Разработка технологического процесса восстановления коленчатого вала автомобиля МАЗ-204

 

Введение

 

Понятие "автомобиль" включает в себя легковой, грузовой автомобиль и автобус. Несмотря на ряд принципиальных конструктивных различий, между ними имеется много общего: двигатель внутреннего сгорания, несущая система с подвеской и шинами, органы управления, тормозящая система. На автомобильных заводах конечным продуктом производства могут быть как автомобили в сборке, так и отдельные их составные части (двигатели, задние мосты, топливная аппаратура и т.п.), включающие в себя большое число деталей, узлов, механизмов и систем.

Двигатели, установленные на большинстве автотранспортных средств, называются двигателями внутреннего сгорания, потому что процесс сгорания топлива с выделением теплоты и превращение ее в механическую работу происходит непосредственно в его цилиндрах.

Эти двигатели классифицируются

по способу смесеобразования - на двигатели с внешним смесеобразованием (карбюраторные и газовые), у которых горючая смесь приготовляется вне цилиндров, и двигатели с внутренним смесеобразованием (дизели), у которых рабочая смесь образуется внутри цилиндров;

по способу выполнения рабочего цикла - на четырех- и двухтактные;

по числу цилиндров - на одно-, двух- и многоцилиндровые;

по расположению цилиндров - на двигатели с вертикальным или наклонным расположением цилиндров в один ряд и на V-образные двигатели с расположением цилиндров под углом (при расположении цилиндров под углом 180° двигатель называется с противолежащими цилиндрами, или оппозитным);

по способу охлаждения - на двигатели с жидкостным или воздушным охлаждением;

по виду применяемого топлива - на бензиновые (карбюраторные), дизельные, газовые и многотопливные.

В зависимости от вида применяемого топлива, способы воспламенения рабочей смеси в двигателях различны.

Блок цилиндров отливается из серого чугуна (у двигателей автомобилей семейства ЗИЛ, КамАЗ, МАЗ и ВАЗ) или из алюминиевого сплава (у двигателей автомобилей ГАЗ-2410 "Волга", "Москвич" - 2140).

У дизелей КамАЗ на зеркало цилиндров наносят мелкую (ромбовидную) сетку для лучшего удержания смазочного материала.

Двигатели с рядным расположением цилиндров имеют одну общую головку цилиндров, двигатели с V- образным расположением цилиндров - две (двигатели ЗИЛ -130, ГАЗ - 53-11) или четыре на каждые три цилиндра (двигатель ЯМЗ-240). У двигателей автомобилей КамАЗ каждый цилиндр снабжен отдельной головкой цилиндра.

Нижнюю головку, как правило, делают разъемной в плоскости, перпендикулярной к оси шатуна. В тех случаях, когда нижняя головка имеет значительные размеры и превышает диаметр цилиндра (у дизелей ЯМЗ), плоскость разъема головки делают под углом (косой срез), что позволяет уменьшить радиус окружности, описываемой нижней частью шатуна.

На крышке и стержне шатуна дизеля КамАЗ-740 метки выбивают в виде трехзначных номеров. Кроме того, на крышке шатуна выбивают порядковый номер цилиндра. Так, у двигателя ЗИЛ-130 метка на днище поршня должна быть направлена к передней части двигателя. При этом метка на шатуне для левого ряда цилиндров должна быть направлена в одну сторону с меткой на поршне, а метка на шатуне для правого ряда цилиндров должна быть направлена в противоположную сторону относительно метки на поршне.

 

1.Технологическая  часть

1.1 Расчет размера  партии деталей

 

В условиях серийного ремонтного производства (по опыту ремонтных  предприятий) размер партии принимается исходя из месячной потребности в ремонтируемых деталях.

Месячная программа восстанавливаемых по маршруту деталей Nмес, шт., определяется по формуле

 

(1.1)

 

 

где N – годовая производственная программа ремонта агрегатов или автомобилей, шт.;

Кр – маршрутный коэффициент ремонта;

n – количество одноименных деталей на агрегате или автомобиле, шт.

 

 

 

Размер партии деталей Z, шт., определяются по формуле

 

(1.2)

 

 

где X – количество запусков ремонта детали в месяц.

 

 

1.2 Разработка  технологического процесса восстановления  детали

Характеристика детали и условий ее работы

 

Класс – «круглые стержни»;

Материал – Сталь 50Г;

Твердость – HRC 52-62;

Характер износа детали – равномерный;

Характер нагрузок – переменные;

Характер деформации – кручение, изгиб.

 

Установочной базой при механической обработке являются центровые отверстия.

 

 

Таблица 1.1 – Карта дефектации

Деталь: Коленчатый вал в сборе с противовесами
№ детали: 204Л-1005013-А2			Материал: Сталь 50Г			Твердость: HRC 52-62
Номер дефекта	Наименование дефектов	Способ установления дефекта и измерительные инструменты		Размеры, мм			Заключение
				Номинальный	Допустимый без ремонта	Допустимый для ремонта
8	Износ шейки под сальник	Скоба 118,8 мм или микрометр 100-125 мм			118,8	Менее 118,8	Ремонтировать, наплавка.
9	Износ шейки под шестерню привода масляного насоса	Скоба 64,00 мм или микрометр 50-75 мм			64,00	Менее 64,00	Ремонтировать, наплавка, накатка.

