Организация ремонта двигателей ЯМЗ-240 с разработкой технологии ремонта кривошипно-шатунного механизма в СПК "Заря" Хворостянского района Самарской области

Торцовые ключи можно вращать, не переставляя с грани на грань, поэтому сокращается время на отвинчивание гайки по сравнению с открытыми гаечными ключами.

Из специальных ключей при разборке применяют коловоротные ключи и ключи для круглых гаек. Коповоротные ключи рациональны для отвертывания болтов и гаек небольших размеров. Производительность труда может быть повышена в 2…5 раз.

Задача сокращения затрат труда при разборке резьбовых соединений в основном решается применением механизированного инструмента (гайко-, винто- и шпильковертов). Применение его позволяет повысить производительность труда при разборке резьбовых соединений в 3,5…4,5 раза, трудоемкость разборочных работ сокращается при этом на 15…20%.

По используемому виду энергии гайко- и винтоверты разделяют на электрические, пневматические, гидравлические, а по конструктивными признакам - без фиксированного крутящего момента, с механизмом ударного действия, с самоостановом двигателя в конце затяжки.

Значительную часть трудоемкости разборочных работ при двигателей занимает разборка сборочных единиц, детали которых соединены с натягом. Действительные усилия, имеющие место распрессовке таких сопряжении, значительно превосходят теоретические, особенно, если эти сопряжения находились в условиях коррозии.

Разборка соединений с гарантированным натягом (снятие подшипников качения, втулок, шкивов, пальцев, штифтов) производится путем приложения осевого усилия и использования тепловых деформаций (нагрев охватывающей детали). Для приложения осевого усилия применяют прессы, съемники, специальные приспособления. Прессовое оборудование выбирают в зависимости от требуемого усилия для разборки конкретного соединения.

Разобрать сборочную единицу, детали которой соединены с натягом, можно различными способами, которые по принципу воздействия на посадочные поверхности сопряженных деталей можно разделить на механический, гидравлический, термический и комбинированный. Каждый из перечисленных способов может быть осуществлен на производстве различными методами.

Основное оборудование для разборки прессовых соединений это съемники, прессы, стенды и приспособления.

По причинам возникновения дефекты подразделяют на конструктивные, производственные, эксплуатационные. Конструктивные дефекты - это несоответствие требованиям технического задания или установленным правилам разработки (модернизации) продукции. Причины таких дефектов - ошибочный выбор материала изделия, неверное определение размеров деталей, режима термической обработки. Эти дефекты является следствием несовершенства конструкции и ошибок конструирования. Производственные дефекты - несоответствие требованиям нормативной документации на изготовление, ремонт или поставку продукции. Эксплуатационные дефекты - это дефекты, которые возникают в результате изнашивания, усталости, коррозии деталей, а также неправильной эксплантации. Для оценки технического состояния деталей с последующей их сортировкой на группы годности в ремонтном производстве имеетcя, в отличие от остальных машиностроительных производств, технологический процесс, который носит название дефекации. В ходе этого процесса осуществляется проверка соответсвия деталей техническим требованиям, которые изложены в технических условиях на ремонт или в руководствах по ремонту, при этом используется сплошной контролем т.е. контроль каждой детали. Кроме того, дефекация деталей - это также инструментальный и многостадийный контроль. Для последовательного исключения невосстанавливаемых деталей из общей массы используют следующие стадии выявления деталей; с явными неустранимыми дефектами - визуальный контроль; со скрытыми неустранимыми дефектами - неразрушающий контроль; с неустранимыми геометрическими параметрами - измерительный контроль. В процессе дефекации деталей применяются следующие методы контроля: органолептический осмотр (внешнее состояние детали, наличие деформаций, трещин, задиров. сколов и т.д.) и т.д. инструментальный осмотр при помощи приспособлений и приборов (выявление скрытых дефектов деталей при помощи средств неразрушающего контроля); бесшкальных мер (калибры и уровни) и микромеотричекий инструмент (линейкии штангельциркули). В результате контроля детали должны быть подразделены на три группы: годные детали, характер и износ которых находятся в пределе, допускаемых техническими условиями (детали этой группы используются без ремонта); детали, подлежащие восстановлению, - дефекты этих деталей могут быть устранены основными на ремонтном предприятии способами ремонта; не годные детали.

