Разработка технологического процесса на ремонт блока цилиндров двигателя ЗИЛ-130

Обоснование размера производственной партии. Характеристика блока цилиндров двигателя. Технические условия на ремонт. Выбор рационального способа ремонта. Выбор установочных баз. Схемы технологических процессов. Нормирование восстановительных работ.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

К курсовому проекту по дисциплине “Ремонт автомобилей”

“Разработка технологического процесса на ремонт блока цилиндров двигателя ЗИЛ-130”

Годовая производственная программа, N=800ед.

Коэффициент ремонта, Кp=0,5

1) Износ гнезд под вкладыши коренных подшипников.

двигатель ремонт нормирование

1. Технологическая часть

1.1 Обоснование размера производственной партии

1.2 Общая характеристика детали

1.3 Технические условия на ремонт детали

1.4 Выбор рационального способа ремонта детали

1.5 Выбор установочных баз

1.6 Схемы технологических процессов

1.7 План технологических операций

1.8 Разработка отдельных операций

1.9 Техническое нормирование восстановительных работ

Исправным считают автомобиль, который соответствует всем требованиям нормативно-технической документации. Работоспособный автомобиль в отличии от исправного должен удовлетворять лишь тем требованиям, выполнение которых позволяет использовать его по назначению без угрозы безопасности дорожного движения.

Работоспособный автомобиль может быть неисправным, например, иметь ухудшенный внешний вид, пониженное давлении масла в смазочной системе двигателя.

Ремонт предусматривает собой комплекс операций по восстановлению исправности или работоспособности изделий и восстановлению ресурсов изделий и их составных частей.

Необходимость и целесообразность ремонта автомобиля обусловлены прежде всего неравнопрочностью их составных частей(собранных единиц и деталей).

При длительной эксплуатации автомобили достигают такого состояния, когда их ремонт в условиях АРП становится технически невозможным или экономически нецелесообразным.

В послевоенные годы одновременно с развитием автомобилестроения развивалось и авторемонтное производство.

Для мировой практики характерно многообразие форм ремонта машин, среди которого отчетливо проявляются при характерных направлениях:

— все виды ремонтных работ выполняются предприятиями или объединениями, эксплуатирующими технику;

— ремонтные работы осуществляются организациями, которые не производят и не эксплуатируют технику;

— выполнение ремонтных работ берут на себя крупные машиностроительные предприятия.

Организационно-техническая перестройка АРП в последние годы ускорилась в связи с изменением специально-экономических условий хозяйствования.

Дальнейшее эффективное развитие АРП базируются на идеях и принципах которые порождаются интеграционными процессами заводов-изготовителей новой техники с предприятиями, выполняющими услуги по централизованному ТО и ремонту этой техники. Большое внимание уделяется подготовке специалистов по ремонту автомобилей.

1. Технологическая часть

1.1 Обоснование размера производственной партии

где: q- количество деталей в партии, шт.

N- производственная программа изделий в год, шт.

n- число одноименных деталей в изделии

Кр- коэффициент ремонта

Фдн- число рабочих дней в году, Фдн=249

1.2 Общая характеристика детали

а) «Класс детали» — «Корпусные детали с толстыми стенками»;

Назначение детали в механизме (узле) — Предназначен для крепления деталей агрегата, имеют отверстия, отверстия для установки подшипников, втулок, для крепления деталей, плоскости и технологические плоскости.

б) «Материал» из которого изготовлена деталь в целом или отдельных её участков.

«Чугун серый СЧ 18-36 ГОСТ 1412-54»

в) «Наличие термической обработки детали» указать твердость и шероховатость

«Твердость — НВ 170-229»

г) Нагрузки действующие на деталь в процессе работы механизма

Химические, тепловые, коррозионные, механические

Курсовая работа: Ремонт коленчатого вала автомобиля ЗИЛ-130

1.Описание назначения, устройства и условий работы коленчатого вала автомобиля ЗИЛ – 130

2 Анализ дефектов коленчатого вала автомобиля ЗИЛ — 130 и технических требований, предъявляемых к отремонтированной детали.