 

 

 

 

Выбор рационального способа восстановления детали

 

Выбор способа восстановления ведется по трем критериям: применимости, долговечности, экономичности.

Критерий применимости определяется принципиальную возможность применения различных способов восстановления по отношению к конкретной детали. Критерий долговечности определяет работоспособность восстанавливаемой детали.

Согласно способу восстановления СВ выражается как функция трех коэффициентов:

(1.3)

 

где Кп – коэффициент применимости способа;

Кд – коэффициент долговечности;

Кэ – коэффициент технико-экономической эффективности.

 

Коэффициент технико-экономической эффективности Кэ рассчитывается по формуле:

(1.4)

 

где Кпр – коэффициент производительности;

Э – относительная экономичность способа.

 

Таблица 1.2 – Возможные способы восстановления по критериям

№ Дефекта	Дефект	Возможные способы восстановления по критериям			Принятый способ восстановления
		Применимость	Долговечность	Экономичность
8	Износ шейки под сальник	Наплавка под слоем флюса (НСФ)	0,79	48,7	Наплавка под слоем флюса
		Ручная газовая сварка (РГС)	0,49	117,0
9	Износ шейки под шестерню масляного насоса	Ручная дуговая сварка	0,42	97,5	Железнение
		Железнение	0,60	30,2

 

 

 

 

При ремонте шейки под сальник был принят способ: Наплавка под слоем флюса, т.к. преимущества данного способа перед наплавкой под флюсом:

• высокую производительность труда;
• невысокую сложность процесса;
• высокое качество работы;
• высокую безопасность работы сварщика.

При ремонте шейки под шестерню масляного насоса был принят способ: железнение. Аргонодуговая сварка неплавящимся вольфрамовым электродом в среде инертного газа аргона проводится без флюса, с введением присадочного материала в зону электрической дуги, горящей между вольфрамовым электродом и деталью.

 

 

Схема технологического восстановления детали

 

Схема технологического процесса – это последовательность операций, необходимая для устранения каждого дефекта в отдельности. Представляем в виде таблицы.

 

Таблица 1.3 – Схема технологического процесса восстановления дефектов

№ дефекта	Дефект	Способ устранения	№ Операции	Наименование и содержание операции	Установочная база
8	Износ шейки под сальник	Наплавка под слоем флюса	№1	Мойка	Внешний контур детали
			№2	Шлифование	Центровые отверстия
			№3	Наплавка под слоем флюса	Внешний контур детали
			№4	Контрольная измерить диаметр отверстия под установочные штифты	Центровые отверстия
			№5	Расточка под номинальный размер	Центровые отверстия
Продолжение таблицы 1.3 − Схема технологического процесса восстановления дефектов
9	Износ шейки под шестерню масляного насоса	Железнение	№1	Контрольная измерить диаметр отверстия под установочные штифты	Центровые отверстия
			№2	Шлифование	Центровые отверстия
			№3	Аргонодуговая сварка	Внутренний контур детали
			№4	Мойка	Внешний контур детали
			№5	Развертывание отверстий под штифты маховика	Центровые отверстия

 

 

 План технологических операций

 

План технологических операций – это последовательность выполнения операций по восстановлению группы дефектов. Представляем в виде таблицы.

 

Таблица 1.4 – План технологических операций для дефекта, износ шатунных шеек по длине

№ операции	Наименование и содержание операции	Оборудование	Приспособление	Инструмент
				Рабочий	Измерительный
1	2	3	4	5	6
1	Контрольная измерить шейку под сальник	-	-	-	Шаблон 54,4 мм
2	Шлифование	Станок для шлифования колен валов 3М153А	Центра	Шлифовальный круг 500х50х203	Измерительные приборы
3	Наплавка под слоем флюса	Станок У-651	Центра	-	Измерительные приборы
Продолжение таблицы 1.4− План технологических операций для дефекта, износ шатунных шеек по длине
4	Мойка	Промывочная ванна	-	-	-
5	Шлифовка под номинальный размер	Станок для шлифования колен валов 3М153А	Центра	Шлифовальный круг 500х50х203	Шаблон 54,4мм

 

 

Таблица 1.5 – План технологических операций для дефекта, износ отверстий под установочные штифты маховика

№ операции	Наименование и содержание операции	Оборудование	Приспособление	Инструмент
				Рабочий	Измерительный
1	2	3	4	5	6
1	Контрольная измерить диаметр шестерню масляного насоса	-	-	-	Развертывание отверстий до ремонтного размера
2	Шлифование	Внутришлифовальный станок 3К227В	Патронный зажим	Шлифовальный круг	Измерительные приборы
3	Железнение	Сварочный инвертор для аргонодуговой сварки	Тиски	-	-
4	Мойка	Промывочная ванна	-	-	-
5	Развертывание отверстий под штифты маховика	Ручная развертка	Тиски	Развертка	Измерительный инструмент