Технологический процесс восстановления коленчатого вала автомобиля ЯМЗ-238

Размещено на http://www.allbest.ru/

Государственное бюджетное образовательное учреждение

среднего профессионального образования

«Пермский политехнический колледж имени Н.Г. Славянова»

ПЦК специальности 190631

Курсовой проект

КП.РА.11.00.00.ПЗ

Технологический процесс восстановления коленчатого вала автомобиля ЯМЗ-238

Выполнил:

студент группы ТО-11-9к

С.В Морозов

Проверил:

преподаватель

В.В Стрелков

2015



Ведение

Автомобилестроение и авторемонтное производство призваны удовлетворять растущую потребность народного хозяйства страны в автомобилях, агрегатах и деталях. Благодаря ремонту срок службы автомобилей значительно повышается. Объем перевозок, приходящихся на долю капитально отремонтированного автомобиля, составляет 30-40% от объема перевозок грузов автомобилями в дальнейшем еще более увеличивается. Основной задачей, которая поставлена перед автомобильной промышленностью и главным образом перед авторемонтными производством, является увеличение надежности подвижного состава автомобильного транспорта.

Увеличение интенсивности эксплуатация автомобильного транспорта приводит к тому, что они раньше достигают своего придельного состояния, при котором необходим капитальный ремонт, и соотношение между до ремонтных и послеремонтных периодов эксплуатации автомобиля за весь срок его службы сокращается. Восстановление работоспособности автомобиля путем капитального ремонта позволяет поддерживать численность автомобильного парка страны на требуемом уровне при ограниченных трудовых и материальных ресурсах.

Продолжаются совершенствовать связи авторемонтного производства с автомобильной промышленностью на заводах автомобильной промышленности созданы специальные подразделения, в обязанности которых входят организация и проведения комплекса целенаправленных работ по повышению долговечности, безотказности и ремонтопригодности автомобилей, а также разработка предложений, направленных на улучшении организации и качества их капитального ремонта.

Постоянная растущая потребность в ремонтах автомобилей, прогресивные изменения их конструкций, ремонтного оборудования и технологий ремонта требуют непрерывного совершенствования авторемонтного производства, строительство новых реконструкций, действующих на предприятии.

Система проектирования авторемонтного предприятия призвана исключить возможность строительства экономических неэффективных предприятий и обеспечивать строгое обоснование проектных решений.

Особое внимание уделено внедрению вычислительной техники и математических методов на транспорте. В этой области страны переходят от решения отдельных задач с помощью ЭВМ к применению кибернетики в более широких масштабах для управления национальными транспортными системами и перевозками в международном сообщении.

Целью данного курсового проекта является разработка технологического процесса восстановительного ремонта коленчатого вала автомобиля ЯМЗ-238 с применением наиболее прогрессивных форм и методов организации авторемонтного производства.



1. Технологическая часть

1.1 Обоснование размера производственной партии

Величину (x) производственной партии деталей можно определить ориентировочно по формуле:

Где: N- производственная программа изделий в год.

N- 8000 изделий

n- число деталей в изделии

n- 1 деталь

t- необходимый запас деталей в днях для обеспечения непрерывности сборки

t- 5 дней для средних деталей

- число рабочих дней в году

- 253 дней

деталей



2. Разработка технологического процесса восстановления детали

2.1 Характеристика детали и условия ее работы

· Деталь: коленчатый вал автомобиля ЯМЗ-238

· Коленчатый вал относиться к классу деталей «прямые круглые стержни». Их подвергают нормализации и поверхностной индукционной закалке с нагревом током высокой частоты тех мест, которые должны иметь высокую твердость поверхности и сопротивление износа

· Шероховатость рабочих поверхностей: коренных и шатунных шеек коленчатого вала 9-го класса (Rа=0,32/0,25), у остальных элементов - 8-го класса (Rа=0,32)

· Материал коленчатого вала Сталь 45 (ГОСТ 1050-60)

· Твердость коленчатого вала HRC-52-62

· Базовыми поверхностями при ремонте отверстие по подшипник коленчатого вала является шейкой под распределительную шестерню и пятая коренная шейка. В остальных случаях базовыми поверхностями являются центровые отверстия коленчатого вала.

