Разработка технологического процесса восстановления коленчатого вала компрессора КаМАЗ - ABCD42.RU

Разработка технологического процесса восстановления коленчатого вала компрессора КаМАЗ

Разработка технологии восстановления коленчатого вала компрессора

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 09 Января 2011 в 04:04, курсовая работа

Краткое описание

Поломка коленчатого вала — одна из самых тяжелых аварий двигателя. Причинами усталостных разрушений могут быть: недостаточный запас прочности вала, особенно в местах концентрации напряжений( в районе галтелей, по краям смазочных отверстий); технологические пороки, низкие механические свойства материала, неоднородная структура, микротрещины, образовавшиеся при термической обработке, неметаллические включения; случайные повреждения появившиеся на поверхности вала в процессе его обработки или эксплуатации( всевозможные риски, царапины, борозды и надзоры, являющиеся сильными концентраторами напряжений.

Содержание работы

Введение. 3
1 Эксплуатационно- техническая характеристика коленчатого вала …… 4
1.1 Факторы влияющие на работу коленчатого вала…………………… 4
1.2 Химический состав…………………………………………………. 5
2 Технологическая часть…………………………………………………. 6
2.1 Технологический маршрут ремонта компрессора…………………. 6
2.2 Демонтаж и разборка компрессора…………………………………. 6
2.2.1 Общие требования по разборке……………………………………. 6
2.3 Подготовка к дефектации деталей компрессора …………………… 7
2.4 Дефектация деталей компрессора…………………………………… 7
2.5 Дефектация коленчатого вала компрессора………………………… 8
2.6 Технология восстановления коленчатого вала компрессора………. 9
2.6.1 Восстановление коленчатого вала компрессора…………………. 9
2.6.2 Выбор метода восстановления коленчатого вала компрессора….. 11
2.6.3 Технологический процесс восстановления коленчатого вала компрессора под слоем флюса ……………………………………………. 14
2.7 Сборка компрессора…………………………………………………. 17
2.8 Требования безопасности…………………………………………….. 17
Заключение………………………………………………………………… 19
Список используемой литературы……………………………………….. 20

Содержимое работы — 3 файла

Титульник.doc

М_карта.doc

основная часть с рамкой.DOC

Коленчатый вал состоит из рамовых и шатунных шеек, щек, соединительных фланцев. Рамовые шейки, щеки и шатунная шейка образуют колено, или кривошип, вала. Коленчатый вал — одна из наиболее ответственных и напряженных деталей. Стоимость коленчатого вала составляет около 15% стоимости двигателя. К коленчатым валам предъявляют требования обеспечения необходимой прочности, жесткости и износоустойчивости.

Износы и повреждения коленчатых валов. В результате изнашивания уменьшаются диаметры рамовых и мотылевых шеек коленчатых валов, они приобретают эллиптическую, бочкообразную или конусную форму; на шейках валов образуются наработки. К повреждениям коленчатых ваплов относят царапины, задиры на шейках, изгиб, ослабление посадки шеек в щеках у составных валов, деформацию отверстий во фланцах соединений у валов, состоящих из секций, трещины в щеках и шейках, поломку.

Поломка коленчатого вала — одна из самых тяжелых аварий двигателя. Причинами усталостных разрушений могут быть: недостаточный запас прочности вала, особенно в местах концентрации напряжений( в районе галтелей, по краям смазочных отверстий); технологические пороки, низкие механические свойства материала, неоднородная структура, микротрещины, образовавшиеся при термической обработке, неметаллические включения; случайные повреждения появившиеся на поверхности вала в процессе его обработки или эксплуатации( всевозможные риски, царапины, борозды и надзоры, являющиеся сильными концентраторами напряжений.

Усталостные трещины на коленчатом валу зарождаются с его поверхности, поэтому одним из эффективных мероприятий, направленных на уменьшение напряжения и увеличения долговечности коленчатого вала, является наплавка под флюсом, рассмотренная в данном курсовом проекте.

1 ЭКСПЛУАТАЦИОННО- ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КОЛЕНЧАТОГО ВАЛА

      1. Факторы, влияющие на работу коленчатого вала.

Вал нагружается силами давления газа и силами инерции поступательно движущихся и вращающихся масс и подвергаются одновременному действию знакопеременных изгибающих и крутящих моментов. В результате воздействия этих сил и моментов материал работает на усталость. Усталость металла объясняется возникновением в наиболее слабом месте микроскопической трещины, которая под влиянием знакопеременной нагрузки растет, уменьшая расчетное сечение и вызывая рост напряжений. В итоге напряжения превышают предел прочности материала, вызывая быстрое разрушение детали.

Износы и повреждения коленчатых валов. В результате изнашивания уменьшаются диаметры рамовых и мотылевых шеек коленчатых валов, они приобретают эллиптическую, бочкообразную или конусную форму; на шейках валов образуются наработки. К повреждениям коленчатых ваплов относят царапины, задиры на шейках, изгиб, ослабление посадки шеек в щеках у составных валов, деформацию отверстий во фланцах соединений у валов, состоящих из секций, трещины в щеках и шейках, поломку.