3 Количественная оценка программы восстановления коленчатого вала автомобиля ЗИЛ – 130

4 Выбор способов восстановления дефектов коленчатого вала автомобиля ЗИЛ – 130

5 Разработка технологического процесса восстановления коленчатого вала автомобиля ЗИЛ – 130.

6 Выбор оборудования, режущего и измерительного инструмента

7 Технические нормирование работ по восстановлению шатунных и коренных шеек коленчатого вала двигателя, автомобиля ЗИЛ – 130

7.1 Технические нормирование наплавочных работ по восстановлению шатунных и коренных шеек коленчатого вала двигателя, автомобиля ЗИЛ – 130

7.2 Нормирования работ на металлорежущих станках (нормирования токарных работ)

Список используемой литературы

Для восстановления трудоспособности изношенных деталей требуется в 5-8 раз меньше технологических операций по сравнению с изготовлением новых деталей. По данным ГОСНИТИ 85% деталей восстанавливают при износе не более 0,3 мм, т.е. их работоспособность восстанавливается при нанесении покрытия незначительной толщины. Однако ресурс восстановленных деталей по сравнению с новыми, во многих случаях, остается низким. В тоже время имеются такие примеры, когда ресурс восстановленных прогрессивными способами, в несколько раз выше ресурса новых деталей.

Основа повышения качества – применение передовых технологий восстановления деталей. При восстановлении коленчатых валов двигателей возникает необходимость изыскания новых, более прогрессивных способов восстановления, которые смогли бы повысить ресурс деталей при сравнительно низких затратах.

В проекте сделан глубокий анализ различных способов восстановления упрочнения поверхностным пластическим деформированием коленчатых валов.

Выбор программы восстановления коленчатого вала двигателя ЗИЛ- 130 на период 2004 г. предприятием запланировано произвести ремонт 150 двигателей ЗИЛ — 130 и столько же восстановит коленчатых валов данного двигателя. С учетом того, что парк машин в нашем регионе растет, и ремонт на других предприятиях сокращается, можно остановится на программе восстановления коленчатых валов – 300 шт. в месяц. Планирование на год затруднено, т.к. экономика ориентирована на свободные рыночные отношения и вся работа предприятия зависит от количества заказов и качества восстановленных деталей.

Целью курсовой работы по учебной дисциплине ремонт автомобилей и двигателей является:

закрепление теоретических знаний и приобретение практических навыков по оценке технического состояния (дефектов) ремонтного фонда.

Задачи курсовой работы:

1. разборка маршрутов восстановления.

2. выбор способов восстановления деталей.

3. подбор необходимого оборудования и обоснование рациональных режимов работы на нем.

4. нормирование операций восстановления деталей.

Воспринимает усилия, передаваемые от поршней шатунами, и преобразует их в крутящий момент, который затем через маховик передается агрегатам трансмиссии. В двигателе ЗиЛ-130 коленчатый вал стальной. Коленчатый вал состоит из шатунных и коренных шлифованных шеек, щек и противовесов. На переднем конце вала двигателей ЗМЗ-53-12 и ЗИЛ-130 имеется углубление для шпонки распределительной шестерни и шкива привода вентилятора, а также нарезное отверстие для крепления храповика; задняя часть вала выполнена в виде фланца, к которому болтами прикреплен маховик. В углублении задней торцовой части коленчатого вала расположен подшипник ведущего вала коробки передач. Количество и расположение шатунных шеек коленчатого вала зависит от числа цилиндров. В V-образном двигателе количество шатунных шеек в два раза меньше числа цилиндров, так как на одну шатунную шейку вала установлено по два шатуна — один левого и другой правого рядов цилиндров. Шатунные шейки коленчатого вала многоцилиндровых двигателей выполнены в разных плоскостях, что необходимо для равномерного чередования рабочих тактов в разных цилиндрах. В восьмицилиндровых V-образных двигателях коленчатые валы имеют по четыре шатунные шейки, расположенные под углом в 90°.

В двигателе число коренных шеек коленчатого вала на одну больше, чем шатунных, т. е. каждая шатунная шейка с двух сторон имеет коренную. Такой коленчатый вал называют полноопорным. Коренные и шатунные шейки коленчатого вала соединены между собой щеками. Для уменьшения центробежных сил, создаваемых кривошипами, на коленчатом валу выполнены противовесы, а шатунные шейки сделаны полыми. Для повышения твердости и увеличения срока службы поверхность коренных и шатунных шеек стальных валов закаливают нагревом токами высокой частоты.

