Ремонт автомобилей и их составных частей

Размещено на http://www.allbest.ru/

Курсовой проект

«Ремонт автомобилей и их составных частей»



Введение

В условиях рыночной экономики проблема сокращения затрат на содержание автомобилей за время их эксплуатации имеет важное значение. Высокие цены на новые автомобили заставляют их владельцев уделять больше внимания капитальному ремонту. Поэтому главная задача авторемонтного производства заключается в экономически эффективном восстановлении работоспособности автомобилей для наиболее полного использования остаточной долговечности составляющих их деталей.

Экономическая эффективность ремонта заключается в том, что заготовки, используемые при ремонте автомобиля, полученные в результате разборки и очистки последнего, значительно дешевле заготовок, выпускаемых машиностроением, получаемых литьем, ковкой или штамповкой. Кроме того, при ремонте деталей автомобиля, как правило, обрабатывается меньшее число поверхностей, поэтому трудоемкость обработки значительно меньше. Рациональный технологический процесс ремонта обеспечивает восстановление свойств детали, близких к свойствам новой.

Следует отметить, что авторемонтное производство носит природоохранный и ресурсосберегающий характер. На изготовление одного коленчатого вала автомобильного двигателя с рабочим объемом 4,8 л расходуют 57 кг металла, 183 МДж энергии, масса отходов при этом составляет 2,5 кг. При восстановлении названной детали указанные величины имеют значения примерно в 20 раз меньше -- 2,6 кг, 9,5 МДж и 0,12 кг соответственно,

Необходимость изучения специфичных процессов ремонтного производства обусловлена его существенными отличиями от машиностроительного производства.

Большой вклад в отечественную научную базу ремонта автомобилей внесли профессора К. Т. Кошкин, В. В. Ефремов, В. А. Шадричев, Л. В. Дехтиринский, В. А. Зорин, Б. П. Долго-полов, В. И. Карагодин и др.

Среди задач, решаемых при проектировании технологий, важнейшими являются выбор и обоснование наиболее экономичного и эффективного способа восстановления поверхности детали, оптимального маршрута ремонта, обоснование точности замыкающего звена восстанавливаемой размерной цепи агрегатов, выбор оборудования и оснастки, формирование маршрутной и операционной технологии ремонта, что предполагает знание современных материалов для нанесения покрытий, внедренных и перспективных способов создания ремонтных заготовок, термической и механической обработки деталей, основ маркетинговой и технологической подготовки авторемонтного производства.



1. Анализ технических условий на капитальный ремонт детали

Корпус радиаторной секции выполнен из стали СЧ 21ГОСТ 1412 - 85; втулка - БрОЦСЧ-4-2,5 ГОСТ 15885 - 77; ось - сталь15ХФ ГОСТ4543 - 71.

Ось имеет твердость от 52 до 64 НRСэ.

Габаритные размеры :

высота корпуса - 0,67 м.,

длина корпуса - 0,81 м.,

ширина корпуса - 0,49 м.

На двигателях КамАЗ установлены полностью унифицированные масляные насосы шестеренчатого типа.

Масляный насос имеет две секции - нагнетающую и радиаторную, каждая из которых состоит из пары цилиндрических прямозубых шестерен. Шестерни изготовлены из стали 40Х и термически обработаны. Нагнетающая секция подает масло в систему смазки двигателя, а радиаторная - прокачивает масло через масляный радиатор.

Производительность радиаторной секции на том же режиме и при давлении в системе, не превышающем 0,8 кПсм 2,25 л/мин.

Выделим элементарные поверхности детали:

1. Гнезда под шестерни

2. Отверстие во втулке под валик

3. Ось ведомых шестерен

4. Отверстие под предохранительный клапан



Рис. 1 - Элементарные поверхности корпуса радиаторной секции масляного насоса КамАЗ.

Распределим поверхности по группам и составим таблицу:

Таблица 1 - Сводная таблица распределения элементарных поверхностей корпуса радиаторной секции масляного насоса

№ п/п	Наименование поверхности	Группы поверхностей
		I	II	III	IV
1	2	3	4	5	6
1	Гнезда под шестерни	*
2	Отверстие во втулке под валик		*
3	Ось ведомых шестерен		*
4	Отверстие под предохранительный клапан		*



Рис.2 - Диаграмма распределения элементарных поверхностей корпуса радиаторной секции масляного насоса со втулкой в сборе по группам



2. Конструктивный и эксплуатационный анализ нагружения поверхностей детали и сборочной единицы при её работе

Рис.2 Насос масляный Камаз-740: 1 - корпус радиаторной секции; 2 - шестерня ведущая радиаторной секции; 3 -проставка; 4 - шестерня ведущая нагнетающей секции; 5 - корпус нагнетающей секции; 6 - шестерня ведомая привода насоса; 7 - шпонка; 8 - валик ведущих шестерен; 9 - шестерня ведомая нагнетающей секции; 10 - шестерня ведомая радиаторной секции; 11 клапан предохранительный радиаторной секции; 12, 15, 17 - пружины клапана; 13, 16 - пробки клапана; 14 - клапан системы смазывания; 18 - клапан предохранительный нагнетающей секции

Из радиаторной секции масляного насоса Камаз-740 масло поступает к центробежному фильтру 11, далее - в радиатор и затем сливается в картер.