· Характер износа у коленчатых валов не равномерный

· Характер нагрузок: воздействующий на коленчатый вал - знакопеременные и механические деформации

· Характер деформации: изгиб, скручивание и трение

2.2 Выбор способов восстановления детали

Коленчатые валы, имеющие изгибы правят при помощи пресса. Вал устанавливают на призмы крайними коренными шейками и, обеспечивая передачу усилия на среднюю шейку, перегибают его в противоположенную сторону на величину, превышающую первоначальный прогиб примерно в 10 раз. двигатель вал шлифование деталь

Увеличение длины шатунных шеек более допустимого размера устраняют наплавкой. Так же ремонтируют и коренные шейки, после чего шлифуют их до размера рабочего чертежа и соответствующей шероховатости.

Изношенные шпоночные пазы ремонтируют путем заваривания старых и фрезерованием новых под углом 180 относительно старых.

Изношенные шейки под шестерню и шкив коленчатого вала восстанавливают до размера по рабочему чертежу путем их наплавки и шлифовки до номинального размера.

Износ шатунных и коренных шеек в пределах размеров устраняется шлифовкой под один из них. У данных коленвалов уменьшение диаметра шеек при обработке под ремонтные размеры происходит на величину 0,25; 0,50; 0,75; 1,0; 1,5 мм.

Шлифование шеек ведется на круглошлифовальных станках 3А432 шлифовальными кругами для стальных валов Э46-60 СТ1-СТ25К размером ПП 900х30х305. Рекомендуемые режимы резания: скорость вращения шлифовального круга 25-30 м/с, коленчатого вала 10-12 м/мин шатунных шеек и 18-20 м/мин для коренных шеек, поперечная подача шлифовального круга 0,0006 мм. При шлифовании необходимо выдержать радиус галтелей и и не увеличивать длину шатунных шеек.

Шейки валов, вышедшие за пределы последнего ремонтного размера, восстанавливают наплавкой под слоем легированного флюса, после которой шейки коленчатого вала не требуют термической обработки. В этом случае легированный флюс используется при наплавке цилиндрической части шатунных и коренных шеек пружинной проволокой 2 класса диаметром 1,6 мм. Наплавку галтелей шатунных шеек производят электродной проволокой СВ-08 диаметром 1,6 мм под обычным флюсом АН-348А. Рекомендуется следующие режимы наплавки цилиндрической части коренных и шатунных шеек: напряжение при холостом ходе 32-33В; сила тока 180-190А; частота вращения вала 2,3-2,4 об/мин при наплавке коренных шеек и 2,7 об/мин при наплавке шатунных шеек, шаг наплавке 4 мм/об, скорость подачи проволоки 1,9-2,0 м/мин, индуктивность-все витки дросселя РСТЭ-34. Галтели шатунных шеек наплавляют при следующем режиме: напряжение в режиме холостого хода и сила тока те же, индуктивность5-7 витков дросселя РСТЭ-34, частота вращения вала 1,5 об/мин, скорость подачи проволоки 2,0м/мин.

Упрочнение наклепом галтелей шатунных шеек, восстановленных по указанной технологии, позволяет повысить их усталостную прочность до 46%. После восстановления коленчатые валы моют снаружи и промывают их масленые каналы в специальной ванне моющей жидкостью под давлением 0,5 МПа в течение 20 мин.

Изношенные отверстия под болты крепления маховика восстанавливают развертыванием их в сборе маховиком под один из ремонтных размеров (диаметром или мм), одинаковых для всех отверстий.

Изношенное отверстие под подшипник восстанавливают постановкой ДРД. При этом коленчатый вал восстанавливают на токарно-винторезный станок, используя в качестве базовых поверхностей шейки под распределительную шестерню и пятую коренную шейку, растачивают отверстие до диаметра 60,0 мм, запрессовывают ремонтную втулку до упора и растачивают ее до размера по рабочему чертежу.