Коренные и шатунные шейки вала соединены каналами (сверлениями) в щеках вала. Эти каналы предназначены для подвода масла от коренных подшипников к шатунным. В каждой шатунной шейке вала имеется полость, которая выполняет роль грязеуловителя. Сюда поступает масло от коренных шеек. При вращении вала частицы грязи, находящиеся в масле, под действием центробежных сил отделяются от масла и оседают на стенке грязеуловителя, а к шатунным шейкам поступает очищенное масло. Очистка грязеуловителей осуществляется через завернутые в их торцах резьбовые пробки только при разборке двигателя. Перемещение вала в продольном направлении ограничивается упорными сталебаббитовыми шайбами, которые расположены по обе стороны первого коренного подшипника или четырьмя сталеалюминиевыми полукольцами, установленными в выточке задней коренной опоры. В местах выхода коленчатого вала из картера двигателя имеются сальники и уплотнители, предотвращающие утечку масла. На переднем конце вала установлен резиновый самоподжимный сальник, а на заднем конце выполнена маслосгонная резьба или маслоотражательный буртик.

В заднем коренном подшипнике сделаны маслоуловительные каналы, в которые сбрасывается масло с маслосгонной резьбы или маслоотражательного буртика и установлен сальник, состоящий из двух кусков асбестового шнура. Шатунные и коренные подшипники. В работающем двигателе нагрузки на шатунные и коренные шейки коленчатого вала очень велики. Для уменьшения трения коренные шейки, как и шатунные, расположены в подшипниках скольжения, которые выполнены в виде вкладышей, аналогичных шатунным. Вкладыши каждого коренного или шатунного подшипника состоят из двух половинок, устанавливаемых в нижней разъемной головке шатуна и в гнезде блока и крышке коренного подшипника. От провертывания вкладыши удерживаются выступом, входящим в паз шатунного или коренного подшипника. Крышки коренных подшипников закреплены при помощи болтов и гаек, которые для предотвращения от самоотвертывания зашплинтованы проволокой либо застопорены замковыми пластинами.

Маховик уменьшает неравномерность работы двигателя, выводит поршни из мертвых точек, облегчает пуск двигателя и способствует плавному троганию автомобиля с места. Маховик изготовлен в виде массивного чугунного диска и прикреплен к фланцу коленчатого вала болтами с гайками. При изготовлении маховик сбалансируется вместе с коленчатым валом.

Наиболее распространенные дефекты коленчатого вала автомобиля ЗИЛ – 130 является:

2) износ наружной поверхности фланца;

3) биение торцевой поверхности фланца;

4) износ маслосгонных канавок;

5) износ отверстия под подшипник;

6) износ отверстий под болты крепления маховика;

7) износ коренных и шатунных шеек;

8) износ шейки под шестерню и ступицу шкива;

9) износ шпоночной канавки по ширине;

10) увеличение длины передней коренной шейки;

11) увеличение длины шатунных шеек.

1 – изгиб вала; 2 — износ наружной поверхности фланца; 3 — износ маслосгонных канавок; 4 –биение торцевой поверхности фланца; 5 — износ отверстия под подшипник; 6 — износ отверстий под болты крепления маховика; 7 — износ коренных и шатунных шеек; 8 — износ шейки под шестерню и ступицу шкива; 9 — износ шпоночной канавки по ширине; 10 — увеличение длины передней коренной шейки; 11 — увеличение длины шатунных шеек.

Рисунок 2 – Общий вид основных дефектов коленчатого вала автомобиля ЗИЛ — 130

Восстановление коленчатого вала начинают с устранения радиального биения обеспечивая передачу усилия на среднюю шейку, перегибают в противоположную сторону на величину превышавшую прогиб в 10 раз. Допустимое радиальное биение без ремонта:

По рабочему чертежу диаметр шатунных шеек коленчатого вала составляет:

а диаметр коренных шеек коленчатого вала под подшипники составляет:

Коленчатый вал рекомендуется эксплуатировать без восстановления, если радиус кривошипа:

После ремонта коленчатый вал должен отвечать следующим техническим требованиям: цилиндрические поверхности коренных и шатунных шеек; шероховатость должна соответствовать Ra = 0,32 мкм.

