Реферат Разработка технических условий для выполнения капитального ремонта блока цилиндров ДВС
Работа добавлена на сайт bukvasha.net: 2015-10-28Поможем написать учебную работу
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
от 25%
Подписываем
договор
Федеральное агентство по образованию
ФГОУ СПО ВВМТТ
«Утверждаю»
Зам. директора техникума
по учебной работе
РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ ПО ДИСЦИПЛИНЕ
Ремонт автомобилей
КП. 190604.01.10.10.01.00 ПЗ
Тема работы:
«Разработка технических условий для выполнения капитального ремонта блока цилиндров ДВС автомобиля Зил 130»
Работу выполнил студент
Работу принял преподаватель
Вышний Волочек
2010
1.
Введение
В процессе эксплуатации автомобиля его рабочие свойства постепенно ухудшаются из-за изнашивания деталей, а также коррозии и усталости материала, из которого они изготовлены. В автомобиле появляются отказы и неисправности, которые устраняют при техническом обслуживании (ТО) и ремонте.
Ремонт представляет собой комплекс операций по восстановлению исправности или работоспособности изделий и восстановлению ресурсов изделий и их составных частей. Необходимость и целесообразность ремонта автомобилей обусловлены прежде всего неравно прочностью их составных частей (сборочных единиц и деталей). Известно, что создать равнопрочный автомобиль, все детали которого изнашивались бы равномерно и имели бы одинаковый срок службы, невозможно. Поэтому в процессе эксплуатации автомобили проходят на автотранспортных предприятиях (АТП) периодическое ТО и при необходимости текущий ремонт (ТР), который осуществляется путем замены отдельных деталей и агрегатов. Это позволяет поддерживать автомобили в технически исправном состоянии.
При длительной эксплуатации автомобили достигают такого состояния, когда их ремонт в условиях АТП становится технически невозможным или экономически нецелесообразным. В этом случае они направляются в централизованный текущий или капитальный ремонт (КР) на авторемонтное предприятие (АРП).
Капитальный ремонт должен обеспечивать исправность и полный (либо близкий к полному) ресурс автомобиля или агрегата путем восстановления и замены любых сборочных единиц и деталей, включая базовые. Базовой называют деталь, с которой начинают сборку изделия, присоединяя к ней сборочные единицы и другие детали. У автомобилей базовой деталью является рама, у агрегатов — корпусная деталь, например, блок цилиндров двигателя, картер коробки передач. Основным источником экономической эффективности КР автомобилей является использование остаточного ресурса их деталей. Около 70...75 % деталей автомобилей, поступивших в КР, могут быть использованы повторно либо без ремонта, либо после небольшого ремонтного воздействия.
Себестоимость КР автомобилей и их составных частей обычно не превышает 60... 70 % стоимости новых аналогичных изделий. При этом достигается большая экономия металла и энергетических ресурсов. Высокая эффективность централизованного ремонта обусловила развитие авторемонтного производства, которое всегда занимало значительное место в промышленном потенциале нашей страны. Объемы централизованного ремонта автомобилей и их составных частей достигли, а по некоторым позициям превзошли объемы их производства.
Одной из прогрессивных тенденций в отечественной практике ремонта явилось широкое распространение агрегатного метода при ТР автомобилей. Он осуществляется путем плановой замены неработоспособных агрегатов новыми или заранее отремонтированными, взятыми из оборотного фонда. При ремонте автомобилей агрегаты в зависимости от их технического состояния подвергаются ТР или КР. Агрегатный метод отделяет процессы индустриального ремонта агрегатов от работ по их демонтажу и монтажу в эксплуатационных условиях и тем самым обеспечивает значительное сокращение простоев автомобилей в ремонте и способствует централизации работ как по капитальному, так и по текущему ремонту агрегатов.
2. Технологическая часть
| 2.1 Исходные данные Автомобиль ЗИЛ 130 - двухосный грузовой автомобиль-тягач. Предназначен для перевозки различных грузов и людей, буксировки прицепных систем. ЗИЛ-130 Рассчитан на эксплуатацию при температуре окружающего воздуха от +55 до -45 градусов, относительной влажности до 80% и в районах до
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
2.2 Расчет производительности ремонтных деталей
Годовая норма ремонта деталей.
N
год
= Кр*
N
зд
N
год
=0.75*4000 = 3000 (шт)
Месячная норма ремонта деталей.
N
мес
=
N
год
/ 12
N
мес
= 3000 / 12 = 250 (шт)
Суточная норма ремонта деталей.