Биение торцевой поверхности фланца устраняют протачиванием ее «как чисто», выдерживая толщину фланца не менее 11,0 мм.

Износ наружной поверхности фланца устраняют накаткой (шаг сечения накатки 1,2 мм), хромированием с последующей обработкой до размеров рабочего чертежа.

Дефекты:

1. Износ коренных шеек

2. Износ шатунных шеек

3. Износ шейки под шестерню и шкив

Возможные способы устранения:

по дефекту 1

· Шлифование до ремонтного размера. При большем износе-наплавка.

по дефекту 2

· Шлифование до ремонтного размера. При большем износе-наплавка

по дефекту 3

· Наплавка

2.3 Схема технологического процесса

Таблица 1. Разработка схемы технологического процесса, устранения группы дефектов коленчатого вала автомобиля ЯМЗ-238

Дефект	Способ устранения	№ операции	Наименование и содержание операции	Установочная база
		1 схема
Износ коренных шеек	Шлифование до ремонтного размера, (при большем износе-наплавка)	№1	Шлифовальная Шлифовать коренные шейки	Центровые отверстия
		2 схема
Износ шатунных шеек	Шлифование до ремонтного размера, (при большем износе-наплавка)	№1	Шлифовальная Шлифовать коренные шейки	Центровые отверстия (Коренные шейки)
		№2	Шлифовальная Шлифовать шатунные шейки	Центровые отверстия (Коренные шейки)
		3 схема
Износ шейки под шестерню и шкив	Наплавка	№1	Токарная Выправить центровые отверстия	Центровые отверстия
		№2	Наплавка Наплавить шейку	Центровые отверстия
		№3	Шлифовальная Шлифовать шейку	Центровые отверстия



2.4 План технологических операций

Таблица 2. План технологических операций для коленчатого вала ЯМЗ-238

№ п/п	Наименование и содержание операций	Оборудование	Приспособления	Инструмент
				рабочий	измерительный
1 дефект
1	Шлифовальная	Кругло-шлифовальный станок 3А432		Шлифовальный круг ПП 900х30х305	Микрометр 50-75 мм
2 дефект
2	Шлифовальная	Кругло-шлифовальный станок 3А432		Шлифовальный круг ПП 900х30х305	Микрометр 50-75 мм
3	Шлифовальная	Кругло-шлифовальный станок 3А432		Шлифовальный круг ПП 900х30х305
3 дефект
4	Токарная	Токарно-винторезный станок IK62			Скоба 45,92 мм или микрометр 25-50 мм
5	Наплавка	Переоборудованный токарно-винторезный станок IK 62 Выпрямитель ВСА-600	Наплавочная головка УАНЖ-5 Приспособление для крепления коленчатого вала
6	Шлифовальная	Кругло-шлифовальный станок 3А432		Шлифовальный круг ПП 900х30х305	Скоба 45,92 мм или микрометр 25-50 мм



3. Разработка операций по восстановлению детали

3.1 Исходные данные

1) Для операций шлифовальной обработки:

· Деталь: коленчатый вал ЯМЗ-238

коренная шейка Д=75,50, d=75,25, l=32,160

· Материал - Сталь 45

· Твердость - HRC-52-62

· Оборудование - круглошлифовальный станок 3А432

· Режущий инструмент - шлифовальный круг ПП 900х30х305

Э46-60 СТ1-СТ25К

· Установка детали - в центрах

2) Для операций наплавочной обработки:

· Деталь: коленчатый вал ЯМЗ-238

· Шейка под шестерню и шкив Д= , l= 87,130

· Материал - Сталь 45

· Размеры обрабатываемой поверхности - 87,130

· Оборудование - Переоборудованный токарно-винторезный станок IK62 Выпрямитель ВСА-600

4.2 Содержание операций

Операция шлифовальная

№ перехода	Содержание перехода
1	Установить коленчатый вал
2	Шлифовать шейку с Д=75,50, до d=75,25
3	Измерить шейку микрометром 50-75 мм
4	Снять коленчатый вал
5	Мойка