Годовая программа автомобильного предприятия (АРП) по восстановлению деталей определяется по следующей зависимости:

где N_г – производственная программа АРП, шт.;

n – количество деталей данного наименования в узле, агрегате автомобиля, шт.;

— коэффициент восстановления.

Исходные данные для расчёта

— производственная программа АРП, шт.;

— количество коленчатых валов в двигателе, автомобиля ЗИЛ – 130, шт.:

= 0,8.

Годовая программа АРП по восстановлению коленчатого вала автомобиля ЗИЛ – 130 будет определятся:

Таким образом годовая программа АРП относится к среднесерийному типу производства.

Для выбора способов устранения возможных дефектов коленчатого вала автомобиля ЗИЛ – 130 проанализируем различные способы восстановления деталей и остановимся на тех способах, которые являются наиболее приемлемы по следующим основаниям:

1) по технико – экономическим показателям. К ним относятся: удельный расход материала. Удельная трудоёмкость наращивания, подготовительно – заключительная обработка, коэффициенты производительности процесса, удельная себестоимость восстановления, показатель технико – экономической оценки, удельная энергоемкость.

2) по показателям физико – механический свойств. К ним относятся коэффициенты: износостойкости, выносливости, долговечности, сцепляемости, микротвердость.

Технические и технологические возможности различных способов восстановления коленчатых валов автомобиля ЗИЛ – 130 и рекомендуемая область их применения приведены в Приложение 1 (Характеристика способов восстановления деталей автомобилей).

Проанализировав вышеуказанное Приложение приходим к следующему заключению, что наиболее приемлемым способом восстановления для нашего коленчатого вала является наплавка под слоем флюса.

Основанием для выбора данного способа восстановления послужили следующие показатели:

1) вид основного материала изношенной детали:

— стал 45, HRC 52…62;

2) вид поверхности восстановления:

3) материал покрытия:

4) минимально допустимый размер диаметра восстанавливаемой поверхности:

— внутренний 250 мм

5) обеспечиваемая толщина:

6) сопряжения и посадки восстанавливаемой поверхности:

— подвижные и не подвижны.

7) виды нагрузки на восстанавливаемою поверхность:

— детали, работающие в условиях граничной смазки и больших нагрузок

8) виды нагрузок на восстанавливаемою поверхность:

— все виды нагрузок.

Разработку технологического процесса восстановления коленчатого вала двигателя автомобиля ЗИЛ – 130 необходимо начать с выбора или восстановления технологической базы для обработки. При это необходимо выполнять следующие общее требования:

1) поверхность, являющиеся базовыми, обрабатываются в первую очередь;

2) поверхность, связанные с точностью взаимного расположения обрабатываются с одной установки;

3) в качестве технологических баз использовать те же поверхности, что и при изготовлении;

4) стремится соблюдать требования постоянства баз при обработке всех или большинства поверхностей детали;

5) при выборе основных технологических баз необходимо использовать рабочие поверхности детали;

6) при выборе вспомогательных технологических баз выбирают неизношенные детали.

Базовые поверхности следует выбирать с таким расчётом, чтобы при установке и замене деталь не смещалась с приданного местоположения и не деформировалась под воздействием сил резания и усилий закрепления. При выборе баз необходимо учитывать:

— по возможности выбирать те базы, которые использовались при изготовлении детали;

— базы должны иметь минимальный износ;

— базы должны быть жестко связаны точными размерами с основными поверхностями детали, влияющими на работу в сборочной единице.

После выбора технологических баз разрабатываем схему технологического процесса восстановления нашего коленчатого вала.

В первую очередь выполняем подготовительные операции:

1) мойка и очистка;

4) восстановление технологических баз.

После проведения подготовительных операций проводим дефекацию нашего вала, т.е. проводим контрольные замеры интересующих нас размеров и принимаем одно из следующих решений:

1) направить коленчатый вал в оборотный склад на хранения для дальнейшей эксплуатации без какого – либо ремонтного воздействия;

2) направить коленчатый вал на восстановления;

3) выбраковывать вал и направить его на сдачу в утиль.