Комплектование - часть производственного процесса, которая выполняется перед сборкой и предназначена дня обеспечения непрерывности и повышения производительности процесса сборки, для ритмичного выпуска изделий требуемого и стабильного уровня качестве и снижения трудоемкости и стоимости сборочных работ. Различаюттри способа комплектования деталей: штучный, груповой и смешаный. При штучном комплшектовании - к базовой детали подбирают сопрягаемую деталь исходя из величины зазора или натяга, допускаемого техническими условиями. При груповом комплетовании поле допусков размеров обеихсопрягаемых деталей разбивают на несколько интервалов, а детали по результатам сортируют в соответсвии с этими интервалами на размерные группы. Размерные групы сопрягаемых деталей маркируют цифрами, буквами или красками. Груповое комплектование применяется для подбора ответственых деталей (гильз, поршней, поршневых пальцев, коленчатых валов). При смешаном комплектовании деталей используютоба способа. Ответственые детали комплектуют групповым, а мене ответственные - штучным способом. При комплектовании на каждое собираемое изделие заполняется комплектовачная картачка, в которой указываются: номера цеха, участка рабочего места, где выполняются сборочные операции; обознакчение деталей, сборочных единиц, материалов и комплектующих изделий.

Точность сборки - свойство технологического процесса сборки изделия обеспечивать соответствие действительных значений параметров изделия значениям, заданным в технической документации. Точность сборки зависит от точности размеров и формы, шероховатости сопрягаемых поверхностей деталей, их взаимного положения при сборке, технического состояния средств технологического оснащения, деформации системы «оборудование - приспособление - инструмент - изделие в момент выполнения сборки и т.п. Точность сборки аналитически может быть определена с помощью сборочных размерных цепей. Размерная цепь представляет собой замкнутый контур взаимосвязанных размеров, обусловливающих их численные значения и допуски. Размерная цепь состоит из составляющих, исходного (замыкающего) других волов звеньев. Составляющее звено - звено размерной цепи, изменение которого вызывает изменение исходного (замыкающего) звена. Составляющие звенья обозначаются прописными буквами русского алфавита с цифровыми индексами (например, А1 А2 или Б1 Б2). Исходное (замыкающее) звено - звено, получаемое в цепи последним в результате решения поставленной задачи при изготовлении или ремонте. Оно обозначается той же буквой алфавита с индексом Б (например, А, или Б,). Компенсирующее звено - звено, изменением размера которого достигается требуемая точность замыкающего звена. Компенсирующее звено обозначается той же буйной алфавита с соответствующим цифровым индексом и буквой к (например, А, «или Б,»). По характеру воздействия на замыкающее звено составляющие звенья могут быть увеличивающими или уменьшающими, т.е. при их увеличении замыкающее звено увеличивается или уменьшается. Увеличивающие звенья могут обозначаться стрелками, направленными вправо - А, уменьшающие - стрелками влево - А. Требуемая точность сборки изделий достигается одним из пяти методов: полной, неполной и групповой взаимозаменяемости регулирования и пригонки. Существуют пять методов сборки: метод полной взаимрзаменяемости, неполной взаимозаменяемости, груповой взаимозаменяемости, регулировки и метод пригонки. Видысборкиизделий классифицируются по следующий основным признакам: объект сборки, последовательность сборки, точность сборки, уровень механизации и автоматизации процесса сборки, подвижного изделия при сборке, организация производства. По объекту сборки сборка подразделяется на узловую и общую. Примеры узловой сборки - сборка поршня с шатуном в кольцами, коленчатого вала с маховиком и сцеплением, головки цилиндров с клапанными механизмами, жидкостного и масляного насосов; примеры обшей сборки - сборка агрегатов из узлов, сборка автомобиля из агрегатов и узлов. По последовательности сборки выделяют последовательную (сборочные операции выполняются одна за другой), параллельную (операции выполняются одновременно) и последовательно-параллельную (операции выполняются и одна за другой и одновременно). Поуровню механизации и автоматизации процесса сборку разделяют на ручную, механизированную, автоматики автоматизированную, автоматическую. По состоянию объекта сборки выделяют стационарную (неподвижную) и подвижную сборку с непрерывную или периодическим перемещением собираемого изделия меняя) рабочими местами сборки. По организации производства выделяют типовую поточную, групповую (поточную и не поточную) и единичную как наиболее распространенный вид организации сборки на существующих ремонтных предприятиях.

