pentru restabilirea jocurilor normale intre arbore si cuzineti, in cadrul reparatiilor capitale ale motoarelor arborii cotiti se reconditioneaza dupa metoda treptelor de reparatie. Reconditionarea consta in rectificarea la dimetrele de reparatie stabilite a fusurilor paliere si manetoane, in refacerea gaurilor, filetelor si canalelor de pana uzate, in curatirea canalelor de ungere si filtrelor centrifugale si in indreptarea arborelui in cazul in care este indoit. Arborii cotiti se pot reconditiona si la dimensiuni nominale prin cromarea sau metalizarea fusurilor.

Fig. 2.1 Clasificarea pieselor de tip arbore.

Pentru reconditionarea arborilor cotiti este stabilita o tehnologie proprie care presupune remedierea fiecarui defect al arborelui motor, cu exceptia fisurilor, crapaturilor, rupturilor si uzurilor peste limita care impun rebutarea arborilor respectivi.

Principala operatie de reconditionare o constituie rectificarea rotunda a fusurilor paliere si manetoane care, in multe cazuri, este urmata de finisarea prin lustruire a suprafetelor rectificate.

Rectificare reprezinta ultima sau penultima operatie de reconditinare a arborilor cotiti. Inainte de rectificare trebuie remediate toate defectele arborilor cotiti, si anume :

- incovoierea arborilor, care se remediaza prin indreptare la rece pe presa sau prin vibrolovire ;

- uzura umerilor fusurilor, care se repara prin metalizare si rectificare ;

- deteriorarea filetului pentru racul de manivela, care se repara prin majorare ;

- uzura canalelor de pana, care se repara prin majorare la dimensiuni de reparatie ;

- infundarea canalelor de circulatie a uleiurilor si a filtrelor centrifugale de manetoane, care se remediaza prin curatire si spalare ;

- uzura locaslui pentru cepul arborelui primar al cutiei de viteze, care se repara prin inlocuirea bucsei respective ;

- bataia suprafetei frontale a flansei de prindere a volantului, care se repara prin rectificare flansei pe fata frontala de asamblare a volantului, perpendicular pe axa de rotatie ;

- epuizarea stratului de material durificat, care se remediaza prin cromare sau calire cu CIF.

Fisurile de pe arborele cotit apar de obicei la suprafetele de racordare ale bratelor cotului cu fusurile paliere, respectiv cu manetoanele, unde apar in mod normal concentrari mari de eforturi, care se amplifica la valori inadmisibile in cazul alinierii incorecte a arborelui.

Subansamblurile se demonteaza in piesele componente, curatite si spalate, dupa care se supun unui control atent pentru constatarea defectelor si a gradului de uzura. Piesele cu importanta mare sunt supuse unui control defectoscopic, dupa cum urmeaza:

1 pentru constatarea defectelor superficiale, controlul cu lichide penetrante sau cu pulberi magnetice;

2 pentru constatarea defectelor interioare, control cu radiatii penetrante(x sau y)sau cu ultrasunete.