Вятская государственная сельскохозяйственная академия
Инженерный факультет
Кафедра ремонта машин
Разработка технологического процесса восстановления оси коромысел двигателя Д37
Курсовая работа
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
ВГСХА 062.00.00.00ПЗ
Выполнил Селезенев А. Н.
Группа ИАу - 521
Проверил Бажин А. А.
Киров 2006
Содержание
Введение
1. Служебное назначение, техническая характеристика детали
2. Выбор способов устранения дефектов детали
3. Программа выпуска ремонтируемых изделий
4.Маршрутный технологический процесс ремонта детали
5. Технологические операции ремонта детали
6. Выбор технологических баз
7. Расчет режимов обработки
7.1 Расчёт величины припуска покрытий под механическую обработку
7.2 Предварительное шлифование "на верность"
7.3 Нанесение гальванопокрытия
7.4 Шлифование поверхности (окончательная обработка)
8. Технологическая документация
Заключение
Список литературы
Приложение
Введение
В процессе эксплуатации автомобиля его надежность и другие свойства постепенно снижаются вследствие изнашивания деталей, а также коррозии и усталости материала, из которого они изготовлены. В автомобиле появляются различные неисправности, которые устраняют при ТО и ремонте.
В какой бы совершенной конструкции машина не выступала в процессе производства, при её употреблении на практике обнаруживаются недостатки, которые приходится исправлять дополнительным трудом. С другой стороны, чем больше она вышла за предел своего возраста, чем больше сказывается действие нормального изнашивания, чем больше изношен и старчески ослаб материал, из которого она сделана, тем многочисленнее и значительнее становятся ремонтные работы, необходимые для того, чтобы поддержать существование машины до конца периода средней продолжительности ее жизни и в высшей степени важно немедленно исправлять всякое повреждение машин. В виду этого значит, что с технической точки зрения ремонт машин- это объективная необходимость. Только благодаря ремонту возможно поддерживать существование машины до истечения средней продолжительности её жизни.
Такое положение в полной мере относится и к современным автомобилям. Необходимость и целесообразность ремонта автомобилей обусловлены прежде всего неравномерностью их деталей и агрегатов. Известно, что создать равнопрочную машину, все детали которой изнашивались бы равномерно и имели бы одинаковый срок службы невозможно. Следовательно, ремонт автомобиля даже только путем замены некоторых его деталей и агрегатов, имеющих небольшой ресурс, всегда целесообразен и с экономической точки зрения оправдан. 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, отказавших в работе. Это позволяет поддерживать автомобиль в технически исправном состоянии.
При длительной эксплуатации автомобили достигают такого состояния, когда затраты средств и труда, связанные с поддержанием их в работоспособном состоянии в условиях АТП, становятся больше прибыли, которую они приносят в эксплуатации. Такое техническое состояние автомобилей считается предельным, и они направляются в капитальный ремонт (КР). Задача КР состоит в том, чтобы с оптимальными затратами восстановить утраченные автомобилем работоспособность и ресурс до уровня, нового или близкого к нему.
Ремонт автомобилей имеет большое экономическое значение. Основными источниками экономической эффективности ремонта автомобилей является использование остаточного ресурса их деталей. Около 70…75% деталей автомобилей, прошедших срок службы до первого КР, имеют остаточный ресурс и могут быть использованы повторно либо без ремонта, либо после небольшого ремонтного воздействия.
Ось коромысел входит в состав деталей газораспределительного механизма, определяющая вместе с другими составляющими ресурс данного механизма. Эту же деталь в отдельных источниках называют валиком коромысел. Масса детали 0,124 кг, материал Ст. 40Х, твёрдость HRC 53…61. В процессе работы двигателя на неё действуют нагрузки со стороны коромысел клапанов.
Самые типичные, как правило, виды дефектов это: износ поверхности под втулки и стойки коромысел, а также ослабление посадки заглушек масляных каналов. Предельная степень износа сопряжений в газораспределительном механизме характеризуется экономическими критериями: допустимым падением мощности двигателя, ухудшение топливной экономичности и повышенным расходом масла на угар. Кроме того, износы приводят к уменьшению степени сжатия и коэффициента наполнения двигателя, что ухудшает пусковые качества дизеля и приводит к неполному сгоранию топлива (за счёт чего и падает мощность).