Операция наплавочная

№ перехода	Содержание перехода
1	Установить коленчатый вал
2	Шлифовать шейку
3	Измерить шейку микрометром 50-75 мм
4	Наплавка
5	Шлифовать шейку
6	Измерить шейку микрометром 50-75 мм
7	Мойка

3.3 Расчет припусков на обработку

Определить припуски на обработку при шлифовании коренной шейки до ремонтного размера

Номинальный размер

Принимаем к расчету d=75,25

Окончательное =0,25

Определить припуски на обработку при шлифовании шатунной шейки до ремонтного диаметра

Номинальный диаметр

Принимаем к расчету d=64,75

Окончательное =0,25

Определить пропуски на обработку при наплавлении шейки под шестерню и шкив до ремонтного размера

Номинальный диаметр

Принимаем к расчету

Окончательное



4. Расчет норм времени

4.1 Расчет норм времени на шлифование шатунной шейки

Определяем основное (машинное время) по формуле

Где: - основное (машинное) время, мин;

- расчетная длина обработки мм;

- величина подачи изделия или инструмента;

- частота вращения детали или инструмента;

- число проходов инструментов

Названием вспомогательное время на все переходы операции и определяем сумму. При этом на вспомогательные переходы назначают вспомогательное время, связанное с установкой детали, на технологические-вспомогательное время, связанное с переходом, а на переходы, после которых необходимо производить замеры- вспомогательное время, связанное с замерами.

Где:

- вспомогательное время, затрачиваемое на установку и снятие детали, мин;

- вспомогательное время, связанное переходом, мин;

- вспомогательное время, связанное с замерами обрабатываемого изделия в процессе выполнения операций, мин

=1,2+0+0,15=1,35

Определение дополнительного времени по формуле

=

Где: k- отношение дополнительного времени к оперативному, %

= = 0,00097 мин

Определяем штучное время по формуле

= 0,96+1,35+0,00097=2,31 мин

4.2 Расчет норм времени на шлифование коренной шейки

Определяем основное (машинное время) по формуле

Где: - основное (машинное) время, мин;

- расчетная длина обработки мм;

- величина подачи изделия или инструмента;

- частота вращения детали или инструмента;

- число проходов инструментов

Названием вспомогательное время на все переходы операции и определяем сумму. При этом на вспомогательные переходы назначают вспомогательное время, связанное с установкой детали, на технологические-вспомогательное время, связанное с переходом, а на переходы, после которых необходимо производить замеры- вспомогательное время, связанное с замерами.

где:

- вспомогательное время, затрачиваемое на установку и снятие детали, мин;

- вспомогательное время, связанное переходом, мин;

- вспомогательное время, связанное с замерами обрабатываемого изделия в процессе выполнения операций, мин

=1,2+0+0,15=1,35

Определение дополнительного времени по формуле

=

Где: k- отношение дополнительного времени к оперативному, %

= = 0,00053 мин

Определяем штучное время по формуле

= 0,53+1,35+0,00053=1,88 мин



4.3 Расчет норм времени на наплавку шейки под шестерню и шкив

Основное время:

Для наплавки тел вращения

= 45,90

Припуск на предварительную обработку

=0,01-0,1= 2,075

=-2=45,90-2*0,075=45,75

Шлифование:

Черновое =0,3-0,5 Принимаем 0,4

Чистовое =0,05

=46,9

Диаметр наплавленной детали составляет:

=+2=46,0+2*0,4+2*0,05=46,9

Толщина наплавочного слоя:

-/2= (46,9-45,75)/2=0,57



5. Организация труда в отделении ремонта двигателя

5.1 Общая характеристика участка

Работа выполняется в две смены (с 9:00 до 14:00 и с 14:00 до 20:00)

5.2 Расчет годовой трудоемкости работ в отделении по ремонту двигателей

Общая трудоемкость на участке

Годовой объем работ предприятия, цеха и участка подсчитывается для каждого вида продукции по выражению

