Основы технологии производства и ремонта автомобилей

- обработка фасонных поверхностей;

- обработка второстепенных поверхностей;

- при необходимости - термообработка;

- шлифование после термообработки;

- балансировка;

- доводочная обработка;

- контроль.

Предложенная схема не полностью отражает конкретные техпроцессы изготовления отдельных деталей рассматриваемого класса, однако имеющиеся отклонения носят частный характер. Так при обработке заготовок коленчатых валов приходится смещать ось. Вращение заготовки при обработке шатунных шеек. При изготовлении пустотелых валов технологический процесс дополняется операциями, связанными с обработкой внутренней полости вала и т.д.

Особенности изготовления ступенчатых валов.

Ступенчатые валы имеют несколько конструктивных разновидностей: валы без шлицев и зубчатых колес; валы со шлицами; валы- шестерни без шлицев; валы-шестерни цилиндрические со шлицами; валы-шестерни конические со шлицами.

Ниже приведен маршрут технологического процесса механической обработки для крупносерийного производства ступенчатых валов со шлицами (таблица 1.9.1).

Таблица 1.9.1

Операция	Оборудование
1 Фрезерование торцев и за центровка	Фрезерно-центральный полуавтомат
2 Токарная обработка	Многорезцовый токарный полуавтомат
3 Предварительное шлифование	Круглошлифовальный станок
4 Фрезерование шлицев	Шлицефрезерный станок
5 Фрезерование резьбы	Резьбофрезерный станок
6 Термообработка (закалка)	Нагревательная печь, закалочная ванна
7 Окончательное шлифование поверхности	Круглошлифовальный станок
8 Шлифование шлицев	Шлицешлифовальный станок
9 Контроль	Контрольные приспособления

Во многих случаях за основные базы принимают поверхности опорных шеек вала. Однако использовать их в качестве технологических баз для обработки наружных поверхностей трудно. Поэтому для значительного количества операций за технологические базы принимают поверхности центровых отверстий.

Полые цилиндры.

Обработка производится обычно при вращающейся заготовке, но иногда обработку основных поверхностей выполняют вращающимся инструментом при неподвижной заготовке.

Установочными базами при обработке служит один из торцев заготовки и ее внутренняя или наружная цилиндрическая поверхность. Заготовки сложных деталей базируют в некоторых случаях по фасонной поверхности. При последующей обработке в качестве постоянных баз используют обработанные поверхности (торец и цилиндрическую поверхность).

Детали типа дисков: маховики, тормозные барабаны, диски сцепления, цилиндрические и конические зубчатые колеса, диски с гладкими или шлицевыми отверстиями и другие.

Конструктивная особенность деталей этого типа состоит в том, что все они имеют форму тела вращения, у которых диаметр превышает высоту (длину).

Для обработки заготовок рассматриваемых деталей применяют одинаковые технологические схемы, причем основные операции выполняются при вращении заготовки.

Заготовки деталей типа дисков получают в виде поковок, отливок из чугуна, стали, цветных сплавов, а также холодной штамповкой из листа. В отдельных случаях штучные заготовки получают из труб и круглого проката.

Технологическая схема обработки резанием заготовок деталей типа дисков во многом сходна со схемой обработки деталей типа полых цилиндров. Различие состоит в том, что они имеют малую длину и главными обрабатывающими поверхностями у них являются торцы, а также короткие цилиндрические и конические поверхности.

На операциях обработки резанием технологическими базами служат сначала один торец и наружная или внутренняя поверхность (цилиндрическая) заготовки, а в последующем - поверхности (базы), обработанные на первой операции. Если требуется угловая ориентация заготовки, то используют ее выступающие бобышки, а при отсутствии их - отверстие, обработанное на первой операции.

Наиболее массовыми и характерными деталями типа дисков являются зубчатые колеса. По ряду геометрических параметров их изготавливают с высокой точностью (6-5 степень) и шероховатостью обработанной поверхности профиля зубьев Ra = 0,32мкм. Критерием качества колес являются также нормы шума пары в зацеплении и контактная прочность их зубьев. Материалом для изготовления зубчатых колес автомобилей служат стали 18ХГТ, 12Х2НЧА, 38ХС, 12ХНЗА, 20ХГНР.

Технологический процесс обработки заготовок зубчатых колес резанием включает большое количество операций (до 20 и более).

1.9.3 Некруглые стержни

К этому типу деталей относят прямые и кривые стержни с некруглым поперечным сечением и длиной, превышающей размер поперечного сечения более чем в 2 раза (балки передней оси, шатуны двигателей, вилки переключения коробок передач, коромысла, поворотные кулаки.

Конструктивные формы рычагов разнообразны и технологические процессы их изготовления имеют свои особенности, однако для всех деталей этого типа обрабатываемыми поверхностями обычно являются площадки на концах стержня и отверстия на этих площадках. Обработка рычагов с точными параллельными отверстиями (например, шатунов) наиболее трудоемка.

Черновыми технологическими базами при обработке заготовок рычагов обычно служат торцы основных отверстий и наружные контуры бобышек этих отверстий. При дальнейшей обработке основные отверстия и их торцы используют в качестве постоянных технологических баз. Обработка резанием осуществляется при неподвижной заготовке.

Наиболее типичными деталями этого типа являются балки переднего моста грузового автомобиля и поворотный кулак.

2. Основы ремонта автомобилей

2.1 Система ремонта автомобилей

2.1.1 Краткая характеристика процесса старения автомобиля; понятие о предельном состоянии автомобиля и его агрегатов

При работе автомобиля наряду с рабочими процессами возникают и развиваются различные вредные, по Малышеву Г.А., разрушительные процессы, под влиянием которых уровень рабочих процессов снижается, а технико-эксплуатационные качества автомобиля ухудшаются. Рабочие процессы протекают в период функционирования автомобиля, а вредные процессы в период всего его существования.

К вредным процессам относятся:

- изнашивание рабочих поверхностей деталей;

- усталость металла;

- вибрации узлов и механизмов;

- внутренние напряжения в деталях;

- различные виды коррозии, старения.

