Ремонт деталей машины

Особенности конструкции, класса и условий работы восстанавливаемой детали. Выполнение ремонтного чертежа восстанавливаемой детали. Разработка карты технических требований на дефектацию деталей. Выбор рационального способа устранения дефекта детали.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Расчетно-Техническая часть

1.1 Особенности конструкции восстанавливаемой детали

1.2 Особенности условий работы восстанавливаемой детали

1.3 Определение класса восстанавливаемой детали

2. Выполнение ремонтного чертежа восстанавливаемой детали

3. Разработка карты технических требований на дефектацию деталей

4. Выбор рационального способа устранения дефекта

5. Разработка технологического процесса восстановления детали

6. Разработка документации на технический процесс восстановления детали

7. Требование Техники Безопасности при выполнении работ по восстановлении детали

8. Список используемой литературы

дефект деталь ремонтный конструкция

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 неравнопрочностью 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).

Текущий ремонт должен обеспечивать гарантированную работоспособность автомобиля на пробеге до очередного планового ремонта, причем этот пробег; должен быть не менее пробега до очередного ТО-2. В случае возникновения отказов выполняют неплановый ТР, при котором заменяют или восстанавливают детали и сборочные единицы в объеме, определяемом техническим состоянием автомобиля.

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.

Детали, полностью исчерпавшие свой ресурс и подлежащие замене, составляют 25. 30% всех деталей. Это поршни, поршневые кольца, подшипники качения, резинотехнические изделия и др. Количество деталей, износ рабочих поверхностей которых находится в допустимых пределах, что позволяет использовать их без ремонта, достигает 30. 35%. Остальные детали автомобиля (40. 45%) могут быть использованы повторно только после их восстановления. К ним относится большинство наиболее сложных, металлоемких и дорогостоящих деталей автомобиля, в частности блок цилиндров, коленчатый и распределительный валы, головка цилиндров, картеры коробки передач и заднего моста и др. Стоимость восстановления этих деталей не превышает 10. 50% стоимости их изготовления.

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.

1. Расчетно-техническая часть

1.1 Особенности конструкций востанавлеваемой детали

Конструктивными элементами детали являются: стенка корпуса, торцы гнезд под подшипник, бобышки с отверстиями под болты, торец под упорную шайбу, канавки для смазки, внутренние фаски.

Корпус водяного насоса изготовлен из алюминиевого сплава АЛ-4 (ГОСТ 2628—53), корпус подшипников — из серого чугуна марки СЧ15-32, а валик — из стали 40Х. Твердость вала насоса получается при закалке с нагревом ТВЧ на глубину 1—3 мм НВ241—285.

1.2 Особенности условия работы востонавливаемой детали

Насос центробежный (рис. 2.78), с подачей 350- 360 л/мин при частоте вращения коленчатого вала двигателя 3000 мин 1 . Передаточное число приводных шкивов насоса и коленчатого вала — 1,17.

Рис. 2.78 Устройство жидкостного насоса системы охлаждения: 1 — корпус подшипников; 2 — пробка; 3 — масленка; 4 — прокладка; 5 — корпус насоса; 6 — крыльчатка насоса; 7 — уплотнитель; 8 — уплотнительная шайба; 9 — отражатель; 10 и 12 — шариковые подшипники с уплотнителем; 11 — распорная втулка; 13 — вал жидкостного насоса; 14 — болт; 15 —ступица шкива; 16 — вентилятор; 17 — шкив; 18 — 20 — ремни привода соответственно насоса и компрессора

Охлаждающая жидкость в системе охлаждения должна прокачиваться до 10 раз в 1 минуту. Для обеспечения циркуляции жидкости в систему охлаждения двигателя ЗИЛ-431410 включен укрепленный на переднем торце блока двигателя ЗИЛ-431410 центробежный водяной насос с односторонним подводом жидкости. Вал привода водяного насоса установлен в чугунном корпусе на двух шариковых подшипниках между которыми находится распорная втулка.

На наружном конце вала на шпонке и разрезной конусной стальной втулке установлена ступица вентилятора, которая удерживается от осевых смещений корончатой гайкой со шплинтом. Это крепление обеспечивает возможности надежного подтягивания ступицы вентилятора на разрезной конусной втулке. На внутреннем конце вала посажена крыльчатка водяного. Крыльчатка размещается в алюминиевом корпусе водяного насоса. Раструбы корпуса двумя болтами каждый крепятся к блоку двигателя. Охлаждающая жидкость поступает в центр крыльчатки насоса от радиатора по патрубку, и далее от крыльчатки подаётся под паром 1,4 — 2,6 кг/см. кв. через раструбы в правую и левую группы цилиндров двигателя. Для предохранения отвымывания смазки охлаждающей жидкости между корпусом и крыльчаткой установлен самоподвижный сальник с графитизированной упорной шайбой перед малым подшипником (со стороны крыльчатки) имеется водосбрасыватель а в нижней части корпуса находится контрольный канал, через который выливается просачиваемая через сальник жидкость. В случаи течи жидкости через канал нужно исправить или заменить сальник, однако ни в коем случаи нельзя глушить канал, обматывать корпус изоляционной лентой и пр. В результате таких действий просачивающаяся жидкость начнёт поступить в корпус, вымоет из подшипников смазку.