В поперечном сечении в результате изнашивания шейки приобретают эллиптическую форму. При этом больший износ наблюдается у мотылевых шеек вследствие работы их в условиях неравномерной нагрузки. Верхняя часть Мотылевой шейки испытывает большую нагрузку, чем нижняя, поэтому износ верхней части больше, чем нижней.

Конусная форма может быть следствием неудовлетворительной пригонки подшипника, когда контакт его с шейкой происходит не по всей длине. Это вызывает износ шейки в каком-либо одном ее конце. При некачественном изготовлении или ремонте, когда при проточке шейки ввиду ввиду неточности обработки остается конусность, она увеличивается при эксплуатации.

При перекосе шатунно-поршневой группы по отношению к коленчатому валу и удлиненных подшипниках может возникнуть бочкообразная форма шеек коленчатого вала. В этих случаях больший износ происходит у галтелей в первом случае из-за перекоса, во втором- из-за деформации шейки при работе.

Корсетная форма шеек может возникнуть из-за плохой пригонки подшипников. Однако такой дефект бывает редко. Появление наработков связано с разницей длин шейки и подшипника. Царапины могут возникнуть при попадании на поверхность трения твердых частиц и нарушения режима смазки. Задиры на шейках возможны при проплавлении подшипников.

Поломка коленчатого вала — одна из самых тяжелых аварий двигателя. Причинами усталостных разрушений могут быть: недостаточный запас прочности вала, особенно в местах концентрации напряжений( в районе галтелей, по краям смазочных отверстий); технологические пороки, низкие механические свойства материала, неоднородная структура, микротрещины, образовавшиеся при термической обработке, неметаллические включения; случайные повреждения появившиеся на поверхности вала в процессе его обработки или эксплуатации( всевозможные риски, царапины, борозды и надзоры, являющиеся сильными концентраторами напряжений.

Основные технические требования к коленчатому валу компрессора.

  1. Мотылевые и рамовые шейки h 2,5 + 0,5 мм, 56…60 HRC кроме галтелей.
  2. Нецилиндричность рамовых и мотылевых шеек не более 0,01 мм.
  3. Биение рамовых шеек относительно оси вала не более 0,02 мм.
  4. Биение конуса по отношению к оси рамовых шеек не более 0,02 мм.
  5. Не параллельность мотылевых шеек относительно оси вала не более 0,02 мм. Проверку шеек на параллельность производить в четырех положениях кривошипа при полном его обороте.
  6. Смещение осей шатунных шеек по окружности радиуса кривошипа не более + 30.
  7. Смазочный канал проверить на герметичность пробным гидравлическим давлением Pпр = 0,2 МПа.

1.2 Химический состав

В курсовом проекте рассмотрен коленчатый вал компрессора изготовленный из стали 40 ХН ГОСТ 4543-71, химический состав приведен в таблице 1.

Сталь конструкционная углеродистая качественная.

Совершенствование технологии восстановления коленчатого вала двигателя КамАЗ-740

Аспирант
Казанский Государственный Энергетический Университет

Совершенствование технологии восстановления коленчатого вала двигателя КамАЗ-740

По данным Минсельхоза РТ, в республике только изношенных коленчатых валов (КВ) двигателей КамАЗ и тракторов типа К700 накопилось несколько тысяч, а стоимость новых доходит в настоящее время до 25 тыс. руб. и они дефицитны.

Рассмотрим причины износа КВ. Известно, что выход из строя КВ, обычно происходит из-за дефицита смазочного материа­ла в трущихся парах при высоких удельных на­грузках и скоростях скольжения [6].

Дефицит смазки возникает вследствие плохой смачиваемости рабочих поверхностей пары тре­ния: масло не удерживается на отполированных поверхностях шеек, масляный клин не образуется, и наступают условия полусухого трения сколь­жения, перегрев сопряжения, схватывание. Это происходит только при стечении определенных условий: при перегреве двигателя; из-за недостаточного охлаждения; при переко­сах и деформациях деталей. По­вышенный износ наступает в момент пуска и в начальный период работы холодного двигателя; в зимний период года, когда в зазор между шейкой вала и подшипником плохо поступает загус­тевшее масло.

Значит, при восстановлении коленчатых валов с аварийным износом шеек необходимо нанести на изношенные шейки такое покрытие, которое бы обеспечило нормальные условия смазки пары трения в условиях дефицита масла.

Такими свой­ствами обладают покрытия, получаемые электро­дуговой металлизацией (ЭМ). Структура таких покрытий микропористая, способная впитывать в себя до 10 % горячего масла и удерживать его не только в микропорах, но и на поверхности за счет микрократеров, образованных пористостью. Мас­ло, находящееся на поверхности в таких микроемкостях, компенсирует дефицит смазочного материала в экстремальных условиях работы па­ры трения.

Основными преимуществами ЭМ, для восстановления деталей, являются: низкое температурное воздействие на деталь (не более 120 °С), что исключает ее деформацию и снижение усталостной прочности; высокая износостойкость покрытий, которая определяется их специфической структурой и пористостью; высокая производительность процесса напыления (до 20 кг/ч присадочного металла); возможность использования различных композиционных материалов, позволяющая получать покрытия с различными свойствами; оптимальная пористость покрытия, определяющая его высокую маслоемкость; толщина покрытия 0,1 – 10 мм и выше; процесс не требует высокой квалифи­кации исполнителей.