Вредные процессы могут происходить под влиянием погрешностей в самой машине, например от неуравновешенности вращающихся масс, нарушения взаимного расположения деталей в узлах и механизмах, несоблюдения продолжительности или вообще отсутствия старения литых заготовок корпусных деталей и т.д., и под действием внешних условий - нарушения нагрузочного режима, температурных влияний окружающей среды и т.п.

По скорости протекания вредные процессы делят на три группы:

- быстропротекающие,

- средней скорости,

- медленные.

Быстропротекающие: - вибрация узлов, изменение сил трения в подвижных сопряжениях, колебания рабочих нагрузок.

Медленные процессы могут длиться дни и месяцы - изнашивание деталей, усталость металла, коррозия и т.п.

Изменение состояния машины влияет на скорость протекания вредных процессов. Так, например, износ рабочих поверхностей деталей подвижных сопряжений приводит к росту зазора, что в ряде сопряжений вызывает повышенные динамические нагрузки и интенсивность изнашивания.

Развитие вредных процессов ведет к росту параметра потока отказов и снижению надежности автомобиля.

Устранить полностью вредные процессы не представляется возможным. Однако замедлить интенсивность их проявления не только можно, но и необходимо. Своевременное ТО и ТР.

Вредные процессы относятся к области случайных событий, характерной особенностью которых является рассеивание параметров их значений.

До капитального ремонта работоспособность автомобиля поддерживается благодаря проведению текущих ремонтов автомобилей. Работоспособность автомобиля, несмотря на возрастающее количество проводимых текущих ремонтов, со временем постепенно снижается, трудоемкость же их проведения увеличивается из-за появления все большего числа дефектов и неисправностей, приводящих к отказам.

Когда уровень вредных процессов резко возрастает, выходя за допустимые пределы, а рабочие процессы перестают нормально функционировать, автомобиль утрачивает работоспособность и его эксплуатация становится технически невозможной или экономически нецелесообразной. В этом случае автомобиль подлежит капитальному ремонту или списанию.

Износ деталей.

Виды трения: трение без смазки, граничное трение и жидкостное.

Толщина масляного слоя при граничном трении примерно 0,1 мкм. При граничном трении свойства граничных пленок масла отличаются от свойств смазывающей жидкости. Действие смазки при граничном трении зависит не только от вязкости масла, но и от присутствия в нем поверхностно-активных молекул, способных адсорбироваться на трущихся поверхностях.

Процесс постепенного изменения размеров деталей при трении, проявляющийся в отделении с поверхности трения материала и (или) его остаточной деформации, называется изнашиванием.

Все виды изнашивания деталей, которое происходит в процессе работы машин, разделяют на три группы:

- механическое,

- молекулярно-механическое,

- коррозийно-механическое.

Механическое изнашивание (абразивное, гидроабразивное, газоабразивное, эрозионное, усталостное, кавитационное).

Молекулярно-механическое изнашивание (изнашивание при заедании).

Коррозионно-механическое изнашивание (окислительное, фретинг-коррозия).

Из механических видов изнашивания наиболее часто встречается абразивное изнашивание.

Изменение размеров деталей при абразивном изнашивании зависит от материала и механических свойств деталей, режущих свойств абразивных частиц, удельного давления и скорости скольжения при трении.

Абразивное изнашивание распространено также при трении деталей, восстановленных различными способами наплавки, металлизации, хромирования и железнения.

Усталостное изнашивание возникает при трении качения и наиболее отчетливо проявляется на рабочих поверхностях подшипников качения и на зубьях шестерен.

Гидроабразивное изнашивание возникает в результате воздействия твердых частиц, увлекаемых потоком жидкости. Оно часто проявляется совместно с эрозионным изнашиванием из-за воздействия потока жидкости.

Газоабразивное изнашивание происходит в результате воздействия твердых частиц, увлекаемых потоком газа.

Кавитационное изнашивание возникает при относительном движении твердого тела и жидкости в условиях кавитации. Пузырьки газа разрываются вблизи поверхности, что создает местное повышение давления и температуры, образуя язвы.

Молекулярно-механическое изнашивание - изнашивание в результате одновременного механического воздействия и молекулярных или атомарных сил. К числу этого изнашивания относится изнашивание при заедании в результате схватывания, глубинного вырывания материала, переноса его с одной поверхности трения на другую и воздействия возникших неровностей на сопряженную поверхность.

Костецкий Б.И. выделяет два вида схватывания деталей при трении:

- схватывание I рода при отсутствии смазки и защитной пленки окислов при трении с малыми скоростями скольжения и удельными давлениями, превышающими предел текучести металла в местах действительного контакта;

- схватывание II рода при трении скольжения с большими скоростями относительного перемещения и значительными удельными давлениями при интенсивном повышении температуры в поверхностных слоях трущихся металлов и их пластичности.

Коррозийно-механическое изнашивание происходит при трении материала, вступившего в химическое взаимодействие со средой. К этому виду изнашивания относится окислительное изнашивание и изнашивание при фреттинг-коррозии.

Изнашивание при фреттинг-коррозии - коррозийно-механическое изнашивание соприкасающихся тел при малых колебательных перемещениях. Фреттинг-процесс возникает при трении скольжения с очень малыми возвратно-поступательными перемещениями в условиях динамической нагрузки.

Изнашивание характеризуется следующими показателями:

- скорость изнашивания - отношение величины износа ко времени, в течение которого он возник;

- интенсивность изнашивания - отношение величины износа к обусловленному пути, на котором происходило изнашивание, или к объему выполненной работы;

- износостойкость - свойство материала оказывать сопротивление изнашиванию в определенных условиях трения, оцениваемое величиной, обратной скорости изнашивания или интенсивности изнашивания;

- относительная износостойкость - отношение износостойкости испытуемого материала и материала, принятого за эталон, при их изнашивании в одинаковых условиях.