По заданию на курсовую работу из 4200 поступивших в ремонт коленчатых валов направляется:

1) на хранения на склад 336 коленчатых валов;

2) на восстановления направляются 2688 коленчатых валов;

3) списываются в утиль оставшиеся 336 коленчатых валов.

После этого выполнения описанных выше действий приступаем к непосредственному восстановлению нашего дефектного вала, т.е. производим наращивание изношенных поверхностей:

1) наплавка под слоем флюса.

После наплавка под слоем флюса покрытия поверхностей выполняем операции окончательной механической обработки, а именно последующую обработку восстановленного вала будем проводить с помощью:

1) проверку на станках;

2) точение на токарных станках;

3) шлифованием на круглошлифовальных станках.

Расчет режимов механической обработки произведем по специальной литературе.

Контрольные операции после выполнения наиболее ответственных операции и в конце технологического процесса восстановления.

Запись технологических операций восстановления коленчатого вала произведём в следующем виде:

05 Моечная (проводим наружную и внутреннюю мойку и очистку поверхности коленчатого вала);

10 К Контрольная (проводим необходимые контрольные измерения размеров и проверка на изгиб);

20 Наплавочная (проводим гальваническое наращивание изношенного коленчатого вала с помощью железнение);

25 Слесарная (проводим удаления защитного покрытия с поверхности коленчатого вала);

30 токарная (тонкое точение шатунной шейки);

35 Шлифовальная (шлифования шейки);

После разработки маршрутной технологии (маршрутная карта представлена в Приложении А настоящей курсовой работы) для операций связанных с восстановлением соответствующих поверхностей коленчатого вала, составим операционную технологию (операционная карта представлена в Приложении Б настоящей курсовой работы) на восстановление с выполнением операционных эскизов.

6. Выбор оборудования, режущего и измерительного инструмента

При выборе оборудования для каждой технологической операции необходимо учитывать назначение обработки, габаритные размеры деталей размер партии обрабатываемых деталей, расположение обрабатываемых поверхностей, требования к точности и качеству обрабатываемых поверхностей.

Для обработки деталей, восстанавливаемых наплавкой под слоем флюса, чаще всего применяют абразивную обработку.

Для проверки и правки используется универсальное приспособление. Изгиб правится на ручном или гидравлическом прессе до устранения дефекта. Для контроля используют станок для определения радиального биения.

Для шлифование шеек используют круглошлифовальные станки 3А432 с шлифовальными кругами 15А40ПСТ1Х8К. Размеры контролируются микрометром с ценой деления 10 мкм.

7. Технические нормирование работ по восстановлению шатунных и коренных шеек коленчатого вала двигателя, автомобиля ЗИЛ – 130

Техническая норма штучно – калькуляционного времени (мин) определяется по следующей зависимости:

,

где — основное (технологическое, машинное) время, необходимое для наплавки, железнение, хромирования и т.д., мин;

— вспомогательное время, затрачиваемое на установку, снятия детали, измерение размеров, подвод и отвод инструмента и т.д., мин;

— время, затрачиваемое на организационное и технологическое обслуживание рабочего места, мин;

— время на отдых и личные надобности рабочего, мин;

— подготовительно – заключительное время, которое рассчитывается на партию деталей, мин;

— количество деталей в партии, шт.

Штучное время определяется по следующей зависимости:

,

где — штучное время, мин;

— коэффициент, учитывающий время на обслуживание рабочего места, %.

Подготовительно – заключительное время, рассчитываемое на партию деталей, определяется соотношением:

,

где — коэффициент, учитывающий потери времени на подготовительно – заключительное время.

По определенной величине штучно – калькуляционного времени определяется норма выработки (норма восстановления):

,

где — норма выработки (норма восстановления), шт.;

— продолжительность смены, мин.