Основным недостатком всегда считалась ни­зкая адгезионно-когезионная прочность и невысокая твердость покрытия. Из-за этого та­кие детали, как тормозные барабаны, коленча­тые валы и др., не восстанавливали методом ЭМ и в настоящее время не находит широкого применения на авторемонтных предприятиях.

Читайте также  Инновационный климат и потенциал предприятия

Повышение физико-механических свойств металлизированных покрытий представляет собой актуальную научную и практиче­скую задачу.

Классическая техно­логия ЭМ состоит из двух основных операций: струйно-абразивная обработка и нанесение основного слоя углеродистой, леги­рованной стали [2].

Коленчатый вал двигателя КамАЗ-740 изготовлен из высоколегированной стали 42ХМФА-Ш и упрочнен ТВЧ. Твердость поверхности 52 – 62 HRC. В связи с этим, возникает трудность струйно-абразивной обработки высоко твердой поверхности КВ.

Решение описанных выше проблем можно найти в области объединения в едином технологическом процессе нескольких принципиально различных методов обработки поверхности.

Предлагаем применить комбинированный метод восстановления КВ. Наиболее приемлемым методом обработки поверхности перед металлизацией, был избран метод электроискрового легирования (ЭИЛ). При этом принимались во внимание следующие соображения:

1. Высокая прочность сцепления и повышенная шероховатость тонких легирующих покрытий, позволяющие использовать их для нанесения предварительных слоев [1];

2. Обнаруженный рядом исследователей в процессе ЭИЛ эффект аномально активной диффузии и активизации поверхности [3], что должно способствовать активизации диффузионных процессов в газотермических покрытиях;

3. В зоне воздействия разряда отмечен эффект разложения и восстановления оксидов и очистки поверхности [5], что может способствовать упрочнению поверхности в зоне разряда за счет разрушения оксидных пленок, препятствующих адгезии и когезии;

4. Не большой расход легирующих материалов т. к., ЭИЛ позволяет вносить легирующие включения только в тонкие поверхностные слои.

5. Простота, миниатюрность, низкая энергоёмкость (мощность применяемых источников питания составляетВт), дешевизна применяемого оборудования и возможность полной автоматизации процесса легирования без снижения производительности всего процесса восстановления деталей.

6. Возможность исключить операцию струйно-абразивной обработки, с упрощением технологического участка.

В связи с вышесказанным, была поставлена цель, разработать технологический процесс для восстановления номинальных размеров коленчатого вала КамАЗ–740. Также, разработать электротехнический комплекс для данного технологического процесса.

Процесс восстановления КВ реализуется в новом технологическом процессе (рис.1.), который состоит из следующих основных операций: подготовка КВ; нанесение подслоя электроискровым легированием; нанесение основного слоя метала электродуговой металлизацией; шлифование и полирование восстановленной поверхности.

Рис. 1. Схема технологии восстановления коленчатого вала КамАЗ-740

Новизна технологического процесса состоит в применении операции ЭИЛ поверхности, перед процессом металлизации.

Из классической технологии восстановления, исключена операция струйно-абразивной обработки (СО). Функции СО (нанесение шероховатости и снятие оксидной пленки с поверхности детали), в новом способе восстановления, выполняет процесс ЭИЛ.

Экспозиция КВ в атмосфере, содержащей молекулы жира, воды (что характерно для авторемонтного производства) приводит к их адсорбции. Это приведет к уменьшению адгезионных и когезионных свойств напыленного покрытия. Следовательно, время между ЭИЛ и металлизацией, необходимо снизить до минимума. Снизить интервал времени, возможно, лишь разработав технологическую оснастку, позволяющую проводить ЭИЛ детали непосредственно на металлизационной установке.

Для данного технологического процесса был разработан электротехнический комплекс, который состоит из электроискровой установки (ЭИУ) и электродугового металлизатора ЭДМ-5М. Также, разработана технологическая оснастка, позволяющая быстро снять с рабочего места ЭИУ и легко установить электродуговой металлизатор. Причем время на переустановку комплекса, с процесса ЭИЛ на ЭМ, требуется не более 2 мин.

Для проведения экспериментально-практических исследований была построена электроискровая установка (рис.2).

Рис. 2. Схема экспериментальной электроискровой установки:

СФ – сетевой фильтр; ИПС – источник питания силовой; ИПГИ – источник питания генератора импульсов; ГИ – генератор импульсов; ЭМВ – электромагнитный вибратор.

Установка состоит из источников питания, генератора импульсов и электромагнитного вибратора. ИПС имеет регулировку выходного напряжения на рабочем электроде от 7 до 80 В (регулировка мощности импульсов). ГИ генерирует прямоугольные импульсы с частотой 100 – 1000 Гц и длительностью 0,5 – 1,5 мс. ЭМВ приводит электрод в колебательное движение. Пр1 – переключатель накопительных конденсаторов. Пр2 – переключатель режима измерения рабочих параметров.

