Старение автомобилей и их составных частей. Понятие о методах обеспечения и управления работоспособностью автомобилей. Схемы технологических процессов капитального ремонта автомобилей и их составных частей

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

1. Старение автомобилей и их составных частей

Старением называется процесс необратимого изменения его свойств и (или) состояния, обусловленного структурными превращениями, химическими изменениями в материалах, из которых изготовлены детали, а также постепенным накоплением в элементах конструкции автомобиля микро- и макроповреждений при эксплуатации.

При эксплуатации автомобиля имеют место физическое изнашивание деталей, потеря усталостной прочности их материала. Как при эксплуатации автомобиля, так и при его хранении происходят изменения, связанные с коррозией, потерей жесткости, структурные изменения и химические превращения в металлах, потеря некоторых свойств (например, упругости, пластичности и др.). Процессы старения всегда связаны со временем.

В связи с этим для решения задач ремонта необходимо знать законы старения, устанавливающие зависимость повреждений от времени. Например, толщины изношенного слоя, остаточного прогиба при деформации детали, площади или глубины поврежденного коррозией слоя в зависимости от наработки. Использование этих закономерностей позволяет прогнозировать потерю работоспособного состояния автомобилем и его составными частями.

Процесс старения механизма определяется процессами старения всех образующих его деталей и нарушением их взаимного расположения. Старение детали происходит в результате воздействия нескольких разрушительных процессов и является результатом воздействия большого числа факторов. Изнашиванием называется процесс отделения материала с поверхности твердого тела и (или) увеличения его остаточной деформации при трении, проявляющийся в постепенном изменении размеров и (или) формы тела. Износ является результатом изнашивания и определяется в установленных единицах (толщины слоя, объема, массы).

Процесс изнашивания обычно происходит в три стадии. На стадии I идет приработка сопряженных поверхностей деталей, занимающая небольшой отрезок времени tn. При этом износ h изменяется нелинейно, скорость изнашивания высокая, но постепенно убывает. Стадия II является наиболее продолжительной и характеризуется стабильностью процесса. Скорость изнашивания в этом случае небольшая и постоянная. Стадия III - ускоренное изнашивание, характеризующееся резко возрастающей скоростью изнашивания. Причиной этого является изменение условий трения из-за изменения размеров и формы трущихся поверхностей.

Деформация детали может быть обратимой (упругой) и необратимой, т.е. остаточной. Деформация возникает при появлении напряжений в материале детали. Если возникающие напряжения в материале детали меньше предела его упругости, то будет иметь место главным образом упругая деформация. Однако упругая деформация может сопровождаться и остаточной деформацией, например, при повышенных температурах. Остаточная деформация изменяет размеры и конфигурацию детали.

Например, у такой сложной детали, как блок цилиндров двигателя, изменяется положение осей посадочных отверстий под гильзы, подвкладыши коренных подшипников коленчатого вала, а также появляется коробление и нарушается положение обработанных поверхностей относительно технологических баз, что приводит к снижению долговечности двигателя в целом.

Разрушение приводит к полному расчленению детали. Разрушения бывают вязкими, хрупкими и усталостными.

Вязкое разрушение происходит от касательных напряжений вследствие значительной пластической деформации. Плоскость разрушений расположена под углом к направлению приложения нагрузки и совпадает с направлением действия касательных напряжений.

Хрупкое разрушение происходит под действием нормальных напряжений. Ему предшествует незначительная пластическая деформация, и плоскость разрушения оказывается перпендикулярной направлению приложения нагрузки. Процесс разрушения состоит из двух стадий: в первой стадии происходит зарождение трещины, а во второй -- ее развитие через все сечение детали.

Усталостное разрушение деталей является результатом многократного приложения нагрузок и происходит при напряжениях, значительно меньших, чем в случае однократного нагружения.

Трещина при усталостном разрушении зарождается в поверхностных, слоях, где действуют максимальные растягивающие напряжения.

По мере ослабления сечения темп развития трещины усиливается и при определенном остаточном сечении происходит полное разрушение детали.

Коррозия представляет собой разрушение металлов вследствие химического или электрохимического взаимодействия их с коррозионной средой.