Сборка двигателя. На специально оборудованных рабочих местах собирают следующие составные части двигателя: поршень с шатуном, головку цилиндров, коленчатый вал с маховиком и сцеплением, масляный и жидкостный насосы и др. Общая сборка двигателя обычно производится на поточной линии.

На автозаводах некоторые сопряженных детали двигателя (блок цилиндров - крышки коренных подшибников, блок цилиндров - картер сцепления и др.) обработаны совместно, поэтому в процессе ремонта их нужно сохранять комплектно.

Для обеспечения качественной сборки двигателей рекомендуется все детали перед сборкой продуть сжатым воздухом, трущихся поверхности тщательно протереть, промыть, смазать маслом.

Сопряжения кривошипно-шатунного механизма имеют весьма жесткие допуски посадок и должны обеспечивать необходимую герметичность.

Для обеспечения качественой сборки шатуно-поршневой групы целесообразно организавать на линии сборки двигателей два рабочих места: первый-для подбора поршней по цилиндрам, второй - для сборки группы. Цилиндры блока после механичесеой обработки, мойки и тщательной отчистки сортируют на размерные группы и маркируюит. Поршня (одной массовой группы) подбирают по цилиндрам, согласовывая размерную группу поршня с размерной группой каждого цилиндра. На посту сборки группы по подобраному комплекту поршней подбирают комплект поршневых пальцев по размерным групамм отверстий в бобышках и затем по поршневым пальцам подбирают комплект шаткнов (одной массовой группы) соответствующих размерных групп отверстий в верхней головке. После сборки группы следует проверить правильность взаимного положения образующей поверхности юбки поршня и отверстия в верхней головке шатуна. Перед установкой поршневых колец на поршень сначала проверяют их посадку в канавках, а затем подгоняют по цилиндрам, исходя из величины зазара в стыке(замке). Надевают и снимают поршневые кольца при помощи съёмника. Разница в массе поршней а сборе с шатунами, устанавливаемых на один двигатель не должно превышать 16 грам. Окончательную затяжку резьбовых соединений выполняют с требуемым моментом и в соответствующей последовательности После окончательное затяжки гаек коренных подшипников коленчатый вал должен свободно проворачиваться. Если вал туго проворачивается за маховик, то это свидетельствует о малых зазорах, несоосности постелей, изгибе вала или дефектах сборки. После сборки двигатель направляют на проработку и испытания.

Испытание

Под испытанием понимают экспериментальное определение количественных и или собственных характеристик свойств объекта испытаний как результата воздействия «в него при его функционировании. При испытаниях характеристики свойств объекта могут

либо оцениваться, если задачей испытаний является получение количественных или качественных оценок, либо контролироваться. если задачей испытаний является только установление соответствия характеристик объекта заданным требованиям.

К основным задачам решаемым в процессе приработки и испытаний следует отнести подготовку агрегата к восприятию эксплуатационных нагрузок, выявление возможных дефектов связанных с качеством восстановления деталей и сборки агрегатов, а также проверку характеристик агрегатов в соответствии с требованиями технических условий или другой нормативной документации. Под приработкой понимается мероприятий, направленных на изменение состояния сопряженных поверхностей трения с целью повышения их износостойкости. В процессе приработки изменяются микрогеометрия и микротвердость поверхностей трения, сглаживаются отклонения от правильно геометрической формы Установлено, что в первый период приработки происходит интенсивное выравнивание шероховатости, объясняющее изнашивание и резкое падение потерь натрение. Процесс снятия миеронеровностей обычно продолжается десятки минут, а Макрогеометрическая приработка заканчивается 30-40 часов. По результатам испытаний составляется протокол испытаний, а также заключение по результатам испытаний.