1.3 Определение класса востанавливваемой детали

К корпусным деталям автомобиля относят блок и головку блока цилиндров, крышку распределительных шестерен, корпус масляного и водяного насосов и различные картеры — сцепления, коробки передач, раздаточной коробки, мостов, рулевого механизма и другие детали. Они, как правило, изготавливаются в виде отливки из чугуна (блоки двигателей КамАЗ из серого чугуна СЧ-21, ЯМЗ — из легированного чугуна и т.д.) и алюминиевых сплавов АЛ4 и АЛ9 (блок цилиндров двигателя ЗМЗ, головки цилиндров КамАЗ, ЗМЗ и др.).

Корпусные детали предназначены для крепления деталей агрегата, имеют: отверстия, отверстия для установки подшипников, втулок, вкладышей, валов, гильз, штифтов и резьбовые отверстия для крепления деталей; плоскости и технологические плоскости. Общим конструктивно-технологическим признаком для большинства корпусных деталей является наличие плоской поверхности и двух установочных отверстий, используемых в качестве установочной базы как при изготовлении, так и при восстановлении деталей данного класса.

В процессе эксплуатации корпусные детали подвергаются химическому, тепловому и коррозионному воздействию газов и охлаждающей жидкости, механическим нагрузкам от переменного давления газов, динамическим нагрузкам, вибрации, контактным нагрузкам, влиянию абразивной среды и т.д. Для данного класса деталей основными видами износа являются коррозионно-механический и молекулярно-механический, которые характеризуются следующими явлениями — молекулярным схватыванием, переносом материала, разрушением возникающих связей, вырыванием частиц и образованием продуктов химического взаимодействия металла с агрессивными элементами среды.

При эксплуатации машин в корпусных деталях возможно появление следующих характерных дефектов:

механические повреждения — повреждения баз; трещины на стенках и плоскостях разъемов, поверхностях под подшипники и на опорных поверхностях; забоины установочных, привалочных или стыковых поверхностей; обломы и пробоины частей картера; обломы шпилек; забитость или срыв резьбы; выпадание заглушек;

нарушение геометрических размеров, формы и взаимного расположения поверхностей — износ посадочных и рабочих поверхностей, резьбы; кавитационный износ отверстий, через которые проходит охлаждающая жидкость; несоосность, неперпендикуляр- ность, нецилиндричность и некруглость отверстий; коробление, или деформация обработанных установочных, привалочных или стыковых поверхностей.

2. Ремонтный чертеж востонавливаемой детали

3. Разработка карты технологических требований на дефектацию деталей

Деталь (сборочная единица): коленчатый вал в сборе

№ детали (сборочной единицы): 431410-1005011

Ремонт и восстановление деталей автомобиля

Ремонт деталей представляет собой восстановление всех геометрических размеров детали, ее формы и расположения поверхностей, а также обеспечение физико-механических свойств в сравнении с новой деталью. Кроме этого при ремонте решается задача повышения долговечности и работоспособности детали. При ремонте автомобилей нашли широкое применение следующие способы восстановления деталей: механическая обработка, сварка, наплавка, напыление металлов, химическая и гальваническая обработка.

Механическая обработка применяется для снятия припуска на обработку после наплавки, сварки, напыления и т. д.; для придания детали заданных геометрических форм; для установки дополнительных ремонтных деталей; обработки одной из сопряженных деталей при ремонте под ремонтные размеры. После механической обработки деталь, как правило, имеет необходимые геометрические размеры, но не обладает требуемыми физико-механическими свойствами. Поэтому некоторые детали после механической обработки проходят термическую обработку, в результате которой они приобретают необходимые физико-механические свойства.

Наплавочные работы широко применяются при восстановлении изношенных деталей. Сущность наплавки сводится к тому, что при помощи источника нагрева присадочный металл расплавляется и переносится на наплавляемую поверхность восстанавливаемой детали. При этом происходит частичное расплавление поверхностного слоя основного металла детали, который вместе с расплавленным присадочным металлом образует слой наплавленного металла.
Наплавочные работы могут осуществляться различными способами, основными из которых являются: ручная дуговая наплавка, автоматическая дуговая наплавка под флюсом, наплавка в среде углекислого газа, вибродуговая наплавка, а также плазменная и газовая наплавка.
Ручная дуговая наплавка широко применяется при индивидуальном способе проведения работ. На выбор марки применяемого при ручной наплавке электрода влияют требования, которые предъявляются к металлу поверхности в зависимости от вида изнашивания. Наплавку плоских поверхностей осуществляют в наклонном положении способом сверху вниз. Наплавку цилиндрических поверхностей выполняют по винтовой линии или продольными валиками.