N
сут
=
N
мес
/ 22
N
сут
= 250 / 22 = 11 (шт)
Сменная норма ремонта деталей.
N
см
=
N
сут
/ 2
N
см
= 11 / 2 = 5.5 (шт)
Nзд – заданная программа по ремонту. Nзд = 4000
Кр – коэффициент ремонта деталей . Кр = 0.75
2.3 Особенности конструкции детали, материал детали, условия работы детали.
Материал детали:
1. Материал: серый чугун СЧ № 3;
2.Термообработка: твердость НВ 170—229;
3.Класс детали – «корпусная».
Условия работы детали.
Блок цилиндров является основой двигателя, которая воспринимает различные виды нагрузок : постоянные, вибрационные, цикличные. Трению подвержены гнезда под коренные подшипники коленчатого вала. К характерным деформациям блока цилиндров можно отнести: проворачивание вкладышей коренных подшипников, несоосность гнезд под коренные подшипники коленчатого вала, срыв резьбы в отверстиях под шпильки и болты, не плотность и коробление привалочных поверхностей под головку блока, износ отверстий под втулки распределительных валов, трещины, пробоины разрушающие маслопроводящие каналы.
Особенности конструкции детали:
Блок цилиндровявляется основной деталью двигателя к которой крепятся все механизмы и детали. Цилиндры в блоках изучаемых двигателей расположены V-образно в два ряда под углом 90°.
В блоке двигателя устанавливают вставные гильзы, омываемые охлаждающей жидкостью. Внутренняя поверхность гильзы служит направляющей для поршней. Гильзу растачивают под требуемый размер и шлифуют. Гильзы, омываемые охлаждающей жидкостью, называются мокрыми. Они в нижней части имеют уплотняющие кольца из специальной резины или медные . Вверху уплотнение гильз достигается за счет прокладки головки цилиндров. Увеличение срока службы гильз цилиндров достигается в результате запрессовки в наиболее изнашиваемую (верхнюю) их часть коротких тонкостенных гильз из кислотоупорного чугуна. Применение такой вставки снижает износ верхней части гильзы в 2—4 раза.
2.4 Виды дефектов.
Блок цилиндров может иметь следующие дефекты: обломы, трещины и пробоины; износ и деформацию посадочных отверстий под сменную гильзу цилиндра, деформацию, несоосность и износ гнезд под вкладыши коренных подшипников; износ отверстий во втулках и под втулки распределительного вала; износ отверстий под толкатели; износ или срыв резьбы в отверстиях, наличие в них заломанных шпилек.
2.5
Выбор рационального способа восстановления детали
Восстановить работоспособность детали можно путем:
1.Заварка с предварительным нагревом детали.
Горячая сварка чугуна — процесс, который предусматривает нагрев детали (в печи или другими способами) до температуры 650-680 С. Температура детали во время сварки должна быть не ниже 500С. Такие температуры позволяют: задержать охлаждение сварочной ванны, что способствует выравниванию состава металла ванны; освободить свариваемую деталь от внутренних напряжений литейного и эксплуатационного характера; предупредить появление сварочных напряжений и трещин. Для деталей с большой жесткостью (блок цилиндров и другие корпусные детали) при сварке обязателен общий нагрев.
В процессе сварки происходят структурные преобразования с перераспределением внутренних напряжений (термическое воздействие). Металл, на который непосредственно действует сварочная дуга, плавится, образуя жидкую ванну, а тот, который соприкасается со сварочной ванной, нагревается вследствие теплоотдачи. В результате скорости нагрева и охлаждения отдельных участков зоны термического влияния при сварке неодинаковы. Металл сварочной ванны при охлаждении кристаллизуется (с большой скоростью) в тонкий слой первого участка зоны термического влияния. Происходит уменьшение объема за счет усадки на 1%. Этот слой первого участка связан с основным металлом детали и твердым металлом шва, что мешает нормальной усадке и приводит к возникновению напряжений растяжения и образованию трещин. Усадка по время охлаждения сокращает длину валика (валик соединен с основным металлом), а основной металл детали растягивает его. Этот процесс является следствием образования поперечных трещин. Для предотвращения этого процесса необходимо: обеспечить достаточную пластичность наплавленного шва (подобрать соответствующие присадочный материал, обмазку и режимы сварки); проковывать швы во время кристаллизации; равномерно нагревать и особенно охлаждать как шов, так и свариваемую деталь; сварку выполнять на постоянном токе обратной полярности (« + » — электрод, «-» — деталь) и малой силы (25-30 А на 1 мм диаметра электрода); наплавлять валики длиной 30-40 мм; применять сварку отжигающими валиками и многослойным швом.