5. ТЕХНОЛОГИЯ РЕМОНТА КРИВОШИПНО-ШАТУННОГО МЕХАНИЗМА

Материал коленчатого вала -- сталь 45 (селект). Шейки коленчатого вала имеют поверхностную закалку с нагревом токами высокой частоты; глубина закалки шеек --2,5--3,5 мм (двигатель ЯМЗ-240).

Возможные дефекты коленчатого вала: прогиб вала, износ коренных и шатунных шеек, повреждение резьбы под храповик, износ гнезда во фланце под шариковый подшипник.

Устранение прогиба вала. При биении средних коренных шеек коленчатого вала более допустимого (0,05 мм), но не выше 0,1 мм правку коленчатого вала не производят, так как в этих пределах биение устраняется шлифованием шеек на ремонтные размеры. При биениях свыше 0,1 мм производят правку коленчатого вала на гидравлическом прессе ГАРО.

Ремонт изношенных шеек. Работоспособность коленчатого вала и подшипников в значительной степени зависит от правильной геометрической формы шеек (конусности и овальности, которые не должны превышать 0,02 мм). Поэтому шлифование шеек коленчатого вала на ремонтные размеры при капитальном ремонте двигателя является обязательной операцией. Шлифование шеек производят на специальных станках. После шлифования шейки коленчатого вала должны обязательно подвергаться или вибрационной, или абразивной доводке.

Доводку шеек коленчатого вала производят на специальном станке с помощью абразивных паст ГОИ. На этом станке можно одновременно производить доводку шеек двух коленчатых валов, синхронно вращающихся в центрах. Между парными шейками коленчатых валов устанавливают доводочные жимки (рис. 1), охватывающие шейки. Жимки представляют собой хомуты, на внутренней поверхности которых закреплена фетровая накладка. Один из хомутов приварен к трубе, внутри которой свободно перемещается стержень второго доводочного хомута. В этой же трубе помещена цилиндрическая пружина, упирающаяся в торец стержня и стремящаяся вытолкнуть его наружу. Такое доводочное устройство, установленное между шейками коленчатых валов, обеспечивает постоянный контакт (с определенным усилием) фетровой накладки с шейкой вала, сглаживая неровности и следы, оставшиеся после шлифования шеек. Число оборотов коленчатых валов должно быть 30--50 в минуту.

Уменьшение диаметра шеек на 2 мм не приводит к заметному снижению твердости закаленной поверхности шеек, и поэтому работоспособность коленчатого вала почти сохраняется.

Восстановление шеек коленчатых валов, размеры которых вышли за пределы ремонтных размеров. После ряда перешлифований шейки коленчатых валов обрабатывают на последний ремонтный размер, после чего коленчатый вал подлежит выбраковке. Для восстановления коленчатых валов можно применять металлизацию. Автоматическая наплавка шеек под слоем флюса приводит к значительному нагреву и вследствие этого к большой деформации коленчатого вала (до 60%). При электроимпульсной (вибрационной) наплавке в струе жидкости не происходит сильного нагрева коленчатого вала, и деформация весьма незначительна. Однако снижение усталостной прочности получается очень большое (до 70%). Поэтому применять электроимпульсную наплавку при восстановлении коленчатых валов не рекомендуется без выполнения операций, повышающих усталостную прочность валов (например, обкатка роликом, дробеструйная обработка и др.).

Процесс электровибрационной наплавки шеек коленчатого вала заключается в следующем: производят проверку центровых фасок, правку и тщательную очистку шеек от следов коррозии. В выходные отверстия масляных каналов ставят резиновые пробки. Коленчатый вал устанавливают на токарный станок в центросместителях, после чего производят наплавку первой и четвертой шатунных шеек. При этом напряжение источника тока должно быть 12--14 в, а средняя величина тока при диаметре проволоки 1,3--1,8 мм -- от 100 до 220 в.