При большом объеме восстановительных работ рекомендуется применять автоматическую наплавку под флюсом. Сущность такого способа заключается в том, что сварочная дуга горит под слоем флюса, в результате этого выделяется тепло, которое расплавляет электродную, проволоку, слой основного металла детали, а также флюс. Расплавленный металл электрода вступает во взаимодействие с основным металлом детали, в результате этого образуется слой наплавленного металла. С удалением сварочной дуги расплавленный флюс затвердевает, при этом образуется шлаковая корка, которая легко отделяется от металла. На выбор марки электродной проволоки для наплавки влияют требуемые физико-механические свойства металла.
Автоматическая наплавка по сравнению с ручной наплавкой имеет следующие преимущества: высокая производительность, возможность получения наплавленного слоя с заданными физико-механическими свойствами, отсутствие ультрафиолетового излучения, высокое качество наплавленного металла, лучшие условия труда сварщиков.

Достаточно широкое применение получила наплавка в среде углекислого газа. Сущность этого метода состоит в том, что сварочная дуга горит в среде углекислого газа, в результате этого расплавленный металл не контактирует с воздухом. Наплавка в среде углекислого газа имеет следующие преимущества перед наплавкой под флюсом: меньший нагрев детали, более высокая производительность, возможность восстановления деталей небольших размеров, возможность совмещения наплавки с термической обработкой. К недостаткам наплавки в среде с углекислым газом относится то обстоятельство, что легирование наплавленного металла ограничивается химическим составом электродной проволоки.
Кроме этого широко применяется способ вибродуговой наплавки, сущность которого заключается в том, что электродной проволоке при движении в зону дуги придаются дополнительные продольные колебания высокой частоты. Благодаря этим колебаниям повышается стабильность горения дуги. Кроме того, колебания позволяют снизить силу сварочного тока и его напряжение по сравнению с наплавкой в среде с углекислым газом. Достоинствами данного метода является возможность восстановления деталей небольшого размера, а также вибродуговая наплавка отличается малой глубиной зоны термического влияния и незначительным нагревом детали.

Кроме вышеперечисленных методов наплавки широко применяется метод плазменной наплавки. Сущность этого метода заключается в расплавлении присадочного металла струей плазмы и перенесении его на поверхность восстанавливаемой детали. Достоинствами такого метода наплавки являются возможность регулирования температуры нагрева металла, малая глубина зоны термического влияния, высокое качество наплавляемого металла, а также высокая производительность труда. Недостатком этого способа наплавки являются более высокие требования по электробезопасности при выполнении наплавочных работ.

При ремонте автомобилей достаточно редко применяется способ газовой наплавки металла. Этот способ применяется в основном при индивидуальном выполнении ремонтных работ из-за трудности механизации выполнения работ. Наплавка металла производится при помощи газового пламени, которое образуется при сгорании кислорода в среде ацетилена. Температура пламени в зоне ядра достигает 3100-3200 °С. Достоинством газовой наплавки по сравнению с дуговой наплавкой является возможность регулирования температуры нагрева, а также возможность проведения последующей термической обработки. К недостатку этого способа относится высокая трудоемкость процесса, высокая стоимость, а также большая зона термического влияния.
Напыление металлов представляет собой перенос расплавленного металла на предварительно подготовленную поверхность детали при помощи потока сжатого воздуха. Расплавленный металл разделяется на мелкие частицы потоком сжатого воздуха, затем частицы ударяются о поверхность детали и соединяются с ней, в результате этого образуется слой покрытия.

В зависимости от источника нагрева напыление может быть газопламенным, электродуговым, плазменным и т. д.
При газопламенном напылении расплав напыляемых частиц осуществляется газовым пламенем, а распыление — сжатым воздухом. В роли горючего газа выступает чаще всего пропан-бутан, а также природный газ, ацетилен. В качестве напыляемого материала могут выступать порошок, проволока сплошного сечения, а также порошковая проволока. Достоинства этого метода — в небольшом окислении и в достаточной прочности и долговечности получаемого покрытия. Недостатком этого метода является малая производительность.

При электродуговом напылении распыление расплавленного металла осуществляется при помощи сжатого воздуха, а расплавление проволоки — электрической дугой. Достоинством этого способа является его простота по равнению с другими. Недостатком является низкое качество получившегося покрытия из-за интенсивного окисления, а также выгорание значительного количества материала.
Наиболее широкое применение получил метод плазменного напыления. Расплавление материала осуществляется плазмой. Достоинства плазменного напыления: высокое качество покрытия, высокая производительность, возможность регулирования параметров процесса напыления. Недостатки: невысокий КПД процесса, а также высокая электроопасность.

Гальваническое покрытие получают при переносе металла из раствора электролита на деталь. Этот процесс проходит при пропускании через раствор электролита электрического тока. В роли катода выступает деталь, а в роли анода — металлическая пластина.