Во время работы двигателя давление топлива в форсунке превышает сопротивление пружины, и игла поднимается. Топливо выходит наружу через сопловые отверстия, расположенные в корпусе, в виде факелов. После впрыска сжатая пружина ударяет иглой о корпус. Происходит износ корпуса и иглы. Этот процесс ускоряется из-за наличия абразивных частиц в топливе [2].

Игла распылителя изготовлена из материала  обладающего большей износостойкостью по отношению к корпусу. Таким образом, в эксплуатационных условиях более интенсивный износ наблюдается у корпуса. В нем создается впадина в виде венчика. Увеличивается ход иглы и площадь контакта иглы и корпуса, уменьшается удельное давление между сопряженными поверхностями, ухудшается распыл и образуется подтекание топлива.

Для восстановления работоспособности распылителей предлагается устройство (рис.) для шлифования запирающих конусов игл распылителей. Его можно условно разделить на четыре основных функциональных узла, которые собраны на основании, изготовленном из листовой стали, опирающемся на подкладки.

Первый узел − шлифовальная головка, которая имеет асинхронный электродвигатель мощностью 0,2-0,3 кВт с частотой вращения 2700…3000 мин⁻¹ и алмазный шлифовальный круг диаметром 100…200 мм. Шлифовальную головку устанавливают на стойке с плитой, которую закрепляют на основании. На плите установлен механизм, при помощи которого перемещают и закрепляют шлифовальную головку в положение, создающее зазор (3…8 мм) между шлифовальным кругом и поверхностью детали. Для шлифования игл распылителя применяют алмазный шлифовальный круг зернистостью АСМ 20/14 и мельче. После сборки шлифовальный круг динамически балансируют с рабочей частотой вращения ротора. Дисбаланс определяют переносным виброметром, изготовленным из измерительной головки часового типа с точностью 0,01 мм.

Второй узел устройства − механизмы поперечного и продольного перемещения детали по отношению к шлифовальному кругу. Перемещение детали и плиты в направлении шлифовального круга производятся за счет прогиба плоских параллельных спаренных пружин, прикрепленных к плите. Прогибают плоские пружины винтом подачи. В качестве винта применяют винтовой механизм микрометра, закрепленный на кронштейне. Продольно перемещается обрабатываемая деталь с плитой винтом, который установлен в кронштейне, закрепленном на основании. Винт вращается рукояткой.

Третий узел устройства − механизм вращения шлифуемой детали. Ременная передача размещена в полой колонке, поворачиваемой вокруг вертикальной оси. На верхнем торце колонки раздельно закреплены две призмы, в которых устанавливают и вращают деталь. На ней закреплен с натягом ведомый шкив ременной передачи. Шкив расположен между призмами. На нижнем торце полой колонки закреплены направляющие, предназначенные для натяжения ременной передачи путем переустановки и фиксации электродвигателя при помощи планок. На валу электродвигателя (мощностью 8…20 Вт с частотой вращения вала 400…1400 мин⁻¹) с натягом установлен и закреплен ведущий шкив.

Рисунок – Устройство для восстановления распылителей форсунок:

1 – тиски; 2 – станция насосная; 3 – механизм привода шлифовального круга;
4 – механизм установки иглы распылителя; 5 – рама; 6 – механизм поперечной подачи;
7 – механизм продольной подачи

Четвертый узел устройства − механизм установки заданного угла обработки. В устройстве предусмотрено двухступенчатая установка заданного угла обработки поверхности деталей: предварительная (грубая) и окончательная (точная). Во время предварительной установки призм на заданный угол в них ставят указатель, поворачивают колонку с указателем до совпадения его с заданным делением на шкале. Крепят колонку стопорным винтом в опорном кольце в заданном положении. Снимают указатель угла поворота с призм и колонки. Устанавливают шлифуемую деталь. Точно угол обработки детали устанавливают следующим образом. После предварительной установки на заданный угол деталь шлифуют и проверяют фактический угол обработки мерительным инструментом. Если фактический угол обработки отличается от заданного, частично освобождают стопорный винт на опорном кольце. Воздействуя на поводок винтами, поворачивают колонку в требуемом направлении. За изменением угла наблюдают по движению стрелки индикатора.

Для совершенствования технологического процесса ремонта распылителей предлагается дополнить данное устройство новыми узлами – подающим моющую жидкость к загрязненной поверхности распылителя и закрепляющим восстанавливаемый распылитель для дальнейшего зенкерования.

Узел, подающий моющую жидкость, состоит из бака, центробежного насоса и трубопровода. Бак берут такой емкости, чтобы количество находящейся в нем жидкости хватало на один час работы. Центробежный насос трактора МТЗ.