После наплавки первой и четвертой шеек производят перестановку коленчатого вала и наплавку второй и пятой шеек, а затем третьей и шестой шеек. По окончании наплавки всех шатунных шеек коленчатый вал устанавливают в центры для наплавки коренных шеек. Галтели шеек коленчатого вала не должны наплавляться на расстоянии 1,5--2,0 мм. По окончании наплавки всех шеек удаляют пробки и производят предварительное шлифование шеек. Затем на сверлильном станке зенкуют выходные отверстия масляных каналов и производят чистовое шлифование шеек. Окончательная обработка шеек заключается в доводке их пастами на специальном станке. После доводки необходимо прочистить и продуть сжатым воздухом масляные каналы коленчатого вала.

Ремонт резьбы под храповик. Сорванную или изношенную резьбу под храповик восстанавливают. Рассверливают отверстие и нарезают в нем ремонтную резьбу 1М30Х2 мм (двигатель ГАЗ-51) резьбу 2М30Х1,5 мм (двигатель ЗИЛ-120).

Ремонт гнезда во фланце коленчатого вала под подшипник. Изношенное гнездо восстанавливают способом насадков запрессовкой втулки, изготовленной из стали 30. Гнездо коленчатого вала двигателя ГАЗ-51 растачивают до диаметра 46,00-- 46,05 мм на глубину 14,9--15,1 aim. Затем в гнездо с помощью оправкии молотка запрессовывают втулку длиной 13,5 мм с наружным диаметром 46,125--46,075 мм (внутренний диаметр--39 мм), с внутренней стороны втулка должна иметь кольцевую канавку диаметром 41 мм и шириной 2 мм. После запрессовки втулку растачивают до диаметра 39,988-- 39,972.

Аналогично ремонтируют гнездо во фланце коленчатого вала двигателя.

Ремонт шатуна с крышкой в сборе

Материал шатуна двигателя -- сталь 45Г2; твердость -- hq = 228-269.

Возможные дефекты шатунов: изгиб и скрученность стержня, спиленность стыковой поверхности в плоскости разъема крышек, износ отверстия нижней головки под вкладыш, износ отверстия под поршневой палец.

Ремонт шатуна нужно производить в сборе с крышкой. Устранение скручивания и изгиба шатуна. Эти дефекты характеризуются относительным смещением осей отверстий верхней и нижней головок в горизонтальной (скручивание) или вертикальной (изгиб) плоскостях. Это смещение допускается у новых шатунов двигателя ЯМЗ-240 не более 0,04 мм на 100 мм, а при ремонте--до 0,05 мм на 100 мм.

Проверку шатуна производят на универсальном приспособлении. Шатун нижней головкой (без вкладышей) устанавливают на оправку приспособления, а поршневой палец, вставленный в отверстие втулки верхней головки, накладывают на установочные призмы. Если между поршневым пальцем и призмой имеется просвет, определяемый щупом толщиной 0,04 (для двигателя ЯМЗ-240) шатун необходимо править. При правке скрученного шатуна рекомендуется несколько деформировать его в обратную сторону, а Затем уже править до нормального положения. Получаемое при этом некоторое перенапряжение материала предохраняет шатун от повторной деформации во время работы. Однако, учитывая наличие внутренних напряжений в металле шатуна после термической обработки при его изготовлении (закалка с последующим высоким отпуском), при правке деформированных шатунов следует применять операцию термической стабилизации. Для этого шатун после правки нагревают до температуры отпуска (420--450°) и выдерживают при этой температуре в течение 30-40 мин. Такая обработка более надежно предотвращает шатуны от повторных деформаций после правки.

Устранение спиленности стыковой поверхности и износа отверстий нижней головки. Этот дефект устраняется шлифованием стыковой поверхности шатуна и крышки, причем снимаемый слой металла не должен превышать 0,5 мм, Затем отверстие нижней головки шатуна растачивается и шлифуется до номинального размера.