Принцип работы установки в следующем. Электромагнитный вибратор приводит в колебательное движение рабочий электрод, на который подается положительный потенциал заданной мощности. Частота и скважность колебания электрода задаются соответствующими регуляторами на ГИ. Мощность рабочих импульсов определяется по значениям, полученным с помощью встроенного измерительного прибора. Частота импульсов замеряется осциллографом.

При сближении электродов – анода, наносимого материала, и катода поверхности шейки КВ, происходит увеличение напряженности электрического тока [4]. При некотором расстоянии напряженность становится достаточной для возникновения искрового разряда. В результате от анода отделяется капля расплавленного металла и движется к катоду, опережая движущийся вслед с большой скоростью анод. Частица, достигнув катода, прилипает и частично внедряется в его поверхность. Вслед за частицей движется электрод, включенный в систему, успевшую вновь накопить энергию, так как источник ее питания продолжал работать. Через раскаленные частицы, лежащие на катоде, проходит второй импульс тока, сопровождающийся механическим ударом массы электрода-анода. Второй импульс сваривает частицы между собой и прогревает поверхность катода, на котором они лежат. Происходит диффузия частиц в поверхность катода и химическая реакция между этими частицами и материалом катода. Затем анод движется вверх, а на катоде остается слой металла, прочно соединенный с его поверхностью.

Одной из функций ЭИЛ является нанесение шероховатости на обрабатываемую поверхность. С точки зрения адгезии газотермических покрытий оптимальной является шероховатость поверхности 65 – 95 мкм [1].

Удельная продолжительность легирования и электрический режим ЭИУ оказывают очень большое влияние на шероховатость легированной поверхности. При проведении нескольких опытов мы заметили, что увеличение напряжения и силы тока влечет за собой увеличение шероховатости поверхности. Это объясняется увеличением энергии каждого импульса. А увеличение частоты импульсов ведет к увеличению производительности.

Выявлено, что шероховатость поверхности начинает снижаться после однократной обработки поверхности электрическим разрядом, следовательно, не следует проводить ЭИЛ более времени, необходимого для однократного воздействия на единицу площади детали.

Таким образом, для увеличения адгезионной прочности (АП) металлизированного покрытия выбраны следующие технологические факторы процесса легирования: удельная продолжительность ЭИЛ; ток при ЭИЛ; частота импульсов; время экспозиции основы на воздухе.

Принцип работы металлизатора ЭДМ-5М состоит в расплавлении двух проволочных электродов (проволока ТП-ПП-2) обра­зующейся между ними электрической дугой и рас­пылении расплавленного металла струёй сжатого воздуха (6 – 8 атм). Электрическая дуга питается от сварочного аппарата ВДУ-506.

Металлические частицы, попадая на восстанавливаемую поверхность, сцепляются с ней и обра­зуют сплошное покрытие; при этом толщина слоя регулируется числом проходов металлизатора и скоростью его перемещения относительно метал­лизируемой поверхности.

С помощью разработанного электротехнического комплекса был проведен ряд опытов. Обрабатываемые образцы из стали Ст45 легировали электродом Х20Н80 с последующей металлизацией. Выявлены оптимальные параметры удельной продолжительности и электрического режима ЭИЛ, которые положительно влияют на увеличение АП металлизированного покрытия.

Сейчас ведутся работы по оптимизации рабочих режимов ЭИУ и автоматизации всего процесса восстановления коленчатого вала.

Разработан технологический процесс и электротехнический комплекс для восстановления КВ, который включает в себя электроискровую установку, для предварительной обработки поверхности шеек коленчатого вала КамАЗ-740, и электродуговой металлизатор ЭДМ-5М, для нанесения основного слоя металла на восстанавливаемую поверхность. Данный комплекс позволяет повысить адгезионную прочность покрытия, упростить технологический участок металлизации, оптимизировать процесс восстановления, снизить затраты рабочего времени и электроэнергии.

Литература:

1. , , Сидоренко покрытия из порошковых материалов. – Киев.: Наукова думка. 1987. – 534 с.

2. Иващенко ремонта автомобилей. – Киев: Издательское объединение «Вища школа», 1977. – 360 с.

3. , , Верхотуров элементов в поверхностных слоях при ЭИЛ // Электронная обработка материалов.– 1977.–№3.–С.28–33.

4. , . Электроискровая обработка токопроводящих материалов. М.: Изд-во АН СССР, 19с.

5. Могилевский исследования поверхностного слоя стали после электроискрового легирования // Электроискровая обработка материалов. Изд-во АН СССР.- 1957.–С.95–116.

6. , Суслов деталей машин при трении. – Л.: Машиностроение. Ленинг. отд-е, 1989. – 229 с.

Проект совершенствования технологии восстановления коленчатых валов двигателей КАМАЗ

Главной задачей нашей дипломной работы является выявление наиболее эффективного способа восстановления коленчатых валов, подробное его описание и дальнейшая его конструкторская модернизация с целью повышения экономических, стоимостных, качественных и других показателей. Анализ способов восстановления коленчатого вала двигателя КАМАЗ показал, что наиболее приемлемым и эффективным с точки зрения экономических, технологических и других факторов является электрокантактное напекание металлического порошка, как способов, отвечающий высоким технологическим характеристикам рабочей поверхности.