Узел для закрепления распылителя представляет собой тиски собственной (индивидуальной) конструкции, в которых имеется отверстие для установки и закрепления распылителя.

Предлагаемое устройство будет способствовать совершенствованию ремонтного производства, а, следовательно, и улучшению материального положения предприятий подобного типа [3]. Конструкцию устройства предполагается внедрить в производственный процесс ремонта мобильной техники, что снизит затраты труда при выполнении восстановительных работ и скажется на повышении производительности труда.

В ходе отработки конструкции прибора на технологичность неизбежно возникает необходимость внесения в него конструкторско-технологических изменений, вызванных желанием улучшить функциональность, надежность, технологичность изделия, получить лучшую приспособленность прибора к изготовлению с минимальными трудозатратами и расходом материала [7, 8]. Причин внесения изменений в конструкцию прибора и соответствующей корректировки конструкторской документации (КД) множество и они изучены в работах [9, 10, 11, 12, 13, 14, 15]. Однако этот вопрос требует дополнительных исследований на базе статистического материала, собранного в ходе экспериментов на действующем производстве. В частности, в статье проверяется гипотеза о том, что между уровнем технологичности конструкций приборов и количеством конструкторско-технологических изменений, внесенных в КД на этапах разработки эскизного, технического проектов и рабочей документации, существует прямая корреляционная зависимость.

Статистический анализ изменений в конструкции приборов по результатам отработки на технологичность. Статистическое исследование проводилось на приборостроительном предприятии, которое выпускает электронные измерители сигналов. Период наблюдения охватывал этапы эскизного, технического проектов и этап разработки рабочей документации для пяти изделий одной серии.

Так как основной целью исследования ставилась оценка влияния конструкторско-технологических изменений на уровень технологичности изделий, то возникла необходимость классификации изменений в зависимости от влияния на формирующие производственную и эксплуатационную технологичность факторы. Целый ряд изменений в изделии может привести к снижению как трудоемкости изготовления, так и технологической себестоимости. Поэтому они использовались как классификационные признаки при наблюдении за потоком извещений на реальном предприятии.

Стандартизация и унификация, как методы обеспечения конструктивной преемственности изделий приборостроения, являются эффективным средством разрешения противоречий между постоянной тенденцией усложнения приборов и ограничениями по выделению ресурсов на реализацию конструкции. Общее сокращение типоразмеров в изделии  при унификации сборочных единиц приводит, в свою очередь, к сокращению количества изменений в изделии и отклонений от нормального хода технологических процессов.  Удобство технического обслуживания, ремонта в процессе эксплуатации тоже может привести к необходимости внесения в конструкцию прибора изменений.

Таким образом, в ходе экспериментальных исследований учитывались лишь изменения, которые подпадали под классификационные группы, указанные в таблице 1, с целью определения характера связи между уровнем технологичности и конструкторско-технологическими изменениями, вносимыми в конструкцию приборов. В этой же таблице приведены количественные показатели потока изменений по 5 изделиям.

Таблица 1 – Классификация конструкторско-технологических изменений

Оценка технологичности исследуемой группы изделий проводилась два раза: на этапе эскизного проекта и затем во время разработки рабочей документации после проведения соответствующих изменений. В результате отработки изделий на этих этапах комплексный показатель технологичности конструкции повышался. Определялась величина повышения как разность

Δ = К_трд – К_тэ,

где К_трд – величина комплексного показателя технологичности, рассчитанная в конце этапа разработки рабочей документации; К_тэ – величина комплексного показателя технологичности, рассчитанная на этапе разработки эскизного проекта изделия.

Были получены следующие значения комплексного коэффициента технологичности для пяти изделий, представленные в таблице 2.

Таблица 2 – Значения комплексного коэффициента технологичности для 5 исследуемых изделий

Выявлена функциональная зависимость между повышением технологичности и внесением изменений в конструкцию прибора (рисунок), которая свидетельствует о прямой положительной связи между этими факторами.

Рисунок 1 – Функциональная зависимость повышения уровня технологичности изделий от внесенных в конструкцию изменений

Заключение. Исследования, проведенные на приборостроительном предприятии, показали, что между процессами внесения конструкторско-технологических изменений в проектируемое изделие и повышением технологичности его конструкции существует прямо пропорциональная связь, которую необходимо учитывать при планировании работ по обеспечению качества и технологичности конструкций приборов. Внесение изменений на ранних стадиях проектирования позволяет существенно улучшить как функциональные показатели, так и показатели надежности, качества, ремонтопригодности и технологичности изделий.