При закрытом кране 10 масло из центробежного фильтра через сливной клапан 9, минуя радиатор, сливается в картер. Остальные детали и сборочные единицы двигателя смазываются разбрызгиванием и масляным туманом.

Масляный насос Камаз-740 (рис. 2) закреплен на нижней плоскости блока цилиндров. Нагнетающая секция масляного насоса Камаз-740 подает масло в главную магистраль двигателя, радиаторная секция - в центробежный фильтр и радиатор.

В корпусах секций 1 и 5 установлены предохранительные клапаны 11 и 18, отрегулированные на давление открытия 833,6...931,7 кПа (8,5...9,5 кгс/см2) и предназначенные для ограничения максимального давления на выходе из секций насоса.

Клапан 14 системы смазки двигателя Камаз-740, срабатывающий при давлении 392,4...441,31кПа (4,0...4,5 кгс/см2), предназначен для ограничения давления в главной магистрали двигателя.

Рис. 3 - Корпус радиаторной секции со втулкой в корпусе



3 Сравнительный анализ способов восстановления деталей автомобилей

Ремонтное производство в настоящее время располагает достаточным количеством способов, чтобы восстановить практически любую изношенную и поврежденную деталь.

Мы будем рассматривать 7 следующих способов:

1. Металлизация электродуговая

2. Наплавка ручная электродуговая

3. Наплавка вибродуговая в ультразвуковом поле

4. Микронаплавка биметаллическим электродом

5. Струйное хромирование

6. Железнение ванное горячее

7. Магнитоабразивное упрочнение с охлаждающей жидкостью

3.1 Металлизация электродуговая

Металлизация -- метод модификации свойств поверхности изделия путем нанесения на его поверхность слоя металла. Металлизации подвергаются как неметаллические поверхности (стекло, бетон, пластмасса) так и металлические. В последнем случае металлизацией наносится другой материал, например, более твердый или коррозионно-стойкий (хромирование, цинкование, алюминирование). Часто «металлизацией» называют напыление металла методами газотермического напыления.

При электродуговом напылении дуга формируется при контакте двух противоположно заряженных металлических проволок, обычно из того же материала. Это приводит к расплавлению материала на кончике проволоки.

Воздух диспергирует расплавленный материал и ускоряет его к образцу. Скорость напыления регулируется соответствующей настройкой подачи проволоки при ее расплавлении, таким образом поддерживается постоянная дуга.

Рис. 4 - Схема электродуговой металлизации

Электродуговая металлизация, являясь одним из первых изобретенных процессов газотермического напыления, занимает свою нишу для многих применений. Используя лишь энергию электричества, электродуговая металлизация не требует наличия процессных газов, за исключением атомизирующего воздуха. В результате, покрытия получаются более чистыми и более обрабатываемыми, чем покрытия, полученные другими методами газотермического напыления. При наименьшем количестве входных параметров из всех видов газотермического напыления, системы электродуговой металлизации являются легкими в использовании и обслуживании, а также позволяют получить надежные и прочные покрытия.

3.2 Наплавка ручная электродуговая

Наплавка покрытий - это процесс нанесения покрытия из расплавленного материала на разогретую до температуры плавления поверхность восстанавливаемой детали.

Покрытия, полученные наплавкой, характеризуются отсутствием пор, высокими значениями модуля упругости и прочности на разрыв. Прочность соединения этих покрытий с основой соизмерима с прочностью материала детали. Если в машиностроительном производстве наплавку применяют для повышения износостойкости трущихся поверхностей, то в ремонтном производстве - в основном для проведения последующих работ по восстановлению расположения, формы и размеров изношенных элементов. Восстановительная наплавка при этом обеспечивает также получение новых свойств поверхностей: коррозионной, эрозионной, кавитационной. износо-, жаростойкости и др. Доля трудоемкости сварки и наплавки составляет ~ 70 % всех способов создания ремонтных заготовок при восстановлении деталей. Наплавка изношенных поверхностей занимает ведущее место вследствие своей универсальности.

Способы наплавки делят на группы в зависимости от видов применяемых источников тепла, характера легирования и способа защиты формируемого покрытия от влияния кислорода и азота воздуха. Наибольшее распространение в ремонте при нанесении покрытий получили способы электродуговой наплавки: под флюсом, в среде защитных газов и вибродуговая (таблица 1).

Задача, решаемая при наплавке покрытий, - получить покрытие без пор, необходимой толщины, прочно соединенное с поверхностью детали, нужного химического состава с заданной структурой.