Также благодаря добавлению эмали при напекании металлического порошка, можно избежать образования пор на поверхности наплавленного слоя металла, а добавление армированной сетки предотвращает осыпание металлического порошка с поверхности вала при напекании, в среде защитного газа (аргон).

Наращенное покрытие имеет минимальные припуски на обработку (до 1 мм), микропористость – 15 — 20 % и износостойкость в 1,3 — 1,5 раза выше, чем износостойкость закаленной стали 45 и высокопрочного чугуна с шаровидным графитом. Ресурс восстановленных напеканием валов составляет не менее 90 тыс. км пробега. Валы можно восстанавливать неоднократно.

Читайте также  Технология производства сметаны

Сущность процесса восстановления деталей электроконтактным напеканием заключается в приварке мощными импульсами тока к поверхности детали металлического порошка. В сварной точке, полученной от действия импульса тока, происходит припекание частиц порошка к поверхности детали, однако стоит заметить, что данный импульс не расплавляет частицы порошка, они находятся в твердом состоянии.

При электроконтактном напекании распространение нагрева происходит на небольшую глубину, при сохранении неизменности химического состава металла, так как сварка завершается преимущественно в твердой фазе. Поверхность, восстановленная напеканием металлического порошка имеет вид, представленный на рисунок 2.8. Как видно из рисунка 2.8, восстановление напеканием порошка имеет существенный недостаток – наплавленный слой, состоящий из частиц порошка, имеет много пустых, незаполненных промежутков, пор. Это приводит к тому, что общая площадь соприкосновения наплавленного слоя с поверхностью детали уменьшается, что в свою очередь сказывается на качестве слоя, его прочности и долговечности.

В данном проекте предлагается ввести в основной наплавочный материал специальную добавку — эмаль и армирующую сетку. Эмаль благодаря своим свойствам, устранит ряд недостатков способа, Армирующая сетка предотвратит осыпание порошка, во время напекания и с помощью нее регулируем толщину наплавляемого слоя металла, подбором сетки по номеру. Вести напекание в специальной защитной камере, защищающей процесс напекания от внешней среды. также в камеру будет поступать защитный газ — аргон.

Эмаль представляет собой сложный химический продукт, состоящий из некоторой цепочки полимеров. Полимеры не имеют температуры плавления, что приводит к тому, что материалы на их основе при различной температуре имеют соответствующие физико-механические свойства – при низкой температуре материал на основе полимеров будет иметь густую консистенцию, при высоких температурах – будет жидким.

При добавлении эмали в определенных пропорциях в металлический порошок наплавленный слой будет иметь другую структуру, рисунок 2.9. Как видно из рисунка 2.9, при напекании частиц порошка с добавлением эмали на поверхность детали, эмаль заполняет все пустоты и промежутки между частицами порошка и слой образует собой монолитное образование. Эмаль служит своеобразным связующим звеном между частицами порошка и металлом детали. Эмаль обеспечивает высокую прочность сцепления частиц порошка с металлом – до 10 МПа, что обеспечивает высокую прочность наплавленному слою.

Эмаль относится к стеклообразным сплавам, содержащих ряд компонентов, входящих в состав стекла. С физической точки зрения стекло представляет собой переохлажденную жидкость. Применение специально подобранных составов эмалей оказалось эффективным, заметно снижающим скорость и интенсивность образования окалины, поверхностного обезуглероживания, насыщения газами поверхности металлов. Эмаль способствует созданию в покрытиях барьерных слоев, препятствующих диффузии газов к поверхности металлов и сплавов. Основой эмали является стеклообразующая фритта, защитное действие эмали при нагреве определяется ее вязкостью. Вязкость связана с природой сил, действующих между атомами системы.

На вязкость эмали оказывают влияние содержание в ее составе окислов щелочных металлов. Для обеспечения равномерного растекания, лучшего смачивания поверхности металла, снижения склонности к кристаллизации в состав эмали вводится борный андигрид. Введение борного андигрида в виде буры позволяет хорошо диспергировать и растворить окислы железа, образующиеся по поверхности железного порошка, и снижать интенсивность окисления.

Наиболее подходящими для напекания являются грунтовые эмали, которые, с одной стороны, являясь антиокислителем, имеют наиболее близкий коэффициент термического расширения с металлом, обеспечивая необходимую прочность сцепления и другие физико-механические и фрикционные свойства.

Таким образом, введение эмали в порошок увеличивает качество восстановления электроконтактным способом напекания, повышает усталостную прочность слоя.