На скорость изнашивания деталей основное влияние оказывает удельное давление и скорость относительного скольжения сопряженных деталей.

, (2.1)

где - коэффициент, характеризующий влияние материала детали и качества поверхности.

Методы определения износа:

- метод микрометрирования,

- метод вырезанных лунок,

- метод определения суммарного износа (взвешивание детали,

по содержанию железа в масле, радиоактивный).

2.1.2 Процессы восстановления деталей автомобилей, их основные характеристики и функции

При капитальном ремонте автомобилей используют без восстановления 20-30% годных деталей с допустимым износом. К ним относятся: детали, обладающие высокой износостойкостью; детали, несущие небольшие нагрузки и работающие в относительно легких условиях; детали, замененные при текущем ремонте и ко времени поступления автомобиля в капитальный ремонт, не вышедшие за пределы допустимых размеров.

Значительное количество деталей автомобилей, поступивших в капитальный ремонт, имеют предельный износ. Большая часть их может быть восстановлена. В зависимости от мощности и уровня организации производственного процесса восстанавливается от 20 до 40% деталей ремонтируемых автомобилей.

Дефекты автомобилей классифицируются по следующим признакам:

- износ (равномерный, неравномерный, царапины, риски, задиры);

- изменение свойств поверхностных слоев (усталостные трещины, выкрашивание, изменение твердости);

- повреждение от действующих внутренних напряжений и

внешних нагрузок (деформации вследствие старения, изгиб, скручивание, смятие, трещины, обломы, пробоины);

- повреждение от химических и тепловых воздействий (выгорание, коробление, коррозия, цвета побежалости);

- отложения или наслоения (нагар, накипь, смола, грязь, старая краска).

Восстановление деталей сводится к устранению имеющихся у них дефектов. Наиболее часто используются следующие способы восстановления деталей:

- механическая обработка (под ремонтный размер, под номинальный размер, добавление ремонтных деталей);

- гальваническими покрытиями (хромирование, осталивание, меднение);

- слесарно-механическая обработка (припиловка, шабровка, фрезерование, шлифование, притирка, штифтовка, постановка заплат, развертывание, прогонка резьбы);

- пайка (мягкими припоями, твердыми припоями);

- сварка и наплавка (электродуговая ручная, автоматическая под флюсом, сварка и наплавка в среде защитного газа, вибродуговая наплавка, газовая сварка и резка, сварка сопротивлением (трением), точечная сварка;

- металлизация (газовая, электродуговая, электрическая высокочастотная, плазменно-дуговая);

- давлением (осадка, вдавливание, раздача, обжатие, вытяжка, правка, накатка);

- обработка полимерными материалами (восстановление изношенных деталей, заделка трещин, склеивание);

- электрическая обработка (электроискровая обработка, электромеханическая обработка, электрохимическая обработка);

- перезаливка антифрикционными материалами (баббитамисвинцовистой бронзой).

2.1.3 Производственный и технологический процессы ремонта автомобилей

Производственным процессом ремонта автомобилей (агрегатов) называется весь комплекс процессов по превращению автомобилей (агрегатов), утративших работоспособность в результате износа и других дефектов деталей и узлов, в автомобили полной работоспособности.

Производственный процесс авторемонтного производства включает получение и хранение ремонтного фонда, т.е. автомобилей, агрегатов, узлов и деталей (в зависимости от типа предприятий), снабжение запасными частями и материалами и их хранение, подготовку средств производства, организацию и планирование, все стадии восстановления деталей, их комплектования, сборки и испытания агрегатов и автомобилей, контроль и транспортировку на всех этапах производства и другие действия, связанные с ремонтом автомобилей. Поэтому производственный процесс автомобилей может быть разделен на отдельные участки, например:

- разборочно-моечный;

- наплавки и сварки деталей;

- механический;

- кузовной;

- сборочный и т.д.

Часть производственного процесса непосредственно связанная с последовательным качественным изменением объекта производства называется технологическим процессом.

Различают технологические процессы разборки, мойки, контроля и сортировки деталей, ремонта рам и кузовов, восстановления деталей, сборки и другие.

Производственные процессы в авторемонтном производстве обуславливаются конструкцией объекта ремонта, специализацией и концентрацией производства. Производственные процессы ремонта автомобилей можно свести к двум принципиальным схемам:

- ремонт грузовых автомобилей;

- ремонт легковых автомобилей.

Разница состоит в различии основного агрегата (рамы) и продолжительности его ремонта, а также в различном удельном объеме отдельных видов ремонтных работ.

При ремонте грузового автомобиля, удельный объем работ по ремонту кабины и платформы занимает 16…18% общего объема, а кузова легкового автомобиля - 40-42%.

Среди ремонтных предприятий значительное место занимают заводы по ремонту двигателей, агрегатов шасси, кузовов, электрооборудования, централизованному восстановлению деталей.

Схема производственного процесса ремонта автомобиля определяется еще и типом производства - индивидуальным или крупносерийным. В первом случае она значительно укрупняется, во втором - дифференцируется.

2.1.4 Особенности технологии ремонта автомобилей

Под технологией ремонта автомобилей понимается учение о причинах утраты, методах и способах восстановления работоспособности автомобилей требуемого качества и надежности с наименьшими затратами. Технология ремонта автомобилей является основной составной частью общего учения о ремонте машин - тракторов, дорожно-строительных и других и отличается от технологии ремонта последних особенностями технологического процесса, обусловленными конструктивными и технологическими различиями объектов ремонта. автомобиль машиностроительный проектирование ремонт

Восстановления работоспособности автомобилей с требуемым качеством и надежностью нельзя добиться без знания причин возникновения дефектов и отказов, приводящих к потере автомобилем работоспособности.

Основная особенность технологии ремонта автомобилей - анализ вредных процессов, протекающих в автомобиле и вызывающих потерю их работоспособности.

Процесс производства автомобилей начинается с изготовления заготовок, процесс ремонта - с разборки изношенного автомобиля, обезжиривания и мойки деталей, контроля и разбраковки их по группам годности.