Данная ось коромысел имеет следующие дефекты:
Таблица 1.1 – Дефекты оси коромысел
| Контролируемыйдефект | Способы исредстваконтроля | Размеры,мм | ||
| По чертежу | Допустимый в сопряжении с деталями: | |||
| бывшими вэксплуатации | новыми | |||
| Износ поверхности под втулки коромысел | Скобы или микрометр | 16-0,012 | 15,97 | 15,94 |
| Износ поверхности под стойки | Скобы или микрометр | 16-0,012 | 15,98 | - |
| Ослабление посадки или выпадение заглушек | Молоток | - | Не допускается | |
Таблица 1.2 – Химический состав стали 40Х, % (ГОСТ 1050-88)
| C | Si | Mn | Cr | Ni | Cu | S и P |
| Не более | ||||||
| 0,36…0,44 | 0,17…0,37 | 0,50…0,80 | 0,80…1,10 | 0,30 | 0,30 | 0,035 |
Таблица 1.3 – Механические свойства стали 40Х
| σт, МПа | σв, МПа | δ5,% | ψ,% | KCU, дж/см2 | HB (не более) | |
| не более | горячекатаной | отожжёной | ||||
| 780 | 980 | 10 | 45 | 59 | - | - |
При выборе рациональных способов устранения дефектов детали используем приложения к методическим указаниям для выполнения курсовой работы. Целесообразные способы восстановления устанавливают на основе конструктивно-технологических характеристик детали.
К ним относят вид основного материала детали, вид восстанавливаемой поверхности, материал покрытия, предельно (минимально) допустимый диаметр восстанавливаемой поверхности (наружный), минимально допустимый диаметр восстанавливаемой поверхности (внутренний), минимальная толщина (глубина) наращивания (упрочнения), максимальная толщина (глубина) наращивания (упрочнения), сопряжения или посадки восстанавливаемой поверхности, вид нагрузки на восстанавливаемую поверхность. С учетом номенклатуры деталей-представителей, рекомендуемых для восстановления тем или иным способом выбираем ряд альтернативных способов восстановления ремонтируемой детали.
Выбранные способы оцениваем по показателям физико-механических свойств деталей: коэффициент износостойкости, коэффициент выносливости, коэффициент сцепляемости, коэффициент долговечности, микротвердость. Окончательный выбор способов восстановления производим исходя из технико-экономических показателей каждого способа: удельный расход материала, удельная трудоемкость наращивания, удельная трудоемкость подготовительно-заключительной обработки, удельная суммарная трудоемкость, коэффициент производительности процесса, удельная стоимость восстановления, показатель технико-экономической оценки, удельная энергоемкость [1].
С учетом недостатков способов восстановления выбираем экономически целесообразные, обеспечивающие необходимый уровень качества.
Таблица 2.1 – Технико-экономические показатели альтернативных способов восстановления оси коромысел
| Наименованиепараметров | Размерность | НРГ | НРАД | НВДПП | ГВПЖ |
| Удельнаятрудоёмкость | Чел.-ч./м2 | 37 | 29,4 | 30,6 | 14,8-16,8 |
| Коэффициентпроизводительностипроцесса | - | 0,83-1,04 | 1,04-1,31 | 0,97-1,04 | 2,0-2,25 |
| Удельнаясебестоимость | руб./м2 | 74,6-80,4 | 58,9-63,5 | 66,5-68 | 29,7-34,8 |
| Показатель технико-экономической оценки | руб./м2 | 152-164 | 123-132 | 33,8-41 | 27,0-31,5 |
| Удельная энергоёмкость | кВт*ч/м2 | 80 | 520 | 234 | - |
НРГ – ручная электродуговая наплавка;
НРАД – ручная аргонодуговая наплавка;
НВДПП – вибродуговая наплавка порошковой проволокой;
ГВПЖ – гальваническое покрытие железом.
Для восстановления изношенных поверхностей оси коромысел применяем способ гальванического покрытия железом (осталивание).
Осталиванием называется процесс получения твёрдых износостойких железных покрытий из горячих хлористых электролитов. Процесс осталивания был разработан проф. М. П. Мелковым и применяется в авторемонтном производстве главным образом в целях компенсации износа деталей. По сравнению с процессом хромирования он имеет следующие преимущества: высокий выход металла по току, достигающий 85-90% (в 5-6 раз выше, чем при хромировании); большую скорость нанесения покрытия, которая при ведении процесса в станционарном электролите достигает 0,3-0,5 мм/ч (в 10-15 раз выше, чем при хромировании); высокую износостойкость покрытия (не ниже чем у стали 45 закаленной); возможность получения покрытий с твёрдостью 2000-6500 МПа толщиной в 1-1,5 мм и более; применение простого и дешёвого электролита. Эти достоинства осталивания объясняют его широкое применение в практике ремонта автомобилей.