Технико — экономическое показатели обоснования проекта

Анализ технологий восстановления коленчатых валов

Схема технологического процесса восстановления коленчатого вала двигателя КАМАЗ

Коленчатый вал двигателя КАМАЗ Ремонтный чертеж

Планировка участка восстановления коленчатых валов двигателя КАМАЗ

Установка для напекания О11-1-05 модернизированная Монтажный чертеж

Футляр защитный Сборочный чертеж

Узел токоподводящий к инструменту и Планшайба Сборочные чертежи

Технико-экономические показатели конструкторской разработки

1 Технико-экономическое обоснование темы дипломного проекта 5

  • 1.1 Характеристика предприятия 5
  • 1.2 Характеристика коленчатого вала двигателя «КАМАЗ» 6
  • 1.3 Дефекты и неисправности коленчатого вала 10
  • 1.4 Технические условия на восстановление 14

2 Анализ возможных способов восстановления коленчатых валов двигателя КАМАЗ 16

  • 2.1 Анализ способов восстановления коленчатых валов 16
  • 2.2.1 Способ восстановления коленчатых валов перешлифовкой на ремонтный размер 18
  • 2.2.2 Наплавка проволокой Св-8 под слоем легирующего флюса 22
  • 2.2.3 Восстановление коленчатых валов напеканием металлического порошка с добавлением эмали 25
  • 2.2.4 Плазменная наплавка 26
  • 2.2.5 Лазерный способ восстановления 29

3 Описание предлагаемого технологического процесса с детальной разработкой операций, участка и технологии приготовления материала 32

  • 3.1 Описание способа электроконтактного напекания металлического порошка 32
  • 3.2 Описание технологического процесса 35
  • 3.3 Разработка участка по восстановлению коленчатых валов 40

4 Проект конструкции установки для напекания коленчатых валов 42

  • 4.1 Описание предлагаемой конструкции и ее работы 42
  • 4.2 Модернизация установки О11-1-05 47
  • 4.3 Выбор электродвигателя привода шпинделя установки. Проверочный расчет 49
  • 4.4 Кинематические и прочностные расчеты 51

5 Безопасность труда 59

  • 5.1 Опасные и вредные факторы, возникающие при ведении работ по напеканию коленчатых валов 59
  • 5.2 Организационные и технические мероприятия 60
  • 5.2.1 Обучение персонала 60
  • 5.2.2 Расчет освещения искусственного освещения наплавочного участка 65
  • 5.3 Расчет вентиляции наплавочного участка 67
  • 5.4 Выбор первичных средств тушения пожара на наплавочном участке 68
  • 5.5 Инструкция по охране труда для обслуживающего персонала при работе с установкой ОМ 68

6 Расчет экономической эффективности внедрения в производство разработанного технологического процесса 73

Разработка технологического процесса восстановления коленчатого вала компрессора КаМАЗ

Коленчатый вал изготовлен горячей штамповкой из стали 42ХМФА-Ш. Он имеет 5 коренных опор и 4 шатунные шейки. В шатунных шейках имеются закрытые заглушки и внутренние полости для центробежной очистки масла. На носке коленчатого вала установлена шестерня привода масляного насоса, на хвостовике — распределительная шестерня в сборе с маслоотражателем. От осевых смещений вал фиксируется четырьмя сталеалюминие-выми полукольцами, которые устанавливаются в выточке задней коренной опоры. Хвостовик коленчатого вала уплотняется резиновым самоподвижным сальником.

Для улучшения работы системы смазки в шатунных шейках коленчатых валов последних выпусков устанавливаются втулки для центробежной очиски масла, как показано на рис. 32.

Дефектация, восстановление коленчатых валов и контроль их после восстановления осуществляются на основании технических условий.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Заглушки коленчатого вала при капитальном ремонте подлежат 100%-й замене. Извлекаются они из своих гнезд перед мойкой коленчатого вала специальным съемником.

Коленчатые валы при поступлении в капитальный ремонт могут иметь следующие дефекты:
– обломы и трещины;
– изгиб вала (5—10% от общего количества коленчатых валов, поступающих в капитальный ремонт); износ коренных и шатунных шеек.

Технологический процесс восстановления коленчатых валов включает следующие операции: мойку, разборку и дефектацию коленчатого вала; проверку биения по средней шейке; правку коленчатого вала на прессе (при необходимости); установку пробок в отверстия масляных каналов вместо заглушек; шлифование коренных и шатунных шеек; контроль размеров коренных, шатунных шеек и радиуса кривошипа; полирование коренных и шатунных шеек и сборку коленчатого вала.

Рис. 32. Схема установки втулок для центробежной очистки масла внутри коленчатого вала:
1 — шатунная шейка коленчатого вала; 2 — бронзовая втулка; 3— заглушка; 4, 6 — масляные каналы; 5 — осадок

Разборка коленчатого вала включает следующие операции: снятие шестерни привода масляного насоса, переднего и заднего выносных противовесов; изъятие заглушек и втулок центробежной очистки масла и внутренних полостей масляных каналов коленчатого вала.

Правка коленчатого вала производится на прессе при наличии изгиба вала более 0,05 мм. Для правки вал устанавливается на призмы крайними коренными шейками, средняя шейка устанавливается под штоком гидравлического пресса таким образом, чтобы прогиб вала находился в верхней части (под штоком пресса). Контроль осуществляется с помощью индикаторного приспособления. На среднюю шейку устанавливается призма со сферическим углублением для предохранения от повреждения шейки вала, и усилием пресса вал прогибается на величину, превышающую изгиб вала в 10 раз.

Шейки коленчатого вала шлифуются на круглошлифовальных станках 3A432.