Решение для шатунных шеек

Решение для коренных шеек

Основное время, затрачиваемое на восстановление детали ручной электродуговой и автоматической сваркой, определяется по следующей зависимости:

,

где – площадь поперечного сечения шва, мм 2 ;

– длина шва, мм;

— плотность наплавляемого металла, г/см 3 ;

– коэффициент разбрызгивания металла;

— коэффициент наплавки г/(Ач);

– сила сварочного тока, А;

– коэффициент учитывающий сложность выполняемой работы.

Основные данные для расчётов восстановления коленчатого вала наплавочным способом приведены в Приложении 2 [38].

Вспомогательное время на установку, поворот и снятие изделия приведены в Приложении 3 и 4 [39].

Дополнительное время и составляет 3 — 6 % от оперативного времени

Подготовительно – заключительное время при расчетах принимают 10 – 20 минут на партию деталей.

Решение для шатунных шеек

Решение для коренных шеек

Вывод: Таким образом норма наплавки восстановления шатунных шеек коленчатого вала двигателя автомобиля ЗИЛ – 130 за день составляет 70 шт, а коренных шеек коленчатого вала двигателя автомобиля ЗИЛ – 130 за день составляет 96 шт.

7.2 Нормирования работ на металлорежущих станках (нормирования токарных работ)

Штучно – калькуляционное время на выполнение операций механической обработки в единичном и серийном производстве определяется расчетно-аналитическим методом по соотношению:

,

где — штучно – калькуляционное время, мин;

— штучное время, мин;

— подготовительно – заключительное время, мин;

— количество деталей в обрабатываемой партии, шт.

Штучное время определяется следующим соотношением:

,

где — основное время, мин;

— вспомогательное время, мин;

— время на обслуживание рабочего места, мин (принимается из расчета 4–6% от оперативного времени, кроме шлифовальных, для которых оно принимается 3,5–13%);

— время перерывов на отдых, мин (принимается 4–6% от оперативного времени).

Оперативное время состоит из основного (технологического) и вспомогательного времени, т.е.

Основное время определяется соотношением:

,

где — расчетная длина обработки, мм;

— число проходов;

— частота вращения детали или инструмента, об/мин;

— подача, м/об (принимается из технических характеристик металлорежущих станков).

Частота вращения детали или инструмента определяется соотношением:

,

где — расчетная (табличная) скорость резания, м / мин;

— диаметр обрабатываемой детали или инструмента, мм.

Подготовительно – заключительное время определяется соотношением:

,

где — коэффициент, учитывающий потери времени на подготовительно – заключительные работы.

По известной величине штучно – калькуляционного времени определяется норма выработки:

,

где — норма выработки, шт.;

— продолжительность смены, мин.

Решение для шатунных шеек

Решение для коренных шеек

Вывод: Таким образом норма работ на металлорежущих станках по восстановлению шатунных шеек коленчатого вала двигателя автомобиля ЗИЛ – 130 за день составляет 25 шт, а коренных шеек коленчатого вала двигателя автомобиля ЗИЛ – 130 за день составляет 22 шт.

Заключение

В процессе выполнения курсовой работы были углублены и закреплены знания по дисциплине. Был выполнен расчёт для определённого задания и получены практические знания по проектированию процесса восстановления детали автомобиля. В соответствии с заданием на курсовую работу разработан технологический процесс восстановления коленчатого вала автомобиля ЗИЛ – 130 и выбрано необходимое техническое оборудование, а также рассчитаны режимы и нормы времени на механическую обработку.

Вам также может понравиться

Общие проблемы безнаддувных двигателей

Есть ли проблемы с двигателями без наддува?

Поперечный и продольный двигатель

Тот, кто любит водить машину и имеет машину в гараже

Как понять, что заправился плохим топливом и что делать

Горючее в баке автомобиля должно соответствовать предусмотренному

Как определить наличие присадок в масле двигателя?

Присадки для двигателя помогают «оживить» устаревший

Как определить, что стучит в двигателе

Стук в двигателе обычно является признаком проблем

Как в двигателе определить подсос воздуха

Если во время работы двигателя возникают странные моменты

Что делать, если вода попала в двигатель, и чем это может грозить?

Система работающего двигателя достаточно защищена от

Сломался термостат: чем это опасно для двигателя, и как определить причину неисправности?

Работу двигателя обеспечивают сразу несколько важнейших