=t

5.3 Расчет производственной площади

=х,

-суммарная площадь горизонтальной проекции технологического оборудования и организационной оснастки,

=25,5

- коэффициент плотности расстановки оборудования;

=4,5

=4,5х25,5=114,75

Длина участка определяется:

=/



Где: - площадь зоны

Ширину моторного участка принимаем

=9м

Длина равна:

=114,75/9м = 12,75м

Длину моторного участка принимаем:

=12м

Окончательная площадь участка равна:

=х

=9 х 12 = 108

5.4 Техника безопасности

Отделение и цехи размещают на первом этаже в изолированных помещениях высотой не менее 5 метров, под стены, которые покрывают керамической плиткой на высоте 1,5 метра. Помещения оборудуют приточно-выхлопной вентиляцией и местным отсосом у каждой ванны. Приток свежего воздуха должен составлять не менее 90% объема отсасываемого воздуха в час. В зимнее время должно работать паровое или водяное отопление, не допускается использовать печи.

Для обеспечения безопасных условий труда и предупреждения производственного травматизма работающих предусмотрены следующие мероприятия:

· Планировка участков и отделений выполнена с учетом условий, включающих захламленность рабочих мест;

· Организация рабочих мест разработана на основании типовых проектов организации труда на рабочих местах, участках и цехах;

· Движущиеся части всех механизмов ограждены кожухами;

· Проектируемая электрическая сеть является трехфазной 4-хпроводной электрической сетью с глухо заземлённой нейтралью и в качестве меры, обеспечивающей электробезопасность персонала, применяется защитное заземление и зануление электрооборудования, а также уравнивание потенциалов в тех помещениях и установках, где применяется заземление;

Для локализации вредностей и создания, нормальных санитарно-гигиенических условий труда проектом предусмотрено:

· Приточно - вытяжная вентиляция с механическим и естественным побуждением;

· Устройство местных отсосов в местах выделения вредностей при сварке от столов сварщиков;

Производственная санитария

Для создания нормальных санитарно-гигиенических условий в производственных и бытовых помещениях предусматриваются следующие мероприятия:

· Соответствующая требованиям нормативных документов отделка стен, потолков и помещений;

· Обеспечения трудящихся питьевой водой;

· Оборудование ремонтно-механического цеха санитарными узлами в соответствии с нормами;

· Подвод горячей воды к умывальникам и раковинам;

· Отвод производственных стоков в наружные сети канализации;

Нормальные психофизические условия в производственных помещениях цеха обеспечиваются соответствующей цветовой отделкой рабочего оборудования и помещений, а также правильной организацией рабочих мест. Негативное воздействие на население от деятельности ремонтно-механического цеха отсутствует в связи с тем, что цех находится на промплощадке в районе цементного завода.

Необходимая для данной зрительной работы освещённость достигается за счет освещенности через оконные проемы. В затемненных местах, где по условиям технологического процесса не представляется возможным обеспечения нормального естественного освещения, предусмотрено дополнительное искусственное освещение. Кроме того, во всех производственных помещениях цеха предусмотрено общее искусственное электрическое освещение.

Для снижения уровней шума, допустимых по санитарным нормам на рабочих местах цеха в настоящем рабочем проекте предусмотрены следующие мероприятия:

· Оборудование, выделяющее шум, превышающий санитарные нормы, укрывается звукоизолирующими кожухами для экранирования и снижения уровня шума на рабочих местах;

· Установка оборудования с динамическими нагрузками предусмотрена на виброизолирующих фундаментах;

· Установка вентиляционных агрегатов предусматривается на виброизолирующих основаниях;

· Присоединение воздуховодов вентиляционных агрегатов предусматривается на виброизолирующих основаниях;

· Подбор вентиляторов при максимальном КПД и допустимой окружной скорости;

· Ограничение скорости движения воздуха в магистральных воздуховодах и воздухораспределителях.

Размещено на Allbest.ru

...