Устранение износа отверстия под поршневой палец. Ремонт заключается в развертывании втулки на ремонтные размеры.

При смене изношенной втулки новую втулку запрессовывают в головку шатуна с натягом 0,15--0,20 мм. После этого во втулке шатуна просверливают отверстие диаметром 5 мм через прорезь верхней головки шатуна (стандартные заводские втулки, свернутые из листовой бронзы толщиной 0,9 мм имеют штампованное отверстие, поэтому при запрессовке этих втулок необходимо обеспечивать совпадение их отверстия с прорезью головки шатуна). Втулку шатуна после запрессовки развертывают под номинальный размер.

Ремонт поршневых пальцев

Материал поршневого пальца:-- сталь 45 с поверхностной закалкой с нагревом токами высокой частоты, твердостью НrС =55--58, глубина закалки 1--1,5 мм, двигателя

Ремонт изношенных поршневых пальцев можно производить перешлифованием на ремонтные размеры, а также путем наращивания пальцев хромированием. Допускается также ремонт цементованных пальцев раздачей при условии, что деталь подвергается деформации, когда металл находится в пластическом состоянии, т. е. при ковочных температурах (1000--1100°).

Рисунок 2

Твердость поршневого пальца на рабочей поверхности после ремонта перешлифованием или ремонта раздачей должна быть не ниже НrС=56. Рабочая поверхность поршневого пальца должна быть зеркально-гладкой, поэтому после шлифования поверхность поршневого пальца должна подвергаться доводке. Конусность, овальность и граненость пальца не должны превышать 0,004 мм по всей длине.

6. ОХРАНА ТРУДА

7. РАЗРАБОТКА МЕРОПРИЯТИЙ ПО ОХРАНЕ ТРУДА, ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ И ОХРАНЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Данный дипломный проект выполнен на 39 листах

Ключевыми, основными словами дипломного проекта являются: организация ремонта, узел, агрегат, ремонтно-обслуживающая база, мастерская, машинно-тракторный парк, техническое обслуживание, текущий ремонт, производственная площадь, технический сервис, перспективы развития.

В проекте рассмотрены следующие вопросы; Анализ участка для технического обслуживания и ремонта, расчет площади участка, расчет естественного освещения.

Рассмотрено технология ремонта двигателей ЯМЗ-240 и технология ремонта кривошипно-шатунного механизма двигателя ЯМЗ-240. Исходя из наличия машинно-тракторного парка рассчитана программа ремонта, пути ее выполнения на год. Рассмотрены вопросы охраны труда в хозяйстве.

Выполнение дипломной работы расширило круг знаний, которые были получены за данный период обучения в Хворостянском государственном техникуме им. Юрия Рябова.

2. Ерохин М.Н. и др. Проектирование и расчет подъемно-транспортирующих машин сельскохозяйственного назначения / М.Н. Ерохин, А.В. Карп, Н.А. Выскребенцев и др.- М.: Колос, 2010. -283с.

5. Справочник инженера-механика сельскохозяйственного производства: Учеб. пособие, II-я ч. - М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2011. -368 с.

7. Тракторы К-700, К-701, Т-150, Т-150К Маршрутная технология централизованного технического обслуживания. - М.: ГОСНИТИ, 2011. -109с.

8. Фере Н.Э. Пособие по эксплуатации машинно-тракторного парка. М : «Колос», 2010. -3

9. Юдин М.И., Стукопин Н.И., Ширай О.Г. Организация ремонтно-обслуживающего производства в сельском хозяйстве: Учебник. - Краснодар: КГАУ, 2012. -944 с.

10. Нормативы потребности АПК в технике для растениеводства и животноводства: нормативы - М.: ФГНУ «Росинформагротех», 2003. - 84 с.

11. Нормативы для планирования сельского хозяйства. -М.: «Колос», 2012. - 304с.

Размещено на Allbest.ru