Электродуговая наплавка имеет много видов. При их классификации учитывают следующие классификационные признаки:

- уровень механизации (ручная, полуавтоматическая, автоматическая);

- вид применяемого тока (постоянный, переменный, импульсный, специальной характеристики);

- вид электрода (плавящийся, неплавящийся);

- полярность электрода при постоянном токе (прямая, обратная);

- вид дуги (прямая, косвенная);

- режим (стационарный, нестационарный);

- способ защиты зоны наплавки от воздушной атмосферы (в среде защитных газов, водяных паров, жидкости, под слоем флюса, комбинированный);

- способ легирования наплавляемого металла (покрытием электрода, флюсом, электродным материалом, комбинированный).

Электродуговая наплавка получила наибольшее распространение в ремонте машин среди способов нанесения покрытий. Этот способ по сравнению с другими способами создания ремонтных заготовок дает возможность получать слои с высокой производительностью практически любой толщины, различного химического состава и с высокими физико-механическими свойствами. Наплавочные покрытия наносят на цилиндрические поверхности диаметром > 12 мм.

Ручная электродуговая наплавка выполняется в основном электродами с толстым покрытием и в тех случаях, когда применение механизированных способов невозможно или нецелесообразно.

Для получения минимальной глубины проплавления основного металла электрод наклоняют в сторону, обратную направлению наплавки. Наплавку выполняют электродами диаметром 2...6 мм на постоянном токе 80...300 А обратной полярности с производительностью 0,8...3,0 кг/ч. Требуется высокая квалификация сварщиков, потому что наплавку необходимо вести на минимально возможных токе и напряжении с целью уменьшения доли основного металла в наплавленном слое, при этом необходимо обеспечить сплавление основного и наплавленного металлов.

Процесс применяют для нанесения износостойких материалов на поверхности корпусных деталей, кронштейнов, рычагов и других деталей в единичном производстве.

деталь сборочный автомобиль ремонтный



3.3 Наплавка вибродуговая в ультразвуковом поле

Вибродуговая наплавка - разновидность дуговой наплавки, позволяющая за счет использования вибрации электрода и подачи в зону дуги охлаждающей жидкости (рис. 16.1) дополнительно воздействовать на свойства наплавляемого металла. При осуществлении процесса амплитуду колебаний (0,5--3 мм) электрода вдоль его оси и расстояние между электродом и наплавляемой поверхностью выбирают таким образом, чтобы при вибрации наблюдались короткие замыкания электрода на деталь. При коротком замыкании происходит принудительный перенос электродного металла на поверхность наплавляемого металла. Это стабилизирует процесс наплавки.

Рис. 16.1. Схема вибродуговой наплавки: 1 -- наплавляемая деталь; 2 подача охлаждающей жидкости; 3 -- электромагнит вибратора; 4 -- пружина; 5 -- электродная проволока; Uи -- напряжение источника питания; ?под -- скорость подачи электродной проволоки

В зависимости от напряжения источника тока, индуктивности цепи, амплитуды колебаний в процессе наплавки можно выделить этап короткого замыкания, возбуждения и горения дуги и холостого хода, когда дуга гаснет, если напряжение на дуге оказывается недостаточным при данной длине дуги. При холостом ходе, когда в зоне наплавки теплота не выделяется, может произойти несплавление электродного металла в основном в момент короткого замыкания, т. е. нарушение процесса наплавки.

По этой причине параметры процесса вибродуговой наплавки подбирают таким образом, чтобы исключался холостой ход, или длительность его была такой, чтобы за этот период на поверхности наплавленного металла сохранялась ванночка жидкого металла. Подобное ведение процесса создает условия для образования сварочной ванны между основным металлом и наплавляемым. Обычно идут по первому пути -- исключают период «холостого хода».

В процессе наплавки в зону дуги подается охлаждающая жидкость по концентрично расположенному соплу относительно электрода. Помимо этого, жидкость через дополнительное сопло подается и на наплавленный валик.

В охлаждающую жидкость, как правило, вводят компоиенты. повышающие стабильность горения дуги. Обычно используют 3--4 %-ный водный раствор кальцинированной соды (Na2CО3). Применительно к сталям щелочной раствор в известной мере предохраняет наплавляемую деталь от коррозии. Охлаждающая жидкость защищает металл в зоне наплавки от атмосферы воздуха, но сама обладает окислительными свойствами. Это снижает коэффициент перехода элементов. Например, коэффициент перехода для углерода составляет 40-60 %, для марганца 50-70 %.

Особые условия формирования наплавленного слоя путем последовательного наложения валиков в условиях интенсивного охлаждения приводят к получению наплавленного металла со значительной структурной и механической неоднородностью. При наплавке проволокой из стали 60 твердость наплавленного металла изменяется в пределах HRC 20-60.

Опыт эксплуатации показывает, что разброс твердости оказывает незначительное влияние на износостойкость соприкасающихся поверхностей.