Порядок шлифования следующий. В первую очередь шлифуются коренные шейки после установки коленчатого вала в центрах станка. Во вторую очередь шлифуются шатунные шейки. Для шлифования шатунных шеек коленчатый вал на станке устанавливается в центросмесителях, обеспечивающих смещение оси вала на величину радиуса кривошипа, который имеет размер (60 ±0,5) мм, и совмещение осей шатунных шеек с осью шпинделя станка. Шлифование начинается с первой шатунной шейки, для шлифования следующей шейки вал поворачивается на угол 90°.

Читайте также  Технология обработки древесины

В процессе шлифования шеек производится контроль их размеров и радиуса кривошипа. Все коренные и шатунные шейки шлифуются под один ремонтный размер.

После шлифования шейки подвергаются полировке в течение 1 мин на полировальных станках полировальной лентой ЭБ220 или пастой ГОИ № 10.

Восстановленные коленчатые валы поступают на сборку.

Шестерни привода масляного насоса из-за ненадежного его крепления могут иметь следующие дефекты: обрыв шестерни, наклеп на зубьях, выкрашивание зубьев. Шестерни, имеющие указанные выше дефекты, заменяются новыми.

Противовесы подвергаются осмотру на магнитном дефектоскопе и контролю жестким мерительным инструментом. Противовесы, имеющие обломы или трещины, выбраковываются; имеющие износ отверстий под шейки вала восстанавливаются осталива-нием (железнением). Изношенные пазы под шпонку завариваются электродуговой сваркой и фрезеруются новые.

Дипломная работа на тему Совершенствование службы технического сервиса с разработкой технологический процесса восстановления коленчатого вала двигателя КамАЗ

Word, ведомость, спецификация, чертежи (часть чертежей представлена выше), титульный лист.

Введение (выдержка из текста дипломной работы)

Повышение надежности и качества при создании машин новых поколений не может полностью исключить износа техники, а, следовательно, она по-прежнему будет нуждаться в ремонтно-техническом сервисе. Современное со-стояние технического обслуживания и ремонта в АПК дорого обходится обще-ству: их несвоевременность, невысокий уровень, отсутствие запасных частей, смазочных материалов приводит к преждевременному износу и досрочному списанию дорогостоящих машин. Озабоченность простоями, несмотря на об-новление техники, сравнительно низкие показатели ее использования побуж-дают искать пути подъема эффективности и уменьшения издержек механиза-ции производства. Большие надежды возлагаются на ускоренное развитие форм технического сервиса. Одной из главных задач на данном этапе является развитие и совершенствование ремонтно-обслуживающей базы сельскохозяй-ственных предприятий. Это относится как к крупным хозяйствам, так и не-большим с малым количеством техники.
Улучшение качества ремонтных работ можно добиться за счет модерни-зации устаревшего ремонтно-технического оборудования и совершенствова-ния технологий ремонта. Снижение затрат на ремонт сельскохозяйственной техники можно также осуществить за счет:
— повышения качества и надежности изготовления и капитального ремонта машин;
— предотвращения износов и отказов машин на основе использования ме-тодов диагностирования и технического обслуживания непосредственно в мес-тах эксплуатации машин;
— увеличения производительности труда и ресурсосбережения при техни-ческом обслуживании и ремонте машин на всех уровнях ремонтно-обслуживающего производства.
Наиболее важный фактор снижения затрат – высокое качество ремонта машин.
В данном проекте предлагается решить поставленные задачи на примере реорганизации ремонтно-обслуживающей базы предприятия ОАО «Старошай-говагропромснаб».

Введение 4
1. Анализ хозяйственной деятельности ОАО «Старошайговагропромснаб» Старошайговского района 6
2. Производственный раздел 16
2.1 Выбор состава ремонтно-обслуживающей базы 16
2.2 Разработка схемы генерального плана 17
2.3 Расчет объемов работ по оказанию технических услуг 19
2.4 Разработка плана-графика загрузки мастерской 24
2.5 Обоснование режимов работы и определение фондов времени 25
2.6 Определение номенклатуры участков и подразделений мастерской 26
2.7 Определение состава подразделений мастерской 26
2.8 Расчет численности персонала 28
2.9 Подбор технологического оборудования 31
2.10 Расчет производственных, вспомогательных и административно-бытовых помещений 34
2.11 Разработка компоновочного плана и планировки мастерской 36
2.12 Расчет энергозатрат мастерской 38
3. Конструкторский раздел 41
3.1 Анализ основных методов ремонта коленчатых валов двигателя КамАЗ 740.10 41
3.2 Патентный анализ 42
3.3 Модернизация приспособления для растяжки коленчатого вала в процессе наплавки 50
3.4 Расчет приспособления 51
3.5 Назначение полей допусков и шероховатостей поверхностей 63
3.6 Расчет экономической эффективности внедрения приспособления 64
4. Технологический раздел 69
4.1 Описание детали и материала 69
4.2 Выбор средств измерения 70
4.3 Определение дефектов детали и коэффициентов их повторяемости 71
4.4 Обоснование способов восстановления изношенных поверхностей 72
4.5 Технологический процесс наплавки в среде углекислого газа 76
4.6 Расчет параметров, режимов нанесения покрытий и механической обработки 77
5. Безопасность и экологичность 87
5.1 Анализ состояния безопасности и экологичности 87
5.2 Разработка мероприятий по безопасности и экологичности 90
5.3 Экономический эффект от внедрения мероприятий по безопасности и экологичности 100
6. Организационно-экономический раздел 102
6.1 Определение объекта экономической оценки 102
6.2 Расчет себестоимости работ 103
6.3 Расчет показателей экономической эффективности предлагаемых инженерных решений 105
Заключение 108
Список использованных источников 109