I группа - детали негодные и не подлежащие восстановлению;

II группа - детали, износ которых не достиг предельного состояния, имеют запас на износ и могут быть использованы без восстановления при условии группового и попарного подбора (составляют 20…30%);

III группа - (40…45% ) детали достаточно высокой прочности,

но имеющие износ выше предельного значения; по общему техническому состоянию и экономической целесообразности эти детали подлежат восстановлению различными способами. Стоимость восстановленных деталей не превышает 25…30% стоимости новых.

Существенная особенность технологии ремонта - это восстановление деталей различными способами.

Восстановление деталей в авторемонтном производстве занимает большой объем работ, от качественного выполнения которых во многом зависит долговечность деталей и эксплуатационная надежность капитально отремонтированных автомобилей.

Сборка автомобилей при капитальном ремонте осуществляется из деталей, восстановленных под номинальные и ремонтные размеры, деталей с допустимым износом и частично новых деталей ремонтных и номинальных размеров. Увеличивается использование метода группового подбора деталей. Это также является отличительной особенностью технологии ремонта.

2.1.5 Законы распределения сроков службы автомобилей; методика расчета числа ремонтов

Годовой объем ремонта определяется по нормированной технологии (маршрутным картам). Для участков, на которых номенклатура и количество технологических операций остаются постоянными (разборочно-моечные, сборка агрегатов, окраска и т.д.) годовой объем работ определяют по формуле

, (2.2)

где - трудоемкость (станкоемкость) -й технологической

операции по ремонту - го объекта;

- годовая производственная программа по ремонту -х

объектов.

Для участков, на которых часть изделий при дефектации выбраковывается и заменяется новыми (медницкого, обойного, аккумуляторного, сварочно-наплавочного, слесарно-механического), годовой объем работ

(2.3)

где - коэффициент ремонта - го изделия.

Обновление парка машин зависит от их надежности, в т.ч. от качества изготовления и капитального ремонта.

Долговечность - свойство автомобиля, агрегата, узла, сопряжения сохранять работоспособность до предельного состояния с необходимыми перерывами для ТО и ТР.

Показатели долговечности: ресурс, срок службы.

Ресурс - наработка изделия до предельного состояния, оговоренного в технической документации. Различают:

- ресурс до первого капитального ремонта,

- межремонтный ресурс,

- средний ресурс.

Гамма-процентный ресурс - ресурс, который имеет и превышает в среднем обусловленное число, процентов данного типа автомобилей. Например, = 90%.

Срок службы - календарная продолжительность эксплуатации автомобиля (агрегата, узла, детали) до момента возникновения предельного состояния, оговоренного в технической документации или до списания.

Вероятность безотказной работы:

(2.4)

где - время, в течение которого необходимо определить вероятность

безотказной работы;

- время от начала его работы до первого отказа.

Вероятность отказа

или (2.5)

Отсюда следует, что вероятность отказа является интегральной функцией распределения времени Т, представляющей собой вероятность того, что время безотказной работы не превзойдет некоторого значения времени, т.е.

(2.6)

где - интегральная функция распределения.

При любых значениях событие означает отказ в течение времени , а вероятность - вероятность отказа за время .

Вероятность наступления отказа с увеличением времени работы автомобиля растет. При При любых значениях вероятность отказа , т.е. функция распределения , является неубывающей функцией.

При значение стремится к единице, при этом вероятность отказа становится достоверным событием.

Производная от функции распределения представляет собой дифференциальный закон распределения времени безотказной работы или плотность распределения времени безотказной работы.

(2.7)

Плотность распределения времени безотказной работы изображается кривой распределения.

Средняя наработка до отказа

(2.8)

где - плотность вероятности распределения случайной величины.

Пользуясь статистическими данными среднюю наработку на отказ определяют:

(2.9)

где - время безотказной работы -го автомобиля, - общее число наблюдаемых автомобилей.

Среднее время безотказной работы связано с вероятностью безотказной работы зависимостью:

(2.10)

из которой следует, что есть площадь под кривой вероятности безотказной работы.

Среднее время безотказной работы не характеризует в полной мере срок службы автомобиля. Для этой цели необходимо знать величину рассеяния оцениваемую средним квадратичным значением времени безотказной работы автомобиля.

Вероятность безотказной работы на протяжении наработки

(2.11)

Статистически

(2.12)где - число автомобилей, оставшихся работоспособными до конца наработки .

Интенсивность отказов есть отношение плотности распределения наработки до отказа к вероятности безотказной работы

(2.13)

Статистически

(2.14)

2.1.6 Система ремонта автомобилей и их составных частей

Основной политикой в области обеспечения работоспособности автомобилей является планово-предупредительная система технического обслуживания.

Плановый характер системы включает в себя плановое проведение ТО, что обеспечивает предупреждение непредвиденного (аварийного) отказа автомобиля и регулярное получение информации о его техническом состоянии, а также предполагает планируемые наработки агрегатов и автомобилей до вывода их в ремонт и объемы работ при ремонте.

Предупредительный характер системы заключается в том, что она позволяет производить ремонт составных частей и автомобиля в целом до наступления периода форсированного изнашивания базовых и основных деталей.

Система ремонта автомобилей - совокупность взаимодействующих средств ремонта, исполнителей, стратегии, технологии и нормативно-технической документации, обеспечивающих работоспособное состояние подвижного состава.

Средства ремонта объединяют производственно-техническую базу (здания, сооружения, оборудование), расположенную на автотранспортных и специализированных предприятиях по ремонту подвижного состава.

Исполнители - разделяются на основных производственных и вспомогательных рабочих, инженерно-технических работников, счетно-конторский, младший обслуживающий персонал и пожарно-сторожевую охрану.

Стратегия ремонта - это система правил, жестко определяющих выбор решения о содержании, месте и времени выполнения ремонтных работ или о способе списания автомобиля либо его составной части.

Технология ремонта - это все методы изменения технического состояния автомобилей и их составных частей в процессе ремонта.