С помощью вибродуговой наплавки обычно осуществляют наплавку слоя металла толщиной 0,5-3 мм. Преимуществом способа является возможность наплавки на детали диаметром 8-10 мм.

3.4 Микронаплавка биметаллическим электродом

Покрытие, образующее собственно биметаллический электрод, выполняется смесью порошков меди и титана с соответствующим соотношением массовых частей - 3:1 соответственно, что обеспечивает на весь срок срабатывания протектора его надежный электрический контакт с защищаемым материалом при минимальном внутреннем сопротивлении без пропитки пористой подложки электролитом, сохранность работоспособности электрода после транспортирования и хранения при отрицательных температурах, до -50oС, позволяет наносить покрытие, образующее электрод, за один прием на всю рабочую поверхность электрода.

Электрод биметаллический длительного действия состоит из двух биметаллических пластин толщиной 0,1...0,2 мм, сформированных на противоположных плоскостях диэлектрической подложки и соединенных между собой окантовкой из меди, напыленной по всему периметру боковых граней подложки.

Пластины электрода выполнены из смеси порошков меди и титана с соотношением массовых частей 3:1 соответственно плазменным напылением.

К медной окантовке припаян выводной кабель длиной 3500 мм с наконечником на свободном конце.

Место пайки защищено клеем ВК-9.

Для исключения обрыва в месте пайки кабель крепится к подложке еще в двух местах клеем ВК-9.

Устройство работает следующим образом.

Электрод устанавливается плавным погружением в сильно увлажненный (мокрый) грунт в заранее подготовленные шурф или шпур диаметром, примерно, 20 см в вертикальном положении на уровне нижней образующей трубопровода на расстоянии 15...20 см от вертикальной плоскости касательной к боковой поверхности трубы.

Место установки электрода аккуратно присыпают грунтом обратной засыпки (без крупных включений), послойно уплотняя грунт, заливая его водой до насыщения, что обеспечивает надежный электрический контакт электрода и грунта при определении разности потенциалов труба - земля, измеренной относительно электрода. Основной материал электрода - медь обеспечивает контакт с грунтом, протектор - титан осуществляет электрохимзащиту основного материала, обеспечивая длительную, до полного срабатывания протектора (титана), работу электрода.

Выводным кабелем датчик соединяется через контрольно-измерительную колонку (КИК) контрольно-измерительного пункта (КИП) к цепям измерительным, управления преобразователем, при использовании его для работы с автоматическим преобразователем катодной защиты в режиме поддержания заданной разности потенциалов труба - земля, системам коррозионного мониторинга и настройки преобразователя катодной защиты в режиме потенциала, близкого к поляризационному потенциалу сооружения.

Выполнение электрода биметаллического длительного действия описанным выше образом обеспечивает снижение более чем в два раза затрат труда и материалов на его изготовление, удлиняет срок надежной эксплуатации, обеспечивает работоспособность электрода после транспортировки и хранения при пониженной до -50oС температуре.

Вследствие этого обеспечивается его более высокая конкурентоспособность.

Электрод биметаллический длительного действия, состоящий из двух биметаллических пластин, которые напылены на противоположных поверхностях пластины - подложки из диэлектрика и соединены между собой электрически напыленной на боковые поверхности подложки по всему их периметру окантовкой из меди, к которой припаян выводной кабель с наконечником на свободном конце, отличающийся тем, что пластины электрода напылены смесью порошков меди и титана с соотношением массовых частей 3:1 соответственно сплошным однородным полем на каждой противолежащей поверхности подложки.

3.5 Наплавка в среде углекислого газа с охлаждением

Наплавку в среде углекислого газа целесообразно применять для восстановления наружных и внутренних поверхностей деталей цилиндрической формы небольшого диаметра.

Сварка и наплавка в углекислом газе осуществляются автоматическим и полуавтоматическим способами. При полуавтоматической сварке и наплавке механизированы только операции подачи углекислого газа и электродной проволоки, при автоматической сварке механизирована также операция перемещения электрода относительно детали.

Материалы. Для сварки и наплавки в среде углекислого газа применяют проволоки следующих марок: Св-08ГС, Св-08Г2С, Св-12ГС, Св-10ХГ2С, Св-18ХГСА, Нп-ЗОХГСА, ПП-АН4, ПП-АН5, ПП-АН8, ПП-ЗХ2В8Т, ПП-Р18Т, ПП-Х12ВФТ и другие. Выбор электродной проволоки производится по содержанию элементов раскислителей. Основные раскислители в проволоке для сварки и наплавки углеродистых и низколегированных сталей -- кремний и марганец. Сварка и наплавка проволокой, не содержащей достаточного количества раскислителей и с большим содержанием углерода, сопровождается повышенным разбрызгиванием, металл шва становится пористым, появляется опасность возникновения трещин.