Эрозия и кавитация возникают при действии на металл потока жидкости, движущейся с большой скоростью. На поверхностях деталей, подвергающихся жидкостной эрозии, образуются пятна, полосы, вымоины. Таким повреждениям подвергаются детали системы охлаждения двигателя, крылья кузова, воспринимающие со стороны колес поток воды, песка и мелких камней. Кавитационное повреждение металла происходит тогда, когда нарушается непрерывность потока жидкости и образуются кавитационные пузыри. Кавитационные пузыри, которые находятся у поверхности детали, уменьшаются в объеме с большой скоростью, что приводит к гидравлическому удару жидкости о поверхность металла. Со-средоточение в одном месте на поверхности металла большого количества таких ударов и вызывает образование кавитационных разрушений в виде каверн диаметром 0,2... 1,2 мм. Такому разрушению часто подвергаются детали системы охлаждения двигателя, гильзы цилиндров, посадочные пояски блоков цилиндров под гильзу, патрубки и др.

С течением времени или по мере роста наработки в состоянии автомобиля или его составных частей наступает предел, после которого использование автомобиля оказывается нецелесообразным: автомобиль (агрегат) достиг предельного состояния.

Предельным состоянием автомобиля и его составных частей называется состояние, при котором их дальнейшее применение по назначению недопустимо или нецелесообразно, либо восстановление их невозможно или нецелесообразно. Так, например, необходимость смены масла в картерах агрегатов связана с достижением маслами предельного состояния при изменении их смазывающих свойств; выполнение регулировочных работ обусловливается достижением предельных зазоров в сопряжениях; замена или ремонт детали диктуется износом хотя бы одной ее рабочей поверхности до предельного размера. Количественные значения показателей предельного состояния устанавливаются нормативно-технической документацией.

2. Понятие о методах обеспечения и управления работоспособностью автомобилей

Как следует из ранее изложенного, в процессе работы происходит изменение технического состояния автомобиля и его агрегатов, которое может привести к частичной или полной потере работоспособности. Существуют два способа обеспечения работоспособности автомобилей в эксплуатации при наименьших суммарных материальных и трудовых затратах и потерях времени: под-держание работоспособности, называемое техническим обслуживанием (ТО), и восстановление работоспособности, называемое ремонтом.

Действующим Положением о техническом обслуживании подвижного состава автомобильного транспорта определена планово-предупредительная система ТО и ремонта агрегатным методом. Особенностью этой системы является то, что профилактические работы по подвижному составу проводятся в плановом порядке после установленного пробега, а ремонтные работы, связанные с устранением возникших в процессе эксплуатации отказов и неисправностей, -- по потребности.

Основная цель ТО автомобиля состоит в предупреждении и отдалении момента достижения предельного состояния. Это обеспечивается, во-первых, предупреждением возникновения отказа путем контроля и доведения параметров технического состояния автомобилей (агрегата, механизма) до номинальных или близких к ним значений; во-вторых, предупреждением момента наступления отказа в результате уменьшения интенсивности изменения параметра технического состояния, снижения темпа изнашивания сопряженных деталей благодаря проведению смазочных, регулировочных, крепежных и других работ.

Техническое обслуживание по периодичности, перечню и трудоемкости выполняемых работ подразделяется на следующие виды: ежедневное (ЕО), первое (ТО-1), второе (ТО-2) и сезонное техническое обслуживание (СО).

Основным назначением ЕО является общий контроль технического состояния автомобиля, направленный на обеспечение безопасности движения, поддержание надлежащего внешнего 1ида, заправки топливом, маслом и охлаждающей жидкостью, а (ля некоторых видов транспорта и санитарная обработка. ЕО выполняется после работы подвижного состава и перед выездом его нa линию.

ТО-1 и ТО-2 производятся по достижении определенного про- 5ега (в зависимости от типа и модели транспортного средства ГО-1 -- через 2...4 тыс. км, ТО-2 -- 6...20 тыс. км). При ТО-1 производится диагностика и обслуживание узлов, обеспечивающих безопасность движения, при ТО-2 -- диагностика и обслуживание элементов, обеспечивающих тягово-экономические свойства автомобиля.

Основным назначением СО, проводимого в России два раза в Год, является подготовка автомобилей к эксплуатации в холодное И теплое время года. Для общих климатических условий СО совмещается преимущественно с ТО-2 или ТО-1 при соответствующем увеличении трудоемкости основного вида обслуживания.

Операции ТО проводятся с предварительным контролем. Основным методом выполнения контрольных работ является диагностика, которая предназначена для определения технического состояния автомобиля, его агрегатов, узлов и систем без разборки и является технологическим элементом технического обслуживания.

Кроме непосредственно работ технического обслуживания к ТО также относятся работы, проводимые для поддержания надлежащего внешнего вида и санитарного состояния автомобиля: уборка, мойка и сушка.