Нормативно-техническая документация - содержит принципы, определения, методы и нормы, призванные максимально эффективно решать задачи поддержания работоспособности подвижного состава автомобильного транспорта.

Различают две основные разновидности стратегий ремонта:

- по наработке, когда объем разборки изделия и дефектации его составных частей определяется единым для парка однотипных изделий в зависимости от наработки с начала эксплуатации или после капитального (среднего) ремонта, а перечень операций восстановления вырабатывается с учетом результатов дефектации составных частей изделия;

- по техническому состоянию, когда перечень операций, в том числе разборки, вырабатывается по результатам диагностирования изделия перед ремонтом (предремонтного диагностирования), а также по данным о надежности этого изделия и однотипных изделий.

Текущий ремонт (ТР) предназначен обеспечить работоспособное состояние подвижного состава с ремонтом или заменой отдельных его агрегатов, узлов и деталей, кроме базовых, находящихся в предельном состоянии.

Средний ремонт (СР) автомобилей чаще всего применяется для случаев их эксплуатации в тяжелых дорожных условиях; осуществляется с периодичностью более одного года.

Капитальный ремонт (КР) автомобилей, агрегатов и узлов применяется для обеспечения определенного ресурса автомобиля и его составных элементов путем восстановления их работоспособности и приближенного к полному (не менее 80% доремонтного) восстановлению ресурса и обеспечения иных нормируемо-определяемых свойств.

Различают плановый и неплановый ремонты.

Плановый ремонт, постановка на который производится в соответствии с требованиями нормативно-технической документации.

Неплановый ремонт, постановка на который производится без предварительного назначения.

Регламентированный ремонт - плановый ремонт, осуществляемый с периодичностью и в объеме, определенном в эксплуатационной документации, без конкретной зависимости от технического состояния изделия в момент начала ремонта.

Ремонт по техническому состоянию - плановый ремонт, при котором контроль технического состояния выполняется с периодичностью и объемом, определенным в нормативно-технической документации.

Необезличенный метод - при этом методе сохраняется взаимная приработанность деталей, их первоначальная взаимосвязь, так как это метод ремонта, при котором сохраняется принадлежность восстановленных составных частей к определенному автомобилю, к которому они принадлежали до ремонта.

Обезличенный метод - при этом методе ремонта принадлежность восстановленных составных частей к определенному автомобилю не сохраняется.

Агрегатный метод - вариант обезличенного метода текущего ремонта. Вышедшие из строя агрегаты заменяются новыми или заранее отремонтированными.

2.2 Основы технологии разборочно-моечных процессов при ремонте автомобилей

2.2.1 Разборочно-моечные процессы и их роль в обеспечении качества и экономической эффективности ремонта автомобилей

Разборочно-моечные процессы в авторемонтном производстве играют большую роль в обеспечении высокого качества и экономической эффективности ремонта автомобилей. Разборка автомобилей и последующая очистка и мойка деталей от всевозможных загрязнений являются своеобразной заготовкой деталей в авторемонтном производстве для сборочного и восстановительного процессов.

Поэтому от качества разборочно-моечных работ зависит сохранность деталей и доля их годности для повторного использования и восстановления. В большой мере доля годных деталей и восстанавливаемых зависит от чистоты деталей.

За счет совершенствования разборочно-моечных работ доля повторного использования подшипников может быть увеличена на 15…20%, кронштейнов на 5…45%, крепежных изделий на 25…45%.

Все это влияет на качество капитального ремонта, на уменьшение расхода запасных частей и на снижение себестоимости.

2.2.2 Технологический процесс разборки автомобилей и их агрегатов

В основу технологии разборочно-моечных участков принята трехстадийная очистка от грязи и масла автомобилей и агрегатов, поступающих на разборку:

- предварительная мойка подразобранного автомобиля и товарных агрегатов, спуск масла и выпаривание его из картеров двигателей, коробок передач и задних мостов;

- вторичная мойка агрегатов после подразборки;

- окончательная мойка после разборки агрегатов и узлов автомобиля на детали.

Предварительная мойка подразобранных автомобилей и подразобранных агрегатов, а также спуск масла с пропариванием картеров значительно улучшают условия разборки.

Существует следующая последовательность разборочно-моечных операций, поэтому технологическому процессу:

а) подразборка автомобилей перед первой стадией мойки; при этом предусматривается:

1) для легковых автомобилей - снятие обивки кузова, электрооборудования и проводки, крышки багажника, боковых дверей, топливного бака и глушителя;

2) для грузовых автомобилей - снятие платформы, кабины, оперения и электрооборудования.

Подразборку автомобилей выполняют на конвейерной линии разборки автомобилей.

б) Наружная мойка автомобилей и агрегатов, спуск отработавшего масла и выпаривание картеров.

Работа выполняется в полуавтоматической моечной установке однопроцентным раствором каустической соды под давлением 4…5кг/смІ и при температуре раствора 70…80єС.

Автомобили подаются в моечную установку и выводятся из нее напольным конвейером.

Агрегаты подаются в моечную установку или тележками напольного кольцевого конвейера или подвесным транспортером.

в) Подразборка агрегатов перед второй стадией мойки; при этом предусматривается:

1) по двигателям - снятие головки цилиндров, поддона картера, боковой крышки распределительного механизма и крышки распределительных шестерен;

2) по коробкам передач - снятие верхней и боковой крышек;

3) по задним мостам - снятие редуктора, полуосей и тормозных барабанов в сборе со ступицами;

4) по передним мостам - снятие тормозных барабанов в сборе со ступицами;

5) по рулевому управлению - снятие боковой и нижней крышек механизмов.

Работа выполняется, как правило, на многоместных поворотных стендах, агрегаты подаются на стенды для подразборки и к транспортерам моечных машин кран-балками и поворотными кранами-укосинами.

г) мойка подразобранных агрегатов (двигателей, коробок передач, передних и задних мостов, механизмов рулевых управлений), а также узлов и деталей после подразборки.