Для обеспечения защитной среды углекислый газ получают обычно из пищевой углекислоты или специальной осушенной углекислоты. В баллонах содержится 20... 25 кг жидкой углекислоты под давлением 5,0... 6,0 МПа. В нормальных условиях из одного килограмма углекислоты при ее испарении получают 509 л СО2.

Рис. 7 -Схема наплавки в среде углекислого газа с охлаждением

Оборудование. Для сварки и наплавки в среде углекислого газа выпускаются комплекты специального оборудования различных конструкций. В комплект входят автоматическая головка, подающий механизм, пульт управления, подогреватель, осушитель. Пост автоматической и полуавтоматической сварки и наплавки в углекислом газе, кроме узлов, входящих в комплект, дополнительно оборудуется понижающим редуктором, баллоном с СО2, резиновыми шлангами для подачи газа к горелкам, расходомером для определения расхода газа при сварке или наплавке.

Для сварки и наплавки в углекислом газе используют аппараты А-547-Р, А-547-У, А-929, ПДПГ-300, А-577-У.

Полуавтомат А-547-Р предназначен для сварки и наплавки электродной проволокой диаметром 0,5... 1,2 мм. Скорость подачи проволоки можно регулировать в пределах 120 ... 140 м/ч. В качестве источника питания полуавтомат комплектуется селеновым сварочным выпрямителем ВС-200, рассчитанным на номинальный ток 200 А и напряжение 17 ... 25 В.

3.6 Струйное хромирование

В результате при хромирования вертикально расположенных цилиндров слой хрома в нижней части будет больше, чем в верхней, образуется конусность хромированной цилиндрической- поверхности . Усиленный проток электролита через межэлектродное пространство делает газонасыщение электролита равномерным и устраняет возможность конусности из-за указанной причины.

Струйиое хромирование. Более интенсивное перемешивание прикатодного слоя достигается при направлении струи электролиз та перпендикулярно хромируемой поверхности. Практически это осуществляется, использованием анодов в качестве сопел, направляющих струн электролита на хромируемую поверхностей Аноды делают полыми с круглыми или щелевидными отверстиями, распределенными по всей рабочей поверхности. Электролит, подаваемый в полость анода насосом, направляется на поверхность детали через указанные отверстия в аноде. Вариантом анодно-струйного хромирования является способ, при котором электролит вытекает на рабочие зоны через сливные отверстия, равномерно, распределенные не рабочей части анода. Это обуславливает одинаковое интенсивное воздействие потока электролита на всю хромируемую поверхность.

Его проводят в саморегулирующемся электролите при температуре 50-60 °С в широком диапазоне плотности тока, достигающей 200 А/дм2. Скорость протекания электролита 40-60 см/с, катодно-анодное расстояние -- 15 мм. При этом получают блестящие покрытия. Выход по току достигает 22%, что вместе с высокой плотностью тока ускоряет процесс осаждения хрома: при t = 50 °С и Dk = 100 А/дм'2 скорость осаждения составляет 0,1 мм/ч. При струйном хромировании в тетрахроматном электролите высококачественные покрытия осаждаются при D = 150-- 160 А/дм2 со скоростью 0,25 мм/ч. В универсальном электролите хромируют: при температуре -- 50 °С, плотности тока -- 70-90 А/дм2, скорости протекания электролита -- 100-120 см/с, катодно-анодном расстоянии 15 мм. Скорость осаждения хрома составляет 0,08--0,10 мм/ч. Схема установки для струйного хромирования показана ниже:

Размещено на http://www.allbest.ru/

Схема установки для струйного хромирования: 1- анод; 2 - устройство для поддержания уровня электролита; 3 - наращиваемый вал; 4 - раздвижная кассета; 5 - ванна; 6 - электролит; 7 - подогреватель; 8 - насос

3.7 Железнение ванное горячее

Подлежащая железнению поверхность механически обрабатывается "как чисто", обезжиривается венской известью. Не покрываемые и не контактные поверхности изолируются кислотостойкими лаками, красками, изолентой или другим способом. Производится подготовка покрываемой поверхности в ванне анодной очистки при железнении в ванне на подвеске или бесшламное травление при железнении на установке и проводится железнение. Процесс начинается на асимметричном токе при катодно-анодном соотношении 1:2 , которое в течение 5-ти минут автоматически возрастает до 1:10 за счёт уменьшения анодного тока, затем продолжается на постоянном токе. Начальная катодная плотность тока, равная 3А/дм2 в течение 3-5 минут доводится до рабочей - 40А/дм2 и производится наращивание слоя железа до заданной толщины. Рекомендуемая температура электролита 18-25 град.С, но не выше 40 град.С. Выход по току - 93-97%, скорость осаждения - 0,40-0,45 мм/час(0,8-0,9 мм/час на диаметр).
Начало процесса на асимметричном токе обеспечивает высокую адгезию покрытия с деталью, а наращивание рабочего слоя на постоянном токе хорошие физико-механические свойства покрытия.

