Разработка технических условий для выполнения капитального ремонта блока цилиндров ДВС автомобиля Зил 130

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

 
 

2.2 Расчет производительности  ремонтных деталей 

Годовая норма  ремонта деталей.

N_год = К_р* 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) 

N_зд – заданная программа по ремонту.     N_зд = 4000

К_р – коэффициент ремонта деталей . К_р = 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  цилиндров является 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.