Для этой цели используются полуавтоматические моечные двухкамерные установки непрерывного действия. Мойка производится 5-процентным раствором каустической соды под давлением 4…5 кг/смІ и при температуре раствора 75…80єС.

Подача подразобранных агрегатов, узлов и деталей в моечную установку и подача их после мойки на рабочие места для разборки осуществляется напольным тележечным или подвесным транспортером.

Подвешивание и снятие подразобранных агрегатов с подвесного транспортера осуществляется кран-балками, тельферами на монорельсе и кранами укосинами.

д) разборка агрегатов и узлов на детали.

В зависимости от программы ремонта разборка агрегатов и узлов на детали выполняется на конвейерах, механизированных эстакадах, многоместных поворотных стендах или стендах, оборудованных различными приспособлениями.

е) мойка деталей после разборки агрегатов и узлов (третья стадия мойки).

2.2.3 Организация процесса разборки. Средства механизации разборочных работ

Разборочные работы являются наиболее трудоемкими и недостаточно оснащенными современным оборудованием. Поэтому для снижения трудоемкости и повышения качества разборочных работ необходимо повышать уровень их механизации.

Для разборки резьбовых соединений автомобилей, поступающих в капитальный ремонт, необходим механизированный инструмент с крутящим моментом, превышающим в 1,2…2,5 раза крутящий момент, необходимый при сборке соответствующих новых сопряжений. Для этой цели применяются пневматические и электрические гайковерты инерционно-ударного типа.

Для механизации работ по разборке сопряжений с натягом и предупреждения повреждения деталей необходимо применение различных съемников и прессового оборудования, а для вывинчивания шпилек из корпусных деталей - цанговых и эксцентриковых ключей.

Целесообразно применять съемники с гидравлическим приводом.

При комплексной механизации разборочно-моечных работ должны использоваться различное оборудование и приспособления:

- подъемно-транспортное оборудование;

- механизированные эстакады;

- стенды для разборки узлов;

- пневматические и гидравлические пресса;

- кантователи;

- тележки для съема и транспортировки узлов.

Перед поступлением со склада ремонтного фонда агрегаты подвергаются наружной мойке.

В зависимости от программы и организации производства разборка агрегатов на узлы и детали может производиться поточным способом на тележках конвейера и механизированных эстакадах или тупиковым способом на различных стендах.

Разобранные детали укладываются в специальную тару (контейнеры) или в металлические сетчатые корзины и по рольгангам или на электрокарах и тележках подаются к рабочим местам мойки. Детали больших габаритов (блоки цилиндров, картеры коробок передач и т.п.) подаются по рольгангу индивидуально.

2.2.4 Виды и характер загрязнений

В процессе эксплуатации автомобилей агрегаты, узлы и детали подвергаются различным загрязнениям, отрицательно влияющим на долговечность деталей.

Наружные поверхности автомобиля и агрегатов покрываются пылью, дорожной грязью, коррозией, а при небрежной заправке или утечке - маслами и топливом. Пыль воздуха, проникая на рабочие поверхности сопряженных деталей и смешиваясь с маслом, повышает интенсивность изнашивания деталей.

Ухудшение работы двигателей происходит из-за различных углеродистых отложений на деталях двигателя в процессе его работы. Этими отложениями являются: нагар, лаковые отложения и осадки.

Нагар - твердые углеродистые вещества, откладывающиеся на стенках камеры сгорания, на днище поршня, на выпускных клапанах, выпускных коллекторах, свечах. Обладая низкой теплопроводностью, нагар вызывает перегрев двигателя, снижение его мощности, повышенный износ деталей из-за абразивного действия своих частиц.

Лаковые отложения - углеродистые вещества, напоминающие по виду лаковые покрытия, откладываются в виде тонкого слоя на поршне в зоне расположения колец, на юбке поршня и шатунах. Лаковые отложения являются одной из причин пригорания поршневых колец.

Осадки - мазеобразные сгустки, часто называемые смолистыми отложениями, состоящие из продуктов физико-химического изменения топлива и масла, а также механических примесей продуктов износа и пыли.

Осадки откладываются на стенках картера двигателя, фильтрах, маслопроводах, масляных баках и др. Вредное действие осадков проявляется в загрязнении свежего масла, заливаемого в картер двигателя, засорении маслопроводов и других.

Накипь - твердые отложения, образующиеся на внутренних стенках рубашки блока и патрубках радиатора в результате использования воды для охлаждения двигателя с малорастворимыми в воде солями магния и кальция и механических примесей.

Накипь приводит к перегреву двигателя.

Загрязнения других узлов и деталей автомобиля представляют собой масляные осадки, откладывающиеся на поверхностях деталей.

К числу загрязнений, подлежащих удалению, относится и старая краска, а также различные технологические загрязнения деталей в процессе их восстановления и хранения.

2.2.5 Классификация моечно-очистительных операций на различных этапах выполнения разборочных работ

При поступлении автомобилей в ремонт предусматривается многостадийная мойка и очистка деталей, узлов и агрегатов перед разборочными и сборочными работами, контролем и сортировкой.

Очистку агрегатов, узлов и деталей выполняют различными способами: вываркой, струйной, вибрационной, механической, ультразвуковой, химико-термической, электрохимической очисткой.

Выварку производят в ваннах при температуре 80…90єС. К преимуществам этого способа следует отнести: простоту установки; возможность применения сильнодействующих моющих средств, способных удалить такие прочные загрязнения, как смолистые отложения, нагар, накипь и коррозию; надежность и относительно высокое качество очистки; возможность повышения производительности вследствие движения моющей жидкости и деталей.

При струйной мойке, кроме физико-химического действия моющей жидкости, на загрязнение оказывает влияние удар струи раствора, выходящего из сопел под давлением 4…6 кг/смІ. Применяют одно-, двух- и трехкамерные моечные машины. Двух- и трехкамерные машины обычно бывают конвейерными. Агрегаты и детали в моечные камеры подаются ленточными, пластинчатыми, прутковыми или подвесными конвейерами. В первой камере двухкамерной машины производится мойка раствором, а во второй - ополаскивание горячей водой. Предусмотрена также очистка масляных каналов в блоках цилиндров и в коленчатых валах.