Техпроцесс железнения в стационарной ванне на подвесных приспособлениях -наиболее распространён и может быть использован для восстановления большой номенклатуры деталей. Для процесса необходимы ванны железнения, анодной очистки, холодной промывки и источники тока. При большой производственной программе, когда одновременно в ванну железнения загружаются несколько подвесок с деталями, необходимы источник тока с реверсом. Если предполагается покрывать по одной детали(или подвеске с несколькими деталями), то может быть использован один универсальный источник тока. Габариты ванн и мощность источников тока выбираются в зависимости от программы и номенклатуры.

Ванны изготавливаются из пластика - ПВХ, полипропилена, винипласта и т. п., или из конструкционной стали и футеруются теми же пластиками.

Источники тока импульсные, малогабаритные, герметичного исполнения. Могут устанавливаться как рядом с ванной, так и в отдельном помещении - в этом случае выносной пульт управления может быть установлен рядом с ванной для удобства обслуживания.

По желанию Заказчика ванна железнения может быть дополнительно укомплектована насосом, фильтрами и стендом проточного железнения или(и) стендом с вращателем, превращаясь таким образом в установку вневанного железнения.



3.8 Магнитоабразивное упрочнение с охлаждающей жидкостью

Электромагнитное поле успешно применяют в современной технике и технологии для управления свойствами тела и жидкости. В России и передовых странах мира магнитную обработку используют для улучшения свойств конструкционных материалов, воды, растворов, дисперсных систем, резины, режущего и мерительного инструмента, зубчатых колес, тросов, заклепок, станин, буров и т.п.

Внедрение магнитной обработки позволяет уменьшить остаточные и усталостные напряжения в деталях и конструкциях, повысить износостойкость и долговечность различных деталей.



4. Формирование маршрута технологии восстановления и обоснование выбора метода восстановления поверхностей детали

4.1 Выбор маршрута для разработки технологического процесса восстановления

Перед тем, как составить маршрутную карту, нам необходимо отобрать сочетания дефектов, встречающиеся чаще всего. Для этого исключим из представленной выборки детали, имеющие дефекты, при которых деталь должна выбраковываться. Получим:

Вариант В

1

2

23

26

27

Значит, существует 4 сочетания дефектов:

1: 9

2: 5, 6, 8

3: 5, 6, 8, 9

4:5, 6, 7, 8, 9

Где: 5- Износ оси ведомых шестерен по диаметру

6- Ослабление посадки оси ведомых шестерен

7- Износ отверстия под ось ведомых шестерен

8- Износ отверстия под предохранительный клапан

9- Износ резьб

Составим маршрут для этих сочетаний. Он будет включать дефекты 5, 6, 7, 8, 9.

4.2 Обоснование выбора способа восстановления (устранения) дефектов детали

Применимость способов для восстановления конкретной детали (дефекта) оценивается в результате расчетов по обобщающему отклику М:

М=М1М2М3М4М5М6М7

где М1, ..., М7 -- частные отклики параметров, которые могут принимать два значения: 1 -- способ может быть использован для устранения дефекта по параметру; 0 -- способ по рассматриваемому параметру не может быть применим.

Рассматриваемые параметры -- группа «Конструктивно-технологические характеристики:

М1 -- вид основного материала изношенной поверхности;

М2 -- вид поверхности восстановления (упрочнение);

М3 -- материал покрытия;

М4 -- минимально допустимый диаметр восстановленной поверхности: наружный (для класса деталей типа «валы») и внутренний (корпусные детали, втулки);

М5 -- обеспечиваемая толщина (глубина) наращивания или упрочнения;

М6 -- вид сопряжения или посадки восстановленной поверхности;

М7 -- вид нагрузки на восстановленную поверхность.

В случае если М= 0 (а это происходит, когда один из параметров М1, ...,М7 равен 0), способ не применим для устранения этого дефекта.

Практическую реализацию этой методики можно представить в виде табуляграмм (табл. 3 - табл. 5).

Принимаем исследуемый дефект - износ оси ведомых шестерен по диаметру. В дальнейшем будем рассматривать именно этот дефект.

Таблица 2 - Табуляграмма выбора способов восстановления износа шейки под втулку шестерни четвертой передачи

Способ восстановления	Частные отклики - параметр	Обобщенные отклики М
	М1	М2	М3	М4	М5	М6	М7
Металлизация электродуговая	Да 1	Да 1	Да 1	Да 1	Да 1	Да 1	Нет 0	Не годен 0
Наплавка ручная электродуговая	Да 1	Да 1	Да 1	Нет 0	Да 1	Да 1	Нет 0	Не годен 0
Наплавка вибродуговая в ультразвуковом поле	Да 1	Да 1	Да 1	Да 1	Да 1	Да 1	Да 1	Годен 1
Микронаплавка биметаллическим электродом	Да 1	Нет 0	Да 1	Да 1	Да 1	Нет 0	Нет 0	Не годен 0
Струйное хромирование	Да 1	Да 1	Да 1	Да 1	Да 1	Да 1	Да 1	Годен 1
Железнение ванное горячее	Да 1	Да 1	Да 1	Да 1	Да 1	Да 1	Нет 0	Не годен 0
Магнитоабразивное упрочнение с охлаждающей жидкостью	Да 1	Да 1	Да 1	Да 1	Да 1	Да 1	Да 1	Годен 1

Выбираем наплавку вибродуговую в ультразвуковом поле

Переходим к составлению маршрутной карты:

Операции:

1) Очистная.

