Восстановление картера

Введение

В процессе эксплуатации автомобиля надежность, заложенная в нем при конструировании и производстве, снижается вследствие возникновения различных неисправностей.

В поддержании технического состояния автомобилей на требуемом уровне большую роль играет планово-предупредительная система технического обслуживания и ремонта. В процессе проведения технического обслуживания и текущего ремонта выполняются работы по устранению возникших неисправностей и замене наиболее быстро изнашиваемых деталей (поршневые кольца, эксплуатационные вкладыши и др.). И все же при длительной эксплуатации автомобилей наступает момент, когда вследствие износа корпусных и других основных деталей надежность автомобиля снижается настолько, что восстановление его средствами эксплуатационных предприятий становится невозможным. В этом случае автомобиль подлежит капитальному ремонту.

Все основные детали автомобиля являются, достаточно сложными в конструктивно-технологическом отношении и на их изготовление затрачивается много овеществленного труда, черных и цветных металлов, в том числе легированных сталей. Не использование в дальнейшем дорогостоящих деталей, имеющих небольшие износы, и тем более деталей с допустимым износом было бы экономически не оправданным. Восстановление работоспособности и использование указанных деталей в масштабах страны является проблемой большого народнохозяйственного значения. Решение этой проблемы и является одной из основных задач авторемонтного производства.

Курсовая работа по курсу «Технология производства и ремонт автомобилей» для студентов, обучающихся по специальности Т04.02.00 является завершающим этапом изучения этого курса.

Задачи данной курсовой работы:

– выбрать способ восстановления деталей;

– составить технические условия на контроль и сортировку деталей;

– разработать маршрут восстановления детали;

–рассчитать режимы резания и подобрать необходимое технологическое оборудование;

–определить норму времени и технологическую себестоимость восстановления.

1 Анализ условий работы картера рулевого механизма

Управление автомобилем является главной производственной функцией водителя. Основным назначением автотранспортного средства является перемещение грузов и пассажиров, поэтому под управлением следует понимать целенаправленную организацию процесса движения.

Совокупность механизмов, служащих для поворота управляемых колес, называется рулевым управлением. Свойство управляемости автомобиляотносится к важнейшим из эксплуатационных свойств, определяющих активную безопасность транспортного средства, под которой понимается совокупность специальных конструктивных мероприятий, обеспечивающих снижение вероятности возникновения ДТП. В виду большого значения рулевого управления транспортных средств к техническому состоянию деталей рулевого управления предъявляется повышенное внимание.

Картер рулевого механизма на ряду с другими деталями установленными в нем является одной из важнейших деталей рулевого управления. При работе рулевого механизма возникает износ отверстий под подшипники, резьбовых отверстий, нарушение герметизации картера рулевого механизма.

В процессе работы картера рулевого механизма возникают следующие дефекты:

– износ отверстий под подшипники;

– износ резьбовых отверстий;

– износ привалочных плоскостей.

2 Анализ возникающих дефектов

Описываем возможные дефекты картера рулевого управления в дефектовочной карте. Где укажем код детали по прейскуранту, материал детали и ее твердость, возможные дефекты, способы установления дефектов и средства контроля, размеры по рабочему чертежу и допустимые без ремонта, а также делаем заключение о годности или негодности детали к восстановлению данного дефекта.

Технические требования на дефектовку и ремонт должны быть следующими:

– дефектация детали и сборочных единиц должна производится в соответствии с приведенными картами дефектации;

– допускается применение универсального измерительного инструмента, обеспечивающий степень точности проверки, указанную в Руководстве;

– эталоны, применяемые при дефектации, должны утверждать ремонтным предприятием;

– размеры трещин и обломов, при наличии которых детали подлежат списанию в брак, являются в значительной мере условными.

Таблица 2.1 – Дефектовочная карта

Окончание таблицы 2.1

3 Разработка технологического маршрута восстановления кулачка

В этом разделе разрабатываем план операции по устранению комплекса дефектов, объединенных общим маршрутом. При этом технологический маршрут составляем не путем сложения технологических процессов устранения каждого дефекта в отдельности, а с учетом следующих требований:

– одноименные операции по всем дефектам маршрута должны быть устранены;

– каждая последующая операция должна обеспечить сохранность качества рабочих поверхностей детали, достигнутого при предыдущих операциях;

– в начале должны идти подготовительные операции, затем сварочные, кузнечные, прессовые и в заключении шлифовальные и доводочные.

Разработанный и окончательно принятый маршрут технологического процесса сведем в маршрутную карту таблица 3.1.

Базовые поверхности для обработки выбираем с таким расчетом, чтобы при установке и зажиме обрабатываемой детали не смещалась приданном ей положении и не деформировалась под действием сил резания и зажимов. Если на детали сохранились базовые поверхности, по которым обрабатывалась при изготовлении, то при восстановлении будем базироваться по этим поверхностям. Поврежденные базовые поверхности будем исправлять.

Таблица 3.1 – Карта маршрутная

Окончание таблицы 3.1

4 Выбор метода восстановления и оценка целесообразности выбора

Выбор способа зависит от конструкторско-технологических особенностей детали, условия ее работы, величины износа и особенностей самих способов восстановления.

Зная конструкторско-технологические особенности детали и условия ее работы, а также эксплуатационные свойства различных способов восстановления, можно в первом приближении решить вопрос о применении того или иного способа восстановления. Оценка способа восстановления дается по трем критериям – применимости, долговечности и экономичности.

Критерий применимости (технологический) определяет принципиальную возможность применения различных способов восстановления по отношению к конкретной детали.

Характеристика различных способов восстановления деталей приведена в таблице 1 [1]. Этот критерий не может быть выражен числом и является предварительным, поскольку с его помощью нельзя решить вопрос выбора рационального способа восстановления, если их несколько.

Для выбора рационального способа необходимо применить критерий долговечности, который выражается коэффициентом долговечности для каждого из способов восстановления и условий работы в узле. Критерий долговечности определяет работоспособность восстанавливаемой детали и определяется отношением долговечности восстановленной детали к долговечности новой. Чтобы обеспечить работоспособность детали на весь межремонтный пробег агрегата долговечность применяемого способа должна быть не ниже 0,85 (Kg = 0,85). Коэффициент долговечности Kg определяем по таблице 2 [1].

Окончательное решение вопроса о выборе рационального способа восстановления принимается при помощи технико-экономического критерия, связывающего долговечность отремонтированной детали с себестоимостью ее восстановления.

Окончательное решение о восстановлении детали принимается в том случае, если себестоимость восстановления не превышает стоимости новой детали с учетом срока службы восстановленной детали, т.е.

С_в = К_д С_н, (2.1)

где С_в – себестоимость восстановленной детали, руб.;

С_н– стоимость новой детали по прейскуранту, принимаем С_н=80000 руб.;

К_д– коэффициент долговечности, принимаем К_д=0,95.

С_в = 80000*0.95 =76000 руб.

Стоимость восстановленной детали ориентировочно определим по формуле

, (2.2)

где Q – расход материалов при восстановлении детали, отнесенный к единице

поверхности (таблица 1.3 [1]), принимаем Q=3г/см²;

S – площадь детали, подлежащая восстановлению, см²;

а – стоимость единицы массы материалов при восстановлении (таблица

1.3), принимаем а=14,6 руб/г;

t_об – общее время на восстановление условной детали t_об =32 мин.,

l – тарифная ставка рабочего в зависимости от разряда выполняемой рабо-

ты, руб./мин;

Н – процент накладных расходов (для ремонтных предприятий 210…250%

(таблица 1.4 [1]), принимаем H=210.

Тарифная ставка l рабочего можем определить исходя из установленной минимальной заработной платы с учетом разряда работы

, (2.4)

где L – минимальная заработная плата, 80 тыс. руб.;

K_тар – коэффициент, учитывающий разряд работы;

Т – продолжительность времени работы, 480 мин.

Работу выполняет слесарь 3-го разряда, следовательно коэффициент, учитывающий разряд работы равен 2.15.

Стоимость восстановленной детали будет равна

Из выражения видно что нам выгодней восстановить деталь, чем покупать новую.

Теперь необходимо рассчитать партию восстанавливаемых деталей

В условиях серийного производства размер партии деталей примем равный размеру месячной потребности в ремонтируемых деталях, и может быть определен по формуле

, (2.4)

где N – производственная программа ремонта;

K_p – коэффициент ремонта (0,3 – 0,9), принимаем K_p=0,3;

n– количество одноименных деталей в агрегате, автомобиле.

шт.

5 Расчет припусков на механическую обработку

Установление минимальных припусков на механическую обработку является важным вопросом с точки зрения качества обработки и себестоимости ремонта.

Для плоских деталей минимальный припуск на сторону определяется по формуле

, (5.1)

При обработке наружных и внутренних поверхностей тел вращения

2·=2·, (5.2)

где - величина шероховатости обрабатываемой поверхности детали, по-

лученная на предшествующем переходе операции, мкм;

- величина дефектного слоя поверхности детали, полученная на пред

шествующем переходе, мкм;

- величина погрешности пространственных отклонений на предшест-

вующем переходе, мкм.

Погрешность пространственных отклонений на предшествующем переходе равна:

= , (5.3)

где - погрешность коробления заготовки, которая в общем, виде может

быть определена по формуле:

=, (5.4)

где - удельная кривизна заготовки в мкм на один миллиметр длины и диаме-

ра;

- погрешность смещения оси заготовки от геометрической оси, значе-

ние которой можно определить по формуле:

=, (5.5)

где - точность выполнения размера заготовки.

Для последующих переходов:

= 0,1·, (5.6)

- погрешность установки выполняемого перехода, мкм.

Для последующих переходов:

=0,1·, (5.7)

Максимальный припуск равен:

2·=2·++, (5.8)

где ,- точность выполнения размеров предшествующего и выполняемо

го переходов, мкм.

Расчётные данные по определению припусков сведены в таблицу 5.1.

Таблица 5.1 – Расчёт припусков на обработку по технологическим операциям

Величина слоя покрытия равна сумме межоперационных припусков с учётом величины износа и механической обработкой

h = ++, (5.9)

где - припуск на механическую обработку; = 0.1 мм;

-величина износа восстанавливаемой поверхности детали;=0.2 мм;

- суммарный припуск на обработку, мм.

6 Расчет режимов обработки детали

Режим обработки определяем для каждой отдельной операции с разбивкой её на переходы.

Сверление:

Режимы резания назначаем исходя из материала детали, твёрдости материала, после наплавки.

Глубина резания t = 18 мм.

Теоретическая скорость резания:

= , (6.1)

где D – диаметр сверла, (12 мм);

S– подача в мм/об, принимаем (0,16);

Т – стойкость сверла по нормативам в мин. (16 мин);

С_V– коэффициент, зависящий от метода обработки [3; 5];

.

Теоретическая частота вращения шпинделя:

. (6.2)

Фактическая скорость резания:

.

Зенкерование:

Расчет ведется аналогично сверлению:

- теоретическая скорость резания V_T=73 м/мин;

- теоретическая частота вращения шпинделя n=1937 об/мин;

- фактическая скорость резания V_ф=73 м/мин.

Нарезание резьбы:

Расчет ведется аналогично сверлению:

- теоретическая скорость резания V_T=62 м/мин;

- теоретическая частота вращения шпинделя n=960 об/мин;

- фактическая скорость резания V_ф=62 м/мин.

Для наплавки под слоем флюса из [3, таблица 7.2] выбираем режим

обработки со следующими параметрами:

– диаметр электродной проволоки 1.5 мм;

– сила тока 120 А;

– напряжение 26 В;

– скорость наплавки 16 м/ч;

– скорость подачи электрода 77 м/ч;

– шаг наплавки 3 мм.

Шлифование

Режим резания при выполнении шлифования

Эффективная мощность

, (6.3)

где - постоянный показатель;

- скорость вращения круга, 30м/с;

- ширина шлифования.

.

7 Расчет технической нормы времени на выполнение операций

Техническая норма штучно-калькуляционного времени в серийном производстве включает в себя следующие элементы затрат:

– основное (технологическое, машинное) время;

– вспомогательное время, затрачиваемое на установку и снятие изделия, технологический переход и контрольные измерения;

– время организационного и технического обслуживания рабочего места;

– время на отдых и личные надобности рабочего;

– время подготовительно-заключительной работы, отнесенной к одной детали с партии.

Штучно-калькуляционное время при шлифовании

, (7.1) , (7.2)

где - длина хода шлифовального круга, мм;

- припуск на обработку на сторону, мм;

- частота вращения круга;

- продольная подача, мм;

- поперечная подача, мм;

- коэффициент, учитывающий износ и точность при шлифовании.

,

, (6.4)

где - вспомогательное время, связанное с переходом, мин ;

- вспомогательное время на установку и снятие детали, мин;

- вспомогательное время, связанное с замером, мин.

,

.

Штучно-калькуляционное время на сверление

мин. (6.5)

где L – длина обработки, м;

i – количество отверстий;

Sм – минутная подача, мм/мин.

= 0,22 + 0,12·4 + 0,02·4 = 0,78 мин;

мин.

Штучное-калькуляционное время t_ш-к = 1,2мин.

Аналогично штучно-калькуляционное время рассчитывается для нарезания резьбы и зенкерования

Штучно-калькуляционное время для нарезания резьбы

- основное времямин;

- вспомогательное время = 0,88 мин;

- прибавочное время мин;

- штучное-калькуляционное время t_ш-к = 1,42мин.

Штучно-калькуляционное время на зенкерование

- основное времямин;

- вспомогательное время = 0,88 мин;

- прибавочное время мин;

- штучное-калькуляционное время t_ш-к = 1,38мин.

8 Обоснование и описание разрабатываемого приспособления

Для сверления отверстий в картере рулевого управления разработано механическое приспособление зажимного типа, состоящее из:

– плиты;

– прижимной планки;

– опоры;

– плиты;

– оси;

– прижимной рукоятки.

На стол станка с помощью болтового соединения устанавливаются две опорных плиты. На плиты устанавливается картер рулевого управления и поджимается сверху прижимной планкой с помощью прижимной рукоятки. На левой плите с помощью болтового соединения устанавливается опора, на которую крепится прижимная планка. Для облегчения работы и снижения времени на установку картера рулевого управления на поворотной рукоятке выполнена ходовая резьба с большим шагом, а прижимная планка может свободно вращаться на оси.

Так как в механизме используется резьбовое соединение, то необходимо рассчитать момент затяжки, определяемый по формуле

, (8.1)

где d – диаметр винта, м;

Q – сила затяжки, определяемая по формуле, Н

(8.2)

где к – коэффициент запаса, (1,5) табл.2.2 [12];

Р – усилие сверления, кН;

J₁, J₁₁ – жесткости стыков элементов стенда, через которые передается сила

закрепления, 0.3 [12].

Следовательно, сила затяжки равна

,

а момент затяжки равен

Заключение

В процессе выполнения курсовой работы по курсу «Технология производства и ремонт автомобилей» были выполнены следующие задачи.

– описали особенности конструкции детали (материал, термообработку, шероховатость и точность обработки, базовые поверхности);

– описали условия работы детали, указав вид трения;

– определили класс детали;

– выбрали способ восстановления детали;

– составили технические условия на контроль и сортировку деталей;

– разработали маршрут восстановления детали;

– рассчитали режимы резания и подобрать необходимое технологическое оборудование;

– определили норму времени и технологическую себестоимость восстановления.

Список использованных источников

1 Методические указания предназначены для использования при изучении дисциплины «Технология производства и ремонт автомобилей», к курсовой работе для студентов специальности Т.04.02.00 «Эксплуатация транспортных средств».

2 Восстановление автомобильных деталей: Технология и оборудование: Учеб. Для вузов/ В. Е. Канарчук, А. Д. Чигринец – М.: Транспорт, 1995.

3 Дюмин И. Е., Трегуб Г. Г. Ремонт автомобилей / Под ред. Дюмина И. Е – М.: Транспорт, 1999 – 280 с.

4 Капитальный ремонт автомобилей. Справочник / Под.ред. Р.Е.Еснберлина. – М.: Транспорт, 1989.

5 Силуянов В.П. и др. Прогрессивные способы восстановления деталей машин. – Мн.: Ураджай, 1988.

6 Шамко В.К. и др. Технология ремонта деталей сельскохозяйственной техники. – Мн.: Ураджай, 1988.

7 Капитальный ремонт автомобилей. Справочник / Под ред.проф. Р.Е.Есенберлина. – М.: Транспорт, 1989.

8 Справочник технолога-машиностроителя. Т.1, 2. / Под ред. А.Г. Косиловой и М.Мещерякова. – М.: Машиностроение, 1981.

9 Матовилин Г.В. Автомобильные материалы. Справочник / Г.В.Матовилин, М.А.Масино, О.М.Суворов. – М.: Транспорт, 1989.

10 Ремонт автомобилей / Под ред. С.И.Румянцева. – М.: Транспорт, 1988.

11 Шадричев В.А. Основы технологии автомобилестроения и ремонт автомобилей. – М.: Машиностроение, 1976.

12 Технология машиностроения: В2 т. Т. 2. Производство машин: Учебник для вузов /В.М. Бурцев, А.С. Васильев, О.М. Даеев и др.; Под ред. Г.Н. Мельникава. – 2-е изд., стереотип. – M.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана,2001. – 640 с., ил.

Содержание