Мойка вибрационным способом чаще всего ведется в закрытых машинах, позволяющих работать с токсичными моющими растворами. Вибрация усиливает механическое воздействие на очищаемые поверхности.

Механический способ очистки применяют для удаления нагара, накипи, ржавчины и т.п. Большей частью очистку производят косточковой крошкой или металлическим порошком.

Очистка ультразвуковым способом заключается в том, что при помощи ультразвуковых колебаний возникают гидравлические удары, которые разрушают масляные загрязнения.

Очистка химико-термическим способом заключается в обработке деталей в расплаве солей и щелочей.

Очистка электрохимическим способом ведется в гальванических ваннах. Электролитом служат щелочные растворы. Кроме обычного действия электролита, пузырьки выделяющегося газа (водорода) разрушают и удаляют загрязнения.

2.2.6 Сущность процесса обезжиривания деталей

Мойку узлов и деталей автомобилей перед ремонтом производят при помощи щелочных растворов и синтетических моющих средств. Качество мойки зависит от состава моющей композиции, температуры раствора и степени его интенсификации. Способы мойки, состав моющих растворов и применяемое оборудование выбирают в зависимости от вида загрязнений, материала и габаритов узлов и деталей. Эффективность моющего действия применяемых растворов зависит от комплекса их свойств - смачивания, эмульгирования, пептизации и других.

Пептизация - процесс перехода нерастворимого вещества в состояние коллоидного раствора при содействии особых веществ - пептизаторов. Большую роль в проявлении моющего действия растворов играют поверхностно-активные вещества (ПАВ), входящие в состав моющих средств.

Широкое распространение в авторемонтном производстве получили щелочные растворы, среди которых наиболее распространенным является раствор каустической соды

Масла минерального происхождения в отличие от жиров орга-нического происхождения (растительных и животных) под действием щелочей не разлагаются и не растворяются в воде, т.е. являются неомыляемыми.

Минеральные масла со щелочами образуют эмульсии (мелкодисперсные растворы).

Для улучшения смачиваемости и повышения эмульгирующей и диспергирующей способностей щелочных растворов в них вводят добавки ПАВ (мыло, ОП-10 и другие).

Поверхностно-активные вещества адсорбируются на поверхности раздела жидкость - газ, жидкость - жидкость, жидкость - твердое тело, уменьшают поверхностные натяжения раствора и облегчают его адсорбацию на поверхности металла. Это значительно ослабляет силу сцепления масляной пленки с деталью. При нагреве раствора натяжение на поверхности масляного загрязнения уменьшается и поверхность масляной пленки увеличивается, происходит разрыв масляной пленки и образование мелких капелек масла. Из-за меньшего удельного веса или механического воздействия, капельки отрываются от металла, всплывают на поверхность раствора и находятся во взвешенном состоянии, т.е. остаются в виде эмульсии. ПАВ адсорбируются на поверхности капель масла, обволакивают их и тем самым препятствуют обратному процессу, т.е. слиянию капель.

Всплывшие на поверхность загрязнения капли масла легко смываются с поверхности деталей давлением струи раствора.

В авторемонтном производстве применяется большое число различных рецептур моющих растворов и режимов мойки. Компонентами моющих растворов могут быть:

- каустическая сода - едкий натр ;

- кальцинированная сода ;

- силикаты натрия - соли кремниевой кислоты ;

- тринатрийфосфат ;

- хромпик - калиевая соль хромовой кислоты .

Силикаты натрия и хромпик вводятся в раствор для предупреждения коррозии металла, особенно алюминия.

Водные растворы каустической соды в концентрации 50…100 г/л и более применяются для выварки в стационарных ваннах чугунных и стальных деталей с целью удаления смолистых отложений, для выварки рам, удаления старой краски с кабин грузовых автомобилей.

Водные растворы кальцинированной соды в количестве 25…30 г/л, тринатрийфосфата 25…30 г/л и жидкого стекла 10…15 г/л применяются для обезжиривания алюминиевых деталей. Температура растворов 80…90єС.

Моющие препараты МЛ-51, МЛ-52 - смесь ПАВ с электролитами - натриевыми солями кремниевой и фосфорной кислот.

Новые моющие средства - смесь синтетических ПАВ с неорганическими солями. Лабомид-101, лабомид-102, лабомид-203. Эти препараты позволяют вести очистку деталей из черных и цветных металлов, включая алюминий.

2.2.7 Способы очистки деталей от нагара, накипи, коррозии и других загрязнений

Все применяемые способы можно разделить на механические и физико-химические. К числу механических относятся способы удаления нагара механизированным или ручным инструментом, обдувкой, косточковой крошкой или металлической колотой дробью, а также водоструйный способ мойки наружных поверхностей автомобилей и агрегатов при помощи моечных установок, снабженных брандспойтами пистолетного типа, позволяющими регулировать форму струи и количество воды.

Удаление нагара и следов коррозии производят металлическими щетками с приводом от электродрели, а также скребками.

Более совершенным является пневматический способ с использованием косточковой крошки, которая готовится из скорлупы фруктовых косточек. Скорлупу после просушивания размалывают на вальцах и сортируют по размерам путем отсева на ситах. Детали с нагаром подвергают обдувке косточковой крошкой под давлением сжатого воздуха в специальной установке. Благодаря небольшой твердости крошка при ударе деформируется и на поверхности детали не возникает каких-либо рисок и царапин.

Для удаления нагара и следов коррозии обдувкой металлической дробью используется колотая чугунная или стальная дробь (величина частиц 0,5…0,9 мм). Этот способ также применяется для удаления старой краски и подготовки деталей к металлизации.

Недостаток механических способов очистки - невозможность удаления загрязнения с внутренних поверхностей деталей.

К физико-химическим способам относятся: мойка погружением ремонтируемых объектов в ванны, струйная мойка и химико-термическая очистка. Мойка в ваннах и струйная мойка в моечных машинах производится при помощи моющих жидкостей (растворов), причем при последнем способе физико-химическое действие моющей жидкости усиливает удар струи. Качество мойки зависит от состава и температуры моющих жидкостей, при ванном способе еще и от интенсификации процесса путем вибрации или от возбуждения растворов затопленными струями или пропусканием электротока.

Под затопленными струями понимаются струи в виде моющих турбулентных потоков, возбуждаемых в жидкости при помощи лопаточных мешалок или гребных винтов моечных установок.

При вибрационном способе мойки моющее действие раствора усиливается благодаря механическому воздействию на очищаемые поверхности колебательного движения деталей.

Ультразвуковая очистка деталей заключается в механическом воздействии на загрязненную поверхность деталей кавитационных полостей (пузырьков), образующихся в жидкости под действием ультразвукового поля (ультразвуком называются упругие колебания с частотами выше 20.000 Гц).

При захлопывании кавитационных пузырьков возникают ударные волны, под действием которых жировые пленки, покрывающие поверхность деталей, разрушаются. Разрушению жировых пленок способствуют интенсивные колебания не захлопывающихся пузырьков, проникающих между жировой пленкой и поверхностью детали через щели и разрывы пленки. Кавитационные взрывы, происходящие непосредственно у поверхности детали создают большое и мгновенное гидростатическое давление, благодаря которому частицы жира или накипи отрываются от металла и удаляются непрерывным потоком жидкости, создаваемым ультразвуковыми колебаниями. Удалению жировых частиц способствует смачивающее действие жидкости, которое увеличивается благодаря снижению поверхностного натяжения на границе поверхности детали - жировая пленка.

Скорость и качество звуковой очистки зависят от химической активности моющей жидкости.

При удалении грязи дополнительно очистка осуществляется за счет химического взаимодействия растворителя и грязи.

Установки для ультразвуковой очистки детали состоят из ультразвукового генератора типа УЗГ-6, УЗГ-10У, магнитострикционного преобразователя электрических колебаний в упругие механические волны и ванны с раствором для очистки.

В качестве преобразователей применяются магнитострикционные и пьезоэлектрические излучатели (20…40 кГц).

Ультразвуковую очистку целесообразно применять для деталей карбюраторов, топливных насосов, топливной аппаратуры, электрооборудования и , т.е. деталей небольших размеров.

Удаление накипи.

Очистка водяной рубашки блоков и головок цилиндров от накипи производится в специальных камерах, оборудованных рольгангами и центробежным насосом. Блок устанавливается на рольганг и при помощи шланга, присоединенного к боковому фланцу блока, через рубашку прокачивается подогретый до 60…80єС раствор тринатрийфосфата из расчета примерно 3…5 кг на мі воды. После удаления накипи рубашка блока промывается чистой водой.

Для удаления накипи применяется и 8…10% раствор соляной кислоты. Для предохранения деталей от коррозии в качестве ингибитора в раствор добавляют 3…4 г уротропина на 1 л. Раствор нагревается до 50…60єС, продолжительность промывки 50…70 минут. После обработки накипи раствором соляной кислоты необходима промывка водой с добавлением хромпика.

Химико-термическую очистку в расплавах солей и щелочей применяют для удаления нагара, накипи и продуктов коррозии, Очистка стальных деталей производится в ванне с расплавленной каустической содой в течение 5…15 минут при температуре 400…420єС. Затем детали вынимают и после охлаждения на воздухе до 120…150єС промывают струей горячей воды и погружают в керосин с минеральным маслом (1…2%) для предотвращения коррозии.

Третьей стадией очистки и мойки деталей является мойка их перед сборкой для удаления загрязнений в процессе хранения и восстановления. Это особенно необходимо для таких деталей, как блоки цилиндров, коленчатые валы, подшипники качения и др. Мойка производится синтетическими моющими средствами или горячей водой. Мойка ведется в специальных моющих машинах.

Очистка поверхности от старой краски может быть произведена различными способами:

- химическим - при помощи различных смывок;

- механическим - ручная чистка при помощи скребков, карцевальных щеток, шлифовальных камней и дробеструйной обдувкой;

- горячим - паяльной лампой или веерной горелкой.

2.3 Методы оценки технического состояния деталей при ремонте автомобилей

2.3.1 Классификация дефектов деталей

Классификация дефектов деталей позволяет правильно выбрать технологические процессы восстановления деталей; обосновать рациональную специализацию подразделений, занятых восстановлением; производить укрупненные расчеты трудовых и материальных затрат, связанных с восстановлением.

Дефект - каждое отдельное несоответствие продукции установленным требованиям (ГОСТ 15467-79).

Устранимый дефект - дефект, устранение которого технически возможно и экономически целесообразно (ГОСТ15467-79).

Величина (масштаб) дефектов - количественная характеристика отклонения фактических размеров и (или) формы деталей и их поверхностей от номинальных значений с учетом припусков на подготовительную обработку перед восстановлением.

Дефекты относятся как к отдельным поверхностям, так и к деталям в целом.

Дефекты поверхностей деталей классифицируются по несоответствию размеров (74,9%), формы (19,5%), шероховатости (4,9%), физико-механических свойств (0,2%) и нарушению целостности (0,5%).

Различают следующие группы дефектов, относящихся к деталям в целом:

- нарушение целостности (трещины, обломы, разрывы);

- несоответствие формы (изгиб, скручивание, вмятины);

- нарушение размеров деталей.

При выборе способа и технологии восстановления большое значение имеют размеры дефектов; выделяются три группы размеров:

до 0,5 мм; 0,5…2 мм; свыше 2 мм.

2.3.2 Технические условия на контроль и сортировку деталей

Технические условия на контроль и сортировку деталей разрабатываются с учетом рабочих чертежей деталей (новых), сборочных чертежей узлов, в которых эти детали установлены, условий их работы и «Руководства по капитальному ремонту автомобилей».

...