Если при сварке чугуна использовать электрод из низкоуглеродистой стали, то металл шва получится высокоуглеродистым (т. е. будет отличаться высокими хрупкостью и твердостью).
Изменяя состав и толщину обмазки сварочной проволоки, скорость сварки и силу тока, можно получить стальной шов с разным содержанием углерода и разной твердости от закаленной высокоуглеродистой стали до мягкой отпущенной низкоуглеродистой.
Лучшие результаты при горячей сварке чугуна дает ацетилено-кислородное пламя с присадочным материалом из чугуна.
Горячая сварка чугуна предполагает необходимость применения специального нагревательного оборудования: термические и нагревательные печи, кожухи, термостаты и т. д. Поэтому этот способ сварки применяют только в тех случаях, когда необходимо получить наплавленный металл, близкий по структуре, прочности и износостойкости к основному металлу детали.
При сварке необходимо обязательно применять флюс, который выполняет следующие функции: растворяет образующиеся оксиды кремния и марганца, переводя их в шлак; окисляет и частично растворяет графитные включения чугуна, находящиеся на свариваемых поверхностях; образует микро-углубления, которые повышают свариваемость чугуна; предохраняет от окисления расплавленную ванну; увеличивает текучесть сварочных шлаков. В качестве флюса применяют техническую безводную буру (Na3B4O7). Бура в чистом виде для сварки не пригодна, так как высокая температура ее плавления вызывает образование в сварочной ванне густых шлаков, которые плохо всплывают на поверхность металла, в результате чего образуются шлаковые раковины. Применение в качестве флюса смеси из 50% переплавленной измельченной буры и 50% кальцинированной соды увеличивает текучесть шлаков и расплавленного металла в ванне, улучшает качество сварки. Лучшие результаты дает флюс ФСЧ-1 следующего состава (% по массе): буры — 23, кальцинированной соды — 27, азотнокислого натрия — 50.
Кромки трещины для сваривания готовят механическим способом или оплавлением металла газовой горелкой с избытком кислорода. Перед сваркой подогретые кромки и конец стержня покрывают слоем флюса. Пламя горелки должно быть строго нейтральным. В ванну расплавленного металла вводят присадочную проволоку с флюсом, подогретые перед этим до температуры плавления. Затем сварщик концом чугунной проволоки воздействует на кромки ванны, делая круговые движения.
Горячей сваркой ацетиленокислородным пламенем с присадкой чугуна рекомендуется восстанавливать блоки цилиндров двигателей и других корпусных деталей при наличии трещин на ребрах жесткости.
2.Газовая сварка чугуна цветными сплавами без подогрева детали.
Газовую сварку чугуна цветными сплавами без подогрева детали выполняют в сочетании с дуговой сваркой и широко применяют в ремонтном производстве для сварки трещин на обрабатываемых поверхностях корпусных деталей. Присадочный материал — латунь. Температура плавления латуни ниже температуры плавления чугуна (880-950 С), поэтому ее можно применить для сварки, не доводя чугун до плавления и не вызывая в нем особенных структурных изменений и внутренних напряжений. Использование этого процесса позволяет получить сварочные швы плотные, легко поддающиеся обработке.
При сварке трещин в чугунных деталях выполняют следующие операции: снятие с кромок трещин фасок с углом разделки 70-80°; грубая обработка фасок (желательно с образованием насечки); очистка места сварки от грязи, масла и ржавчины; подогрев подготовленных к сварке мест пламенем газовой горелки до температуры 900-950 С; нанесение на подогретую поверхность слоя флюса; нагрев в пламени горелки конца латунной проволоки; натирание латунной проволокой горячих кромок трещины (латунь должна покрывать фаски тонким слоем); сварка трещины; медленный отвод пламени горелки от детали; покрытие шва листовым асбестом.
3. Холодная сварка чугуна.
При холодной сварке чугуна деталь не нагревают (возможен подогрев не выше 400С для снятия напряжения и предупреждения возникновения сварочных напряжений). Сварочная ванна имеет небольшой объем металла и быстро твердеет. Способ получил более широкое применение по сравнению с горячей сваркой из-за простоты выполнения.
В зоне сварного шва происходят отбеливание и закалка с одновременным ростом внутренних напряжений, которые могут привести к образованию трещин. Высота сварочного шва определяется значением (ht
+
h
2
), не одинакова для электродов с разными покрытиями и находится в пределах 4-7 мм. Холодная сварка применяется для устранения трещин и заварки пробоин в тонкостенных корпусных и крупногабаритных чугунных деталях, которые требуют последующей механической обработки и эксплуатируются под нагрузкой при тепловом воздействии.
Заварка трещин в тонких (до 10 мм) ненагруженных стенках осуществляется без разделки кромок. Процесс заварки в этом случае проводят в следующем порядке: поверхность детали очищают на расстоянии 25 мм от краев трещины; концы трещины обваривают за два прохода. дугу возбуждают на расстоянии 10-12 мм от одного конца трещины и ведут сварку в направлении другого конца трещины (валик наваривают на расстоянии 10-12 мм от конца трещины); не прерывая дуги, ведут сварку в обратном направлении, вторым слоем перекрывая первый; делят трещину на участки длиной 30-50 мм; отступив от конца трещины на выбранную длину участка, наплавляют с двух сторон трещины (отступая от ее краев на 1 —1,5 мм) подготовительные валики 1, 2 и 3, 4 (ширина валика равна толщине стенки детали), причем валики 2 и 4 не должны соприкасаться со стенками детали и перекрывать валики, которые лежат под ними; очистка наплавленных вдоль кромок трещины валиков от шлаков; наплавка валиков (за два прохода, не прерывая дуги), образуя шов, закрывающий трещину; проковывание молотком участка шва (после окончания сварки), не зачищая шлака.
Сварку трещин в толстостенных деталях, которые в дальнейшем подвергаются механической обработке или работают под нагрузкой, проводят с разделкой кромок. Ширина разделки краев трещины под сварку на поверхности детали должна быть в 2 раза больше ее толщины, а глубина разделки на 2-3 мм меньше этой толщины. Кромки трещины разделывают фрезерованием или слесарным способом вручную. При такой технологии облегчается сварка деталей в вертикальной плоскости. Подготовительные валики на кромки трещины наплавляют раздельно: сначала два ряда валиков 1-8 на одну сторону среза вверх на участке протяженностью 30-50 мм, а затем — на другую сторону среза валики 9-17. Каждый предыдущий валик должен частично перекрываться последующим. После наплавки первого слоя очищают шлак и наплавляют второй. Подготовительные валики второго слоя не должны соприкасаться с основным металлом. Так же наплавляют подготовительные валики и на других участках, дают им охладиться до температуры 30-50 С, счищают с них шлак и в такой же последовательности, как и при наплавке скосов, соединяют валики центральными (соединительными) валиками. Заполнение шва на каждом участке проводят с перерывом для охлаждения.
Холодная сварка может осуществляться: электродами МНЧ-1 (63% Ni 4- 37% Си) со специальным фтористо-кальциевым покрытием. Процесс сварки выполняется электродами диаметром 3-4 мм на постоянном токе 140-150 А обратной полярности, короткой дугой, участками 20-30 мм, которые сразу же проковываются. Вместо медно-никелевых электродов можно также использовать железо-никелевые электроды типа ЖНБ; электродами ЦЧ-4, представляющими собой сварочную проволоку Св-08 или Св-08А с фтористо-кальциевым покрытием, содержащим титан или ванадий, которого в наплавленный металл переходит до 9,5%. Процесс ведется электродами диаметром 3-4 мм на постоянном токе 120-150 А обратной полярности при напряжении 20 В. Перед сваркой рекомендуется подогреть деталь до 150-200 С, а после наложения валиков сразу же их проковывать; электродами ОЗЧ-1, представляющими собой медную электродную проволоку с фтористо-кальциевым покрытием, содержащим железный порошок. Процесс сварки рекомендуется вести на постоянном токе 150-160 А обратной полярности и напряжении 20 В, короткой дугой, небольшими участками по 30-60 мм. После сварки каждый участок необходимо проковывать и продолжать ее после охлаждения шва до 50-60 С.
4. Пайка.
Чтобы запаять трещину или иной дефект в чугунной детали мягким припоем, производят тщательную механическую очистку места паяния и хорошо смачивают его соляной кислотой. Затем это место обрабатывают водным раствором хлористого цинка, посыпают порошком нашатыря (хлористого аммония) и подогревают паяльником или паяльной лампой. Нагревать место пайки надо до тех пор, пока не станет плавиться поднесенный к нему припои. Тогда натирают припоем место спайки и сейчас же протирают его порошком нашатыря, нанесенного на густую металлическую щетку или паклю. Эта операция — предварительное лужение перед паянием. Пока деталь еще горячая, запаивают трещины или иные дефекты паяльником, перемещая его от одного конца трещины к другому. Если припой не проходит в трещину, необходимо с обоих краев ее снять небольшую фаску, вылудить это место и снова произвести паяние. Излишек припоя снимается шабером или напильником.
5. Заделка эпоксидной пастой.
Трещины можно заделывать и эпоксидной пастой, если они не проходят через поверхности, несущие нагрузки, по следующей технологии: поверхность вокруг трещины обрабатывают косточковой крошкой, а саму трещину разделывают шлифовальной машинкой под углом 60—90 на глубину 3/4 толщины стенки. Концы трещин на блоках, отлитых из чугуна, засверливают сверлом 03—4 мм и в полученные отверстия забивают заглушки из медной или алюминиевой проволоки.В зоне вокруг трещины шириной 30 мм создают шероховатость дробеструйной обработкой или насечкой и обезжиривают ее ацетоном.На сухую поверхность наносят первый слой пасты толщиной до 1 мм, резко перемещая шпатель по поверхности металла. Затем наносят второй слой пасты толщиной не менее 2 мм, плавно перемещая шпатель по первому слою. Общая толщина слоя пасты по всей поверхности 3—4 мм. Блок помещают в сушильный шкаф, где при температуре 100°С его выдерживают около 1 ч, обеспечивая при этом отверждение эпоксидной пасты. После отверждения подтеки пасты срубают, неровности обрабатывают шлифовальным кругом.
Способы восстановления блока цилиндров.
| Номер дефекта | Возможные способы ремонта по критериям | Принятый способ ремонта | ||
| применимости | долговечности | экономичности | ||
| Трещины Пробоины | Сварка с предварительным нагревом | 0,7 | 35000 | |
| Газовая сварка цветными металлами без нагрева детали | 0,49 | 24500 | | |
| Запайка | 0,5 | 25000 | | |
| | Заделка эпоксидной пастой | 0,2 | 10000 | |
| Сварка без прогрева детали | 0,80 | 40000 | Сварка без прогрева детали | |
Стоимость нового блока цилиндров ЗИЛ – 130 составляет 50000 рублей. По критериям применимости и экономичности все 5 способов подходят для восстановления блока цилиндров, но по критерию долговечности подходит сварка без прогрева детали.
2.6 Определение последовательности выполнения операций, подбор оборудования и инструментов.
| Наименование и содержание операций | оборудование | Приспособления | Инструмент | |
| Режущий | Измерительный | |||
| 1Слесарная Зачистка поверхности вокруг трещины. | Бормашина шлиф машинка | Стальная щетка, шабер, напильник, | | |
| 2 Слесарная Засверливание краев и разделка кромок трещины. | Бормашина, крейцмейсель, | Зубило, молоток, | Сверло, абразивный круг | |
| 3Сварочная Заварка трещины . | Сварочный аппарат ПСО 30 – 3, электроды МНЧ 1. | | | |
| 4 Слесарная Проковка шва | | Молоток | | |
2.7 Расчет припусков на механическую обработку
Минимальный припуск на обработку для одного перехода при подготовке поверхности для корпусных деталей определяют по формуле:
где:
Т – глубина поврежденного слоя (учитывается только при наличии цветов поверхности). Может быть равной 0,05 мм.
мм
2.8 Расчет норм времени.
Основное время определяется по формуле:
Тосн=(60*
Q
) / (
a
н
*
I
)
T
осн
= (60*500) / (7,5*150) = 26.7 мин.
Где Q – масса металла наплавляемая в шов (гр)
ан – коэффициент наплавки (гр/А*ч)
I – сила тока (А)
Вспомогательное время
t
вс=
t
ву +
t
вп +
t
вз
где tВ. У - вспомогательное время на установку и снятие детали
tВ.П. - вспомогательное время связанное с каждым переходом
tВ. З - вспомогательное время, связанное с замерами обрабатываемого изделия
t
вс= 8 + 7 + 3 = 18 мин
Оперативное время - это сумма основного и вспомогательного времени
t
оп
=
to
+
t
вс
t
оп
= 26.7 + 18 = 44.7 мин
Дополнительное время задается в процентах к оперативному времени и определяется по формуле:
t
д
=
t
оп
* К1/ 100
где К1 - отношение дополнительного времени к оперативному в %
t
д
= 44.7* 5/ 100= 2.2 мин
Штучное время:
T
шт
=
t
осн
+
t
вс
+
t
д
T
шт
= 26.7 + 18 + 2.2= 46.9 мин
3. Конструкторская часть
3.1 Приспособление для подъёма блока цилиндров
3.2 Расчет количества работающих на производственном участке