В процессе регулярного ТО параметры технического состояния поддерживаются в заданных пределах, однако из-за изнашивания деталей, поломок и других причин ресурс автомобиля (агрегата, механизма) расходуется, и в определенный момент автомобиль уже не может нормально эксплуатироваться, т.е. наступает такое предельное его состояние, которое не может быть устранено профилактическими методами ТО, т.е. автомобиль требует восстановления утраченной работоспособности -- ремонта.

Ремонт предназначен для восстановления и поддержания работоспособности механизма, узла, агрегата и автомобиля в целом, устранения неисправностей, возникающих при работе и выявленных при ТО. Как правило, ремонт выполняется по потребности (при достижении изделием предельного состояния) и включает контрольно-диагностические, разборочные, сборочные, регулировочные, слесарные, сварочные и некоторые другие виды работ. Характерными для работ по ремонту являются их значительная трудоемкость, стоимость, необходимость в частичной или полной разборке изделия для восстановления или замены деталей, использование при ремонте достаточно сложного станочного, сварочного, окрасочного и другого оборудования.

3. Схемы технологических процессов капитального ремонта автомобилей и их составных частей

Технологический процесс капитального ремонта полнокомплектного грузового автомобиля включает работы, перечисленные на рис. 1.

Рис. 1. Схема технологического процесса капитального ремонта грузового автомобиля и агрегатов

эрозия кавитация автомобиль технический

С принятого в ремонт автомобиля снимают аккумуляторную батарею, приборы систем питания, электрооборудования и направляют его на склад ремонтного фонда, откуда по мере необходимости автомобили подают в разборочно-моечный цех. Буксиром или с помощью тяговой цепи автомобиль устанавливают на конвейер, по которому он проходит рабочее место наружной мойки, а затем предварительной разборки, где с него снимают платформу, колеса, кабину и топливные баки. Снятые части направляют для ремонта на соответствующие производственные участки.

Шасси автомобиля повторно моют и в специальные резервуары сливают масло из картеров двигателя, коробки передач, ведущих мостов, механизмов управления. Затем шасси перемещают по конвейеру на рабочие места полной разборки, где с него снимают механизмы управления, силовой агрегат, карданные валы, передний и задний мосты, части подвески и тормозной привод. Снятые механизмы и раму автомобиля моют и направляют для ремонта на соответствующие участки.

Агрегаты, снятые с автомобиля или поступающие в КР как товарная продукция, проходят наружную мойку и поступают на разборку. После разборки агрегатов наружные и внутренние поверхности деталей моют и очищают от нагара, накипи, старой краски, продуктов коррозии, коксовых и смолистых отложений. При дефектации детали разделяют на три группы: утильные (восстановление которых технически невозможно или экономически не-целесообразно), годные без ремонта (износ которых не превысил допустимого значения, регламентированного техническими условиями) и требующие восстановления. Детали последней группы восстанавливают различными способами и после контроля передают на комплектование, где их подбирают в комплекты и передают на сборку агрегатов.

Двигатели обычно собирают на поточных линиях, другие агрегаты -- на специализированных рабочих местах. Собранные агрегаты испытывают и после устранения обнаруженных дефектов окрашивают. Агрегаты, принятые отделом технического контроля (ОТК), поступают на конвейер для сборки автомобилей или на склад готовой продукции, откуда выдаются заказчикам.

Автомобиль после общей сборки заправляют топливом и испытывают пробегом или на стенде с беговыми барабанами. Во время испытаний регулируют механизмы и устраняют обнаруженные неисправности. При необходимости автомобиль моют, подкрашивают, после чего сдают заказчику.

Список использованной литературы

1. Ремонт автомобилей и двигателей: Учебник для студ. учреждений сред. проф. образования / В.И. Карагодин, Н.Н. Митрохин. 3-е изд., стер. М.: Издательский центр «Академия», 2005. - 496с.

2. Синельников А.Ф., Павлов А.П. практикум для выполнения расчетных работ по дисциплине «Техника транспорта, обслуживание и ремонт» (техническое обслуживание и ремонт). - М.: ООО «Техполиграфцентр», 2007. - 67с.

3. Карагодин В.И. проектирование производственных участков авторемонтных предприятий: Учеб. пособие. - М.: ООО «Техполиграфцентр», 2010. - 78с.

4. Карагодин В.И. Методические указания к курсовому проектированию по дисциплине «Проектирование авторемонтных предприятий». - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: ООО «Техполиграфцентр», 2010. - 22с.

Размещено на Allbest.ru