Очистить корпус радиаторной секции масляного насоса и промыть его в растворе моющего средства МС-8 концентрации 20 г/л и температурой 75-80 0С.

Наличие смолистых отложений, загрязнения и смазки на поверхности корпуса радиаторной секции масляного насоса не допускаются.

Оборудование: Машина для очистки ОМ-5288.

2) Наплавка вибродуговая в ультразвуковом поле.

Производится наваривание оси.

Оборудование: наплавочный станок У651.

Приспособления и инструмент: аппарат для автоматической наплавки А1408.

3) Токарные работы.

Оборудование: универсальный токарно-винторезный станок 16К20.

4) Шлифование

Шлифование до номинальных размеров

Оборудование: Бесцентровошлифовальный станок модели 3В182

Оснастка и инструмент: шлифовальный круг ПП 600X180X305 мм 7925 С1С2К5

5) Контрольная.

Провести контроль согласно техническим требованиям на выдачу корпуса5 радиаторной секции масляного насоса из восстановления.

Выбор оборудования

Номенклатура и количество оборудования по рабочим местам рассчитываются в соответствии с технологическим процессом, трудоёмкостью выполняемых работ и фондом времени.

Выбор приспособлений.

Вид подъемно-транспортного средства - тележка ручная для длинных грузов ДЛ.

Выбор режущего и вспомогательного инструмента.

резец Т15К6.



5. Расчет и обоснование стратегии восстановления ремонтной размерной цепи

Рис. 8 - Эскиз исследуемой размерной цепи

Так как в нашей курсовой работе рассматривается износ шеек вторичного вала, то для расчета размерной цепи выберем схему, состоящую из рабочей поверхности шейки под задний подшипник и шарикового подшипника.

Размерную цепь в таком случае можно записать в виде:

А0=А1-А2

Где: А1 - внутренний диаметр

А2 - диаметр валика ведущих шестерен

А0 - зазор между валиком ведущих шестерен и корпусом радиаторной секции масляного насоса

Произведем расчет размерной цепи, в результате получим:

Номинальный размер замыкающего звена: 0

Допуск замыкающего звена:

Предельный отклонения замыкающего звена: -0,042..0,072

Изнашивающейся деталью в сопряжении является ось ведомых шестерен, стратегия восстановления размерной цепи - восстановление составляющих звеньев ремонтной цепи до их номинальных размеров.



6. Расчет режимов и нормирование операций технологии восстановления. Оформление операционной технологии

В условиях ремонтного производства размер производственной партии принимается равной месячной, декадной или дневной потребности в ремонтируемых или изготавливаемых деталях.

В начальной стадии проектирования технологического процесса величина производственной партии определяется ориентировочно по формуле:

где годовая производственная программа полнокомплектных ремонтов автомобилей;

маршрутный коэффициент ремонта деталей;

коэффициент, потери деталей в процессе ремонта от неисправимого брака, обнаруженных дефектов и т.д. для ремонтного производства;

коэффициент учитывающий размер детали:

2 - 3 дня для крупных деталей (вес более 50 кг.);

5 дней - для средних деталей;

10 дней - для мелких деталей;

количество одинаковых деталей в автомобиле (агрегате),шт. ;

количество рабочих дней в году, дн.

1) Очистная.

Очистить вал и промыть его в растворе моющего средства МС-8 концентрации 20 г/л и температурой 75-80 0 С.

Наличие смолистых отложений, загрязнения и смазки на поверхности вала не допускаются.

Машина для очистки ОМ-5288.

Разряд работы-2. Трудоемкость-4,5 мин .

2) Дефектовочная.

Провести тщательный визуальный осмотр. Определить геометрические параметры корпуса радиаторной секции масляного насоса - измерить инструментом.

Разряд работ-5. Трудоемкость-8,5 мин.

3) Вибродуговая наплавка в ультразвуковом поле. Производится наваривание оси. Оборудование: наплавочный станок У651.

Приспособления и инструмент: аппарат для автоматической наплавки А1408. Режим работы:

Число проходов определяется по формуле:

где D - диаметр до которого наплавляют деталь, мм;

d - диаметр наплавляемой поверхности, мм;

t - толщина наплавляемого слоя за один проход, мм.

Силу тока Iсв принимаем равную 140 А при диаметре электрода dпр = 2 мм.

Напряжение U, В, определяется по формуле:

Показатель, характеризующий удельное значение скорости наплавки, коэффициент наплавки КН , г/А·ч, определяется по формуле:

Скорость перемещения дуги и скорость наплавки VH, м/ч, обуславливается шириной валиков и глубиной проплавления:

где F - площадь поперечного сечения наплавляемого валика, F = 0,2 см2;

? - плотность металла шва, г/см3.

Частота вращения детали:

Скорость подачи электродной проволоки Vпр, м/ч, определяется возможностью её полного расправления:

Принимаем Vпр =50 м/ч. Отсюда следует что плотность метала шва ?, г/мс3, определяется по формуле:

Вылет электрода равен:

Шаг наплавки равен:

Смещение электрода равно:

Основное время наплавки То, мин, определяется по формуле:

Разряд работ - 5. Трудоемкость - 6,91 мин.

4) Шлифование.

Основное технологическое время , мин определяется по формуле:

где L - длина продольного хода детали, мм;

h - припуск на обработку, мм;

К - коэффициент, учитывающий точность шлифования и износ круга. При черновом шлифовании К = 1,3-1,4; при чистовом - К = 1,3-1,7;

- частота вращения детали, об/мин;

- продольная подача, мм/об;

t - глубина шлифования, мм.

Длина продольного хода детали:

где l - длина обрабатываемой поверхности, мм;

В - ширина круга, мм.

Расчётная частота вращения детали:

где - скорость вращения детали, м/мин;

- диаметр шлифуемой поверхности, мм;

Длина продольного хода детали для нашего варианта равна:

Расчетная частота вращения детали:

Тогда основное технологическое время будет равно:

Разряд работ - 5. Трудоемкость - мин.

5) Контрольная.

Провести контроль согласно техническим требованиям на выдачу вторичного вала из восстановления.

Разряд работ - 5. Трудоемкость - 4,5 мин.



7. Определение экономической целесообразности восстановления деталей по разработанному маршруту

В качестве критерия экономической целесообразности можно использовать зависимость

где Св -- себестоимость восстановления на авторемонтном предприятии;

Си-- себестоимость производства детали на автозаводе.

При сопоставлении по ценам критерий экономической целесообразности восстановления детали можно записать как

Цена восстановленной детали

где -- коэффициент рентабельности (= 1,35);-- затраты на материалы, руб.; З-- затраты на заработную плачу, руб.; Кс-- коэффициент, учитывающий отчисления на социальные нужды (Кс = 1,385);Н -- накладные расходы, руб.

В зависимости от операций технологического процесса восстановления затраты на материалы можно рассчитать как

где -- средний процент расходов на ремонтные материалы операций технологическогопроцесса.

Затраты на заработную плату

где -- штучное время выполненияi-й операции;

Св -- тарифная ставка i-й операции (табл. 12);Ки-- коэффициент изменения тарифной ставки; Квн-- коэффициент, учитывающий средний процент выполнения норм (Квн= 1,18); Кпр-- коэффициент, учитывающий премии и другие доплаты (Кпр = 1,2--1,4);Кд-- коэффициент, учитывающий затраты на дополнительную заработную плату (Кд=1,15); Кр-- районный коэффициент и надбавка за непрерывный стаж работы (Кр= 1,6).

Коэффициент изменения тарифной ставки определяется по формуле

где-- минимальная заработная плата.

Накладные расходы

где-- коэффициент, учитывающий накладные расходы. Рассчитывается в зависимости от годовой программы ремонтов (N) авторемонтного завода;

Тогда себестоимость восстановления

Цена восстановленной детали

Для нашего случая заработная плата будет равна:

А цена восстановления детали будет равняться:

Разница между ценой новой детали и детали, восстановленной по данному способу, составляет:

Выгода при годовой программе деталей составит:

Исходя из вышесказанного можно утверждать, что разработанные маршруты можно рекомендовать для внедрения.



Заключение

В рамках данного курсового проекта было изучено устройство корпуса радиаторной секции масляного насоса со втулкой в сборе КамАЗ, были выделены элементарные поверхности данной детали, рассмотрены наиболее характерные дефекты, был выбран способ восстановления работоспособности детали и разработан маршрут восстановления.



Список литературы

1. Варнаков В.В. Технический сервис машин с/х назначения. М. «Колос». 2009 г.

2. Дюмин И.Е. «Ремонт автомобилей». М. «Транспорт». 2014 г.

3. Канарчук В.Е. «Восстановление автомобильных деталей». М. «Транспорт». 2008 г.

4. Курчаткин В.В. Надежность и ремонт машин. М. «Колос». 2010 г.

5. Румянцев С.И. Ремонт автомобилей. М. Транспорт. 2012 г.

6. Смелов А.П. Курсовое и дипломное проектирование по ремонту машин. М. «Колос». 2007 г.

7. Справочник инженера по техсервису машин и оборудования в АПК, М. «Росинформагротех». 2010 г.

Размещено на Allbest.ur

...