Список используемой литературы

1. Бабусенко С. М. Надежность и ремонт машин. Методические указания по изучению дисциплины и задания для курсовой работы / С. М. Бабусенко. – М. : Типография ВСХИЗО, 1988. – 85 с.
2. Бабусенко С. М. Проектирование ремонтных предприятий / С. М. Бабусенко. – М. : Колос, 1981. – 296 с.
3. Допуски и посадки: Справочник в 2-х ч. Ч1 / под. Ред. В. Д. Мягкова – Л. : Машиностроение, 1979. – 544 с.
4. Годовые отчеты предприятия за 2004-2006 гг.
5. Иншаков А. П. Практикум по испытанию автотракторных двигателей / А. П. Иншаков, А. М. Карпов, А. И. Панков. – Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 1998. – 104 с.
6. Карпов А. М. Практикум по производственной эксплуатации Машинно-тракторного парка / А. М. Карпов. – Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 1999. – 284 с.
7. Карпов А. М. Технологическое обеспечение технологий в растениеводстве / А. М. Карпов. – Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 1998. – 164 с.
8. Котин А. В. Методические указания к выполнению курсовой работы по «Технологии машиностроения» / А. В. Котин. – Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 1999. – 75 с.
9. Комплексная система технического обслуживания и ремонта машин в сельском хозяйстве / под ред. С. С. Черепанова. – М. : ГОСНИТИ, 1985. –145 с.
10. Краткий автомобильный справочник. НИАТ / под ред. А. И. Иванова. – М. : Транспорт, 1985. – 220 с.
11. Лезин П. П. Основы надежности сельскохозяйственной техники / П. П. Лезин. – Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 1997. – 223 с.
12. Охрана труда / под ред. Ф. М. Канарева. – М. : Агропромиздат, 1998.– 351 с.
13. Организация производства на сельскохозяйственных предприятиях / под ред. М. И. Сенюкова. – М. : Агропромиздат, 1989. – 512 с.
14. Положение о техническом обслуживании и ремонте подвижного состава автомобильного транспорта / под ред. А. В. Петрова. – М.: Транспорт, 1986. – 72 с.
15. Подшивалов Р. Н. Станочные приспособления / Р. Н. Подшивалов, А. В. Коваленко. – М. : Машиностроение, 1986. – 152 с.
16. Серый И. С. Курсовое и дипломное проектирование по надежности и ремонту машин / И. С. Серый, А. П. Смелов, В. Е. Черкун. – М. : Агропромиздат, 1991. – 184 с.
17. Ремонт машин / под ред. Н. Ф. Тельнова. – М. : Агропромиздат, 1992. – 560 с.
18. Технологические основы механизированных работ в сельскохозяйственном производстве / под ред. А. М. Карпова. – Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 1998. – 535 с.
19. Тракторные дизели. Справочник / под ред. Б. А. Взорова. – М. : Машиностроение, 1981. – 535 с.
20. Шейнблит А. Е. Курсовое проектирование деталей машин / А. Е. Шейнблит. – М. : Высшая школа, 1991. – 432 с.
21. Безопасность жизнедеятельности / под ред. С. В. Белова. – М. : Высшая школа, 1999. – 448 с.
22. Справочник технолога-машиностроителя. Т.2. / под ред. А. Г. Косиловой. – М. : Машиностроение, 1985. – 496 с.
23. Марочник сталей и сплавов / под ред. А. С. Зубченко. – М. : Машиностроение, 2003. – 784 с.
24. Савельев А. П. Методические указания по выполнению раздела «безопасность и экологичность» в дипломных проектах / А. П. Савельев [и др.] – Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 1994. – 36 с.
25. Морозов Н. М. Экономическая эффективность комплексной механизации животноводства / Н. М. Морозов. – М. : Россельхозиздат, 1986. – 224 с.
26. Чернавский С. А. Курсовое и дипломное проектирование по деталям машин / С. А. Чернавский. – М. : Машиностроение, 1980. – 351 с.
27. Храмцов Н. В. Надежность отремонтированных автотракторных двигателей / Н. В. Храмцов. – М.: Росагропромиздат, 1989. – 160 с.
28. Практикум по оформлению технологической документации в контрольных работах, курсовых и дипломных проектов для студентов IV-V курсов специальности «Механизация сельского хозяйства» / сост. М. К. Волков, В. А. Комаров. – Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 1990. – 116 с.
29. Иванов А. И. Контрольно-измерительные приборы в сельском хозяйстве / А. И. Иванов [и др.] – М. : Колос, 1984. – 352 с.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: