Технологический процесс восстановления детали (коленчатого вала ВАЗ-2107) с использованием ресурсосберегающих технологий и рациональных способов ремонта

метки: Коленчатый, Восстановление, Деталь, Работа, Диаметр, Принимать, Рабочий, Таблица

В процессе эксплуатации автомобиля надежность, заложенная в нем при конструировании и производстве, снижается вследствие возникновения различных неисправностей.

В поддержании технического состояния автомобилей на требуемом уровне большую роль играет планово-предупредительная система технического обслуживания и ремонта.

В процессе проведения технического обслуживания и текущего ремонта выполняются работы по устранению возникших неисправностей и замене наиболее быстро изнашивающих деталей (поршневые кольца, эксплуатационные вкладыши и др.)

И все же при длительной эксплуатации автомобилей наступает момент, когда вследствие износа корпусных и других основных деталей надежность автомобиля снижается настолько, что восстановление его средствами эксплуатации предприятий становится невозможным.

Не использование в эксплуатации дорогостоящих деталей , имеющих небольшие износы, и тем более деталей с допустимым износом было бы экономически неоправданно.

Восстановление работоспособности и использование деталей в масштабах страны является проблемой большого народнохозяйственного значения. Решение этой проблемы и является одной из основных задач авторемонтного производства.

Цель курсового проекта — разработать технологический процесс восстановления детали (коленчатого вала ВАЗ-2107) с использованием ресурсосберегающих технологий и рациональных способов ремонта.

Новых материалов, современного режущего инструмента и средств контроля, высокопроизводительного оборудования и средств механизации, а также спроектировать наплавочный участок с применением прогрессивных форм и методов организации авторемонтного производства, соблюдением правил расстановки оборудования и организации рабочих мест.

1. Исходные данные для разработки технологического процесса

дефект коленчатый вал ремонт

1.1 Характеристика детали

Коленчатый вал воспринимает усилия от шатунов и передает создаваемый на нем крутящий момент трансмиссии автомобиля. От него так же приводятся в действия различные механизмы двигателя (газораспределительный механизм, масляный насос, распределитель зажигания, насос охлаждающей жидкости).

Коленчатый вал — литой, чугунный, пятиопорный ВАЗ № 2107-1005015-01. Он состоит из коренных и шатунных шеек, щек, противовесов, переднего и заднего концов. Предусмотрена возможность перешлифовки шеек коленчатого вала при ремонте с уменьшением диаметра на 0,25; 0,5; 0,75; и 1 мм.

Ремонт коленчатого вала двигателя ЗИЛ

... восстановлении двигателя без шлифовки коленчатого вала. При необходимости шейки коленчатого вала заполировываются. Допуски на диаметры шеек коленчатого вала, отверстий в блоке цилиндров и отверстий в нижней головке шатуна при проведении ремонта ... - две (двигатели ЗИЛ -130, ГАЗ - 53-11) или четыре на каждые три цилиндра (двигатель ЯМЗ-240). У двигателей автомобилей КамАЗ каждый цилиндр снабжен ...

Коленчатый вал изготавливается из специального высокопрочного чугуна ВЧ-45 ГОСТ 7293-85. Твердость 250-350 HВ. Химический состав, механические, технологические и эксплуатационные свойства стали приведены в таблицах 1,2,3.

Поверхности шеек вала закалены токами высокой частоты на глубину 2-3 мм. В заднем конце коленчатого вала выполнено гнездо под передний подшипник ведущего вала коробки передач, по диаметру фланца коленчатого вала центрируется маховик.

Осевое перемещение коленчатого вала ограничено двумя упорными полукольцами. Они вставляются в гнезда блока цилиндров по обе стороны среднего коренного подшипника, причем с задней стороны ставится металлокерамическое полукольцо (желтое), а с передней стороны — сталеалюминевое. Полукольца изготавливаются двух размеров — нормального и увеличенного по толщине на 0,127мм.

Вкладыши подшипников коленчатого вала — тонкостенные, сталеалюминевые. Верхние вкладыши 1,2, 4 и 5 опор коленчатого вала с канавкой на внутренней поверхности, а нижние вкладыши — без канавки. Шатунные вкладыши (верхние и нижние) также без канавки. Ремонтные вкладыши изготавливаются увеличенной толщины под шейки коленчатого вала, уменьшенные на 0,25; 0,5; 0,75 и 1 мм.

Таблица 1.1 Химический состав чугуна ВЧ 45 ГОСТ 7293-85

Наименование и марка материала	Химический элемент и его процентное содержание, %
	С	Si	Cr	Mn	Fe	P	S
Чугун ВЧ-45	2,7-3,8	0,5-2,9	до 0,1	0,3 — 0,7	~94	до 0,1	до 0,02

Таблица 1.2 Механические свойства чугуна ВЧ 45 ГОСТ 7293-85

Наименование и марка материала	Показатель
	Не менее
	Временное сопротивление при растяжении, Мпа (кгс/мм2)	Предел текучести , Мпа (кгс/мм2)	Относительное удлинение, §5, %
ВЧ 45	450	310	10

Таблица 1.3 Технологические и эксплуатационные свойства чугуна ВЧ 45 ГОСТ 7293-85

Наим. и марка материала	Вид термической обработки	Обрабатываемость резаньем	Свариваемость при восстановлении	Износостойкость
ВЧ 45	Закалка и низко температурный отпуск, цементация	Умеренная	Умеренная	Хорошая

Рисунок 1.1 Двигатель автомобиля ВАЗ 2107 1- коленчатый вал; 2- вентилятор; 3- блок цилиндров; 4- ГРМ; 5- головка блока цилиндров: 6- клапан; 7- распределительный вал; 8- крышка ГРМ; 9- маховик; 10- подушка передней опоры; 11- поршень; 12- шатун; 13- масляный поддон.

Двигатель представляет собой совокупность механизмов и систем, служащих для преобразования тепловой энергии сгорающего в его цилиндрах топлива в механическую. Двигатель ВАЗ- поршневой, внутреннего сгорания, карбюраторный, четырехтактный, имеет черыте цилиндра расположенных в ряд, верхнее расположение клапанов.

1.2 Технические требования на дефектовку коленчатого вала

В процессе эксплуатации автомобиля происходит износ его деталей, а при нарушении условий эксплуатации возникают внезапные дефекты деталей. Детали автомобиля после мойки и очистки от загрязнений в соответствии с технологическим процессом подвергаются дефектации, т. е. контролю с целью обнаружения дефектов. Под дефектами детали понимают всякие отклонения ее параметров от величин, установленных техническими условиями или рабочим чертежом.

При дефектации обычно придерживаются следующего порядка. При внешнем осмотре деталей выявляют повреждения (трещины, коррозию, риски, изломы, задиры, пробоины), затем, применяя различные приспособления, находят дефекты, связанные с нарушением взаимного расположения рабочих поверхностей. Закончив поиск дефектов, таких как невидимые трещины, внутренние пороки и т.д., проверяют размеры и геометрическую форму рабочих поверхностей деталей.

Таблица 1.4 Карта дефектовочная коленчатого вала ВАЗ-2107

Эскиз детали с указанием позиций дефектов приведен на рисунке 1	Материал: ВЧ-45 ГОСТ 7293-85
Позиция на эскизе		Способы и средства контроля	Возможные дефекты размеры, мм	Заключение
			По рабочему чертежу	Допустимый
1	2	3	4	5
1	Трещины на коренных, шатунных шейках	Визуально, Мел+ керосин, лупа, магнитная жидкость		Браковать
2	Износ коренных шеек	Измерьте диаметры коренных шеек микрометрами	50,795-50,775	больше50,745	Шейки следует шлифовать до ближайшего ремонтного размера, если их износ больше 0,03 мм или овальность шеек больше 0,03 мм, а также если на шейках есть задиры и риски
3	Износ шатунных шеек	Измерьте диаметры шатунных шеек микрометрами	47,814-47,834	Больше 47,784	Шейки следует шлифовать до ближайшего ремонтного размера, если их износ больше 0,03 мм или овальность шеек больше 0,03 мм, а также если на шейках есть задиры и риски
4	Износ коренных шеек за пределами ремонтных размеров	Измерьте диаметры коренных шеек микрометрами	50,795-50,775	больше50,745	Шейки следует восстановить наплавкой
5	Износ шатунных за пределами ремонтных размеров	Измерьте диаметры шатунных шеек микрометрами	46,814-46,834	Больше46,784	Шейки следует восстановить наплавкой
6	Биение коренных шеек	Установите коленчатый вал на две призмы и проверьте индикатором	0	0,03	биение коренных шеек (максимально допустимое 0,03 мм). При превышении править
7	Биение посадочных поверхностей под звездочку и подшипник первичного вала коробки передач	Установите коленчатый вал на две призмы и проверьте индикатором	0	0,04	При превышении править
8	Смещение осей шатунных шеек от плоскости, проходящей через оси шатунных и коренных шеек	Установите коленчатый вал на две призмы и проверьте индикатором	0	±0,35 мм	При превышении править
9	Износ резьбы М27-1,5-7Н	Пробка	0	0,025 мм	Заварить, нарезать новую резьбу
10	Царапины, забоины и риски на поверхностях коленчатого вала, сопрягаемых с рабочими кромками сальников	Визуально	—	—	Браковать

1.3 Дефекты детали и причина их возникновения

Сильный износ и задиры на поверхностях коренных и шатунных шеек коленчатого вала.

Причины:

• Недостаточное давление в системе смазки;
• недостаточный уровень масла в картере;
• некачественное масло;
• сильный перегрев, приводящий к разжижению масла;
• попадание в масло топлива (бензина), приводящее к разжижению масла;
• засорённый масляный фильтр;
• работа двигателя на грязном масле, перегрузка двигателя, не соблюдение скоростного режима, неправильный запуск и др.

Действия:

Капитальный ремонт двигателя. Шлифовка шеек коленвала в ремонтный размер и установка утолщённых (ремонтного размера) вкладышей. В некоторых случаях — замена вала. Проверьте посадочные места под вкладыши коленчатого вала в блоке цилиндров и нижних головок шатунов, системы смазки и масляного насоса и при необходимости отремонтируйте или замените масляный насос. Прочистите, промойте и продуйте масляные каналы блока цилиндров и коленчатого вала. Проверьте системы охлаждения, при необходимости отремонтируйте её. Проверьте, при необходимости отремонтируйте системы питания. Повреждение резьбы и отверстий.

Сильный износ торцевых поверхностей под упорные полукольца коленчатого вала.

Причины:

• Неисправность привода выключения сцепления;
• стоянка на месте с работающим двигателем и с выжатым сцеплением;
• движение с неполностью отпущенной педалью сцепления.

Действия:

При наличии подобных повреждений коленчатый вал, как правило, ремонтируется обработкой упорных фланцев в ремонтный размер с дальнейшей установкой утолщённых (ремонтного размера) полуколец. В некоторых случаях требуется замена коленчатого вала. Проверьте при вод выключения сцепления и в случае неисправности отремонтируйте его. Не держите без необходимости ногу на педали сцепления.

Царапины на поверхности коренных и шатунных шеек коленчатого вала.

Причины:

• Большой пробег двигателя; попадание посторонних частиц в моторное масло.

Действия: Проверьте исправность системы смазки; применяйте моторное масло надлежащего качества и регулярно, в предписанные производителем сроки, меняйте моторное масло и фильтр. При наличии подобных повреждений коленчатый вал, как правило, ремонтируется шлифовкой шеек в следующий ремонтный размер.

Примечание. Подобные следы являются косвенным признаком износа шеек коленчатого вала. Проверку износа, эллипсности и конусности каждой шейки следует выполнять так: с помощью микрометра промеряем каждую шейку в двух взаимно перпендикулярных плоскостях и сравниваем полученные данные с размерами, предписанными производителем. Если полученный размер выходит за пределы указанных допусков, вал ремонтируется шлифовкой шеек в следующий ремонтный размер.

Прогиб коленчатого вала.

Действия: Обязательно проверьте изгиб коленчатого вала. Особенно важна эта процедура для двигателей тяжёлых грузовиков и строительной техники. Вал укладывается на призмы, установленные на металлической плите. С помощью стрелочного индикатора, установленного на стойке, проверяем прогиб оси коленвала, вращая коленвал. Изгиб не должен превышать: для легковых моторов 0,05 мм; для грузовых моторов 0,1 мм. При необходимости произведите правку («выпрямление») коленчатого вала. Данная операция поможет выявить наличие трещин.

Трещины коленвала.

Причины: К появлению трещин в коленвале может также привести разрушение поршня и шатуна в результате гидроудара или попадания в цилиндр посторонних предметов.

Действия: Коленчатый вал ремонту не подлежит.

Примечание. Определить наличие трещин и их размеры можно визуально или с помощью небольшого молотка. При ударе молотком должен раздаваться чистый, а не дребезжащий звук.

Выработка и царапины на поверхности под сальники коленчатого вала.

Причины:

• Длительная работа двигателя;
• попадание посторонних частиц в моторное масло;
• неаккуратное обращение с коленчатым валом при замене сальников на двигателе.

Действия:

Замена коленчатого вала. При наличии незначительных царапин возможна шлифовка поверхностей под сальники. При незначительной выработке возможна установка новых сальников с небольшим осевым смещением.

Разрушение шпоночных пазов и посадочных мест под штифты и втулки.

Причины:

• Неправильная затяжка болтов, крепящих шкивы и маховики;
• биение шкивов;
• последствия аварии, при которой произошла деформация моторного отсека.

Действия:

Замена коленчатого вала. В некоторых случаях возможно прорезание нового шпоночного паза или посадочного места под штифт или втулку. При сборке мотора с таким коленвалом требуется особое внимание при совмещении меток на шкивах или шестернях ГРМ.

Разрушение резьбы в крепёжных отверстиях.

Причины:

Неправильная затяжка крепёжных болтов.

Действия:

Замена коленчатого вала. В исключительных случаях возможно нарезание резьбы большего диаметра. Необходимо помнить: после ремонта коленчатый вал должен быть тщательно промыт и продут сжатым воздухом для удаления загрязнений.

1.4 Технические требования к отремонтированной детали

Основными неисправностями коленчатого вала, является износ, трещины, биение, царапины, погнутость.

После ремонта размеры коленвала должны отвечать требованиям:

• биение коренных шеек (максимально допустимое 0,025 мм);
• смещение осей шатунных шеек от плоскости, проходящей через оси шатунных и коренных шеек (максимально допустимое ±0,35 мм).

• на поверхностях коленчатого вала, сопрягаемых с рабочими кромками сальников, не допускаются царапины, забоины и риски.
• измерьте диаметры коренных и шатунных шеек.

Шейки следует шлифовать, если их износ больше 0,05 мм или овальность шеек более 0,05 мм, а также, если на шейках есть задиры и риски.

Таблица 1.5 Диаметры шатунных шеек

Номинальный		Уменьшенные
	0. 25	0. 50	0. 75	1. 0
47. 814 47. 834	47. 564 47. 584	47. 314 47. 334	47. 064 47. 084	46. 814 46. 834

Таблица 1.6 Диаметры шатунных шеек

Номинальный		Уменьшенные
	0. 25	0. 50	0. 75	1. 0
50. 775 50. 795	50. 525 50. 545	50. 275 50. 295	50. 025 50. 045	49. 775 49. 795

1.5 Расчёт размера партии детали

Размер партии принимается исходя из месячной потребности в ремонтируемых деталях.

Месячная программа восстанавливаемых по маршруту дета-лейN _Mec ,шт., определяется по формуле:

=

Где — годовая производственная программа ремонта агрегатов или автомобилей, шт. (выдается по заданию на курсовое проек-тирование);

К _р — маршрутный коэффициент ремонта (выдается по заданию на курсовое проектирование);

• n — количество одно-именных деталей на агрегате или автомобиле, шт.

По формуле 1.1 получим:

Размер партии деталец определяется по формуле:

Где Z — размер партии деталей, шт.

X- количество запусков ремонта детали в месяц (принимается не более трех)

По формуле 1.2 получим:

Размер партии деталей должно быть равен числу, кратному пяти.

2. Технологическая часть

2.1 Маршрут ремонта

Коленчатый вал перемещаются по производственным участкам завода согласно маршруту. На этом маршруте устраняются следующие дефекты: трещины, царапины, погнутость (биение), износ вала.

Коленчатый вал относится к деталям 3-го класса(круглые стержни) и 3-й группы (валы коленчатые).

Обработка технологических баз (торцов и центровых отверстий) производится на фрезерно-центровальных станках за одну операцию. Заготовка устанавливается двумя крайними коренными шейками в приспособлении на сходящихся призмах, которые перемещаются гидравлически или пневматически независимо одна от другой. Это обеспечивает некоторое выравнивание заготовки при установке и закреплении в осевом направлении заготовка фиксируется подвижной призмой.

2.2 Выбор рационального способа восстановления детали

Оценка способа восстановления дается по трем критериям:

1. Критерий применимости- определяет принципиальную возможность применения различных способов восстановления по отношению к конкретным деталям;

2. Критерий долговечности — определяет работоспособность восстанавливаемой детали и выражается коэффициентом долговечности . как отношение долговечности восстанавливаемой детали к долговечности новой; для восстановленной детали 85% от долговечности новой детали

3. Критерий экономичности- определяет стоимость восстановленной детали.

; (2.1)

где — стоимость детали по прейскуранту для данной модели двигателя.

Таблица 2.1 Характеристика продукта

Номер и наименование дефекта	Применимый Способ восстановления	Коэффициент	Принятый способ ремонта
		Долговечности	технико-экономической эффективности
1	2	3	4	5
1 Износ резьбы М27-1,5-7Н	ВДН НУГ	0,62 0,65	0,250 0,403	ВДН
2 Износ коренных шеек	СУГ ВДН НСФ	0,65 0,62 0,79	0,403 0,250 0,436	НСФ

Износ коренных шеек может восстанавливаться следующими методами: НСФ-наплавка под слоем флюса, ВДН-вибродуговая наплавка. Так как коэффициент долговечности при НСФ опорных шеек составляет 0,79 то выбираем метод НСФ. Повреждение резьбы восстанавливаем методом ВДН.

2.3 Выбор технических баз

Коленчатый вал находиться на специальном стенде для шлифовки и наплавки и крепиться в 2 местах с торцов коленвала, для надежной и безопасной работы в соответствии с рисунком 2.1.

Рисунок 2.1 Расположение технологических баз

2.4 Технологические схемы устранения дефектов

Технологические схемы содержат способы устранения дефекта, последовательность устранения дефекта, а также точность обработки.

Пооперационные схемы устранения каждого дефекта представлены в таблице 2.2

Таблица 2.2 Технологическая схема устранения дефектов

Дефект	Способ устранения дефекта	Наименование и содержание операции	Технологическая база	Квалитет	Шероховатость Rz, мкм
1	2	3	4	5	6
Износ коренных шеек коленвала	Наплавка под слоем флюса	Шлифовальная: Шлифовать две шейки под подшипники. Наплавка вибродуговая: Наплавить шейки под подшипники. Токарная: Точить наплавленные шейки предварительно Закалка Шлифовальная: Шлифовать после закалки под номинальный размер	Центровые отверстия	8 16 12 9 6	1,6 — 12,5 3,2 0,8
Повреждение резьбы	Наплавка вибродуговая	Сверлильная: Рассверлить изношенную резьбу. Заварка: Заварить отверстие. Сверлильная: Просверлить отверстие Нарезать резьбу	Центровые отверстия	12 — 10 4h	6,3 — 3,2 1,6

2.5 Расчет припусков

Диаметр шейки после шлифования d, мм, равен размеру по

рабочему чертежу:

d =47,83

Диаметр шеики после чистового точения мм, равен:

= ; (2.3)

где 2h — припуск на шлифование на диаметр, мм.

Принимаем: 2h = 0,6 мм.

Тогда = 47,83 + 0,6 = 48,43 мм.

Диаметр шейки после чернового точения d ₂ , мм, равен:

d ₂ = d₁ + 2 ; (2.4)

где 2hx — припуск на чистовое точение на диаметр, мм.

Принимаем: 2hx = 1,4 мм

Тогдаd2 = 46,43 + 1,4 = 47,83 мм.

Диаметр шейки после наплавки d3, мм, равен:

, (2.5)

где 2h2 — припуск на черновое точение на диаметр, мм.

Принимаем: 2h2 = 3 мм

Тогдаd3 = 47,83 + 3 = 50,83 мм.

Диаметр шейки после шлифования «как чисто» d0, мм, равен:

, (2.6)

где 2 h0 — припуск на шлифование «как чисто» на диаметр, мм.

Dи- диаметр изношеной шейки

Принимаем: 2h0 = 2 мм

Тогда d0 = 50,83 — 2 = 48,83 мм.

Припуск под слоем флюса 2, мм, равен:

(2.7)

2hH = 50,83 — 48,83= 2 мм.

2.6 Технологический маршрут восстановления детали

Технологический маршрут восстановления детали представлена в таблице 2.3

Таблица 2.3 Технологический маршрут восстановления детали

Карта маршрутная	Группа
Наименование	код	материал
Коленчатый вал		Чугун ВЧ
N	Наименование операции	Оборудование	Приспособление и инструмент	Примечание
1	2	3	4	5
00	Мойка	Моечная машина М-5360	Моющий раствор лабомид 203	Все поверхностии резьбовые отверстия
010	Дефектовка коленчатого вала	Магнитоэлектрический дефектоскоп типа МЭД-2	Микрометр МК 25 — 75 ГОСТ 6507-90; центра упорные ГОСТ 2575-79; кисть	Установить коленвал коренными шейками на опоры дефектоскопа. Полить все шейки суспензией и проверить наличие трещин. Окрасить в красный цвет шейки у которых есть трещины (браковать). Измерить диаметры коренных и шатунных шеек (при необходимости наплавить)
015	Наплавка коренных шеек и шатунных шеек	Установка для наплавки валов	Центросмесители	Установить коленвал в центр смесителя по первой шатунной шейки. Подвести наплавочную головку. Произвести на плавку до 50,819 мм. Не допускается наличие пор, раковин.
020	Черновое точение	Токарно-винторезный станок	Резец 2141-0009Т14КВ ГОСТ 18889-73, микрометр	Проточить наплавленную поверхность до 50,819-0,25
025	Чистовое точение	Токарно-винторезный станок	Резец 2141-0009Т14КВ ГОСТ 18889-73, микрометр	Проточить наплавленную поверхность до 50,920-0,25
030	Предварительная шлифовка коренных шеек	Крунло-шлифовальный станок типа 3А423	Центросмесители, микрометр МК-25-2	Установить коленвал в центросмесители станка. Произвести шлифовку коренной шейки до 50,799+0,25
035	Закалка восстановленных поверхностей	Печь камерная электрическая СНО-6/10М-1	Ванна для закалки деталей в масле, приспособления для удержания вала	Нагревать вал в печи в течении 10 минут,а затем опустить вал на 2 минуты в ванну для закалки в масле
040	Мойка коленчатого вала	Моечная машина ОМ-5360	Моющий раствор лабомид 203	Все поверхности и резьбовые отверстия
045	Окончательная шлифовка наплавленной поверхности	Круглошлифовальный станок 3Б-153Т		Провести шлифование наплавленной поверхности коренных шеек до 50,819-0,13
050	Контроль	Стол для контроля	Микрометр, скоба	Контролировать размеры и взаимное расположение рабочих поверхностей. Не допускается наличие пор, трещин,

2.7 Выбор оборудования и технологической оснастки

Для операции восстановления коленчатого вала потребуется:

1. Наплавочный станок У-652, 1шт.

2. Токарно-винторезный станок, 1шт

3. Балансировочный станок БМ-У4. 1шт.

4. Пресс гидравлический ГАРО-2135, 1 шт.

5. Прибор для определения твердости шеек, 1шт.

6. Индикатор часового типа, 1шт.

7. Магнитная стойка, 1шт.

8. Шлифовальный станок 3А423, 1 шт.

9. Микрометр МК-25-50, МК-50-75, 2шт.

10. Скоба, 1 шт.

11. Набор ключей, 1шт.

12. Ванна моечная ОМ-1316, 1 шт.

13. Стол контролёра ОТК , 1шт.

2.8 Расчет режимов обработки

Шлифовальная операция

Переход 1: шлифовать поверхность, выдерживая размеры: и шероховатость R _a =0,16а мкм.

Исходные данные: материал детали — высокопрочный чугун, размер до точения (после наплавки) =48,25 мм; размер после точения d= 49,85По нормативам принимаем проходной прямой резец с пластиной ВК-б и геометрическими параметрами: ц=90 ?; г=0; л=+5; =5 ?

Ручная дуговая сварка (наплавка)

Период 1.

Штучное время рассчитываем по формуле, :

, (2.8)

где — неполное штучное время, ;

• коэффициент, учитывающий диаметр, марку электрода и свариваемость, ;
• коэффициент, учитывающий вид сварки, ;
• вспомогательное время, ;
• диаметр оси, ;
• коэффициент, учитывающий расположение наплавки, ;
• вспомогательное время на обслуживание, .

Норма времени на изделие рассчитывается по формуле, :

, (2.9)

где — подготовительно — заключительное время, .

2.9 Расчет норм времени

В зависимости от вида обработки основное время рассчитывается по определённым формулам, рассмотрим шлифовальную обработку:

(2.10)

где длина обработки, мм;

• Н припуск на сторону, мм;
• kкоэффициент износа круга (k=1,1 при черновом шлифовании,k=1,4 при чистовом шлифовании);

• iчисло проходов;

V _d скорость движения стола, м/мин;

S _t подача на глубину шлифования, м/ход;

• zколичество одновременно обрабатываемых деталей.

Для черновой обработки:

Для чистовой обработки:

Так как в этой операции два периода то: суммарное основное время на операцию:

(2.11)

мин.

Вспомогательное время на операцию , мин:

(2.12)

где — вспомогательное время на установку детали,

• вспомогательное время связанное с каждым переходом,

вспомогательное время связанное с замерами детали, ;

мин

Оперативное время , мин:

(2.13)

мин.

2.10 Требования безопасности при выполнении восстановительных работ

Шлифовальщик выполняет только работу, которая поручена ему мастером, содержать своё рабочее место в чистоте и порядке.

Ему запрещается работать с неисправным шлифовальным оборудованием. Работать нужно только в спецодежде. Спецодежда должна быть застёгнута, а волосы закрыты головным убором и подобраны под него. Для защиты глаз шлифовальщик должен иметь специальные очки. Работать нужно только исправным инструментом.

Так же и сварщик выполняет только работу, которая поручена ему мастером, рабочее место должно быть в чистоте и порядке.

Ему запрещается работать с неисправным сварочным оборудованием. Работать нужно только в спецодежде, которая должна быть застёгнута, а волосы закрыты головным убором и подобраны под него. Для защиты глаз сварщик должен иметь специальную маску. Работать можно только исправным и безопасным инструментом.

По окончанию работы сварщика и шлифовщика требуется привести в порядок рабочее место.

2.11 Технологическая документация

Маршрутная карта является основным документом, в котором указываются все операции в порядке их выполнения, выбранное оборудование, информация о детали, нормы времени и др. Эти данные берутся из ранее выполненных подразделов пояснительной записки. Информация вносится по всей длине строки, при необходимости переносится на следующие строки.

Операционная технологическая карта предназначена для описания операции с указанием переходов, информации о технологической оснастке и режимах обработки.

2.12 Расчет годового объема работ

Годовой объем работ Т, чел-ч., участка равен:

(2.14)

где t — трудоемкость работ, выполняемых на данном участке, чел-ч.;

• количество одноименных деталей в автомобиле;
• N — годовая производственная программа данного вида работ, шт.
• маршрутный коэффициент ремонта детали

чел-ч

Расчет годового объема работ ведется пооперационно или по видам работ и представлен в таблице.

Таблица 2.4 Расчет годового объема работ

Номер и наименование операций (или вид работ)	Трудоемкость t, чел-ч	Годовая производственная программа N, шт	Годовой объем работ Т, чел-ч
Шлифовка Наплавка Шлифовка Контроль	0,5 2,0 0,5 1,0	1800	810 3240 810 1620
Всего по участку	4,0		6480

2.13 Расчет годовых фондов времени

Годовые фонды времени рабочих, оборудования, рабочих мест определяют, исходя из режима работы участка. Различают два вида годовых фондов времени: номинальный и действительный.

Номинальный годовой фонд времени рабочего , учитывается полное календарное время работы и определяется по формуле:

(2.15)

где 365 и 104- число дней в году и число выходных дней;

• число праздничных дней в году, =6дней;
• средняя продолжительность рабочее смены, =8 ч
• сокращение длительности смены в предпраздничные дни, =1 час
• число праздников в году; =6

Число рабочих дней в году 255 дней

Действительный годовой фонд времени , учитывается фактически отработанное время рабочим в течении года с учетом отпуска и потерь по уважительным причинам определяется по формуле:

=([365-(104+) ? (2.16)

где — продолжительность отпуска рабочего, рабочие дни, =18 дней;

• коэффициент, учитывающий потери рабочего времени по уважительным причинам, =0,97

=([365-(104+

Номинальный годовой фонд времени работы оборудования , учитывается время, в течении которого оно может работать при заданном режиме работы и определяется по формуле:

([365-(104 (2.17)

где у- количество смен работы; y=2

{[365-(104

Действительный годовой фонд времени работы оборудования учитывает неизбежные простои оборудования в профилактическом обслуживании и в ремонтах и предоставляет собой время, в течении которого оно может быть полностью загружены производственной работой:

(2.18)

где -коэффициент, учитывающий потери времени на выполнение планово-предупредительного ремонта оборудования, =0,03

Годовой фонд времени рабочего места определяется временем, в течении которого оно используется при заданном режиме работы участка по формуле:

={[365-(104 (2.19)

={[365-(104

От годовых фондов времени зависит количество оборудования, рабочих мест или постов, размер производственных площадей.

2.14 Расчет числа основных рабочих

Для выполнения планов расстановки оборудования следует знать численность работающих на участке ремонта. Численность всех групп работающих на участке определяется расчетным путем.

Списочное чел и явочное чел количество производственных рабочих определяется по формуле:

(2.20)

(2.21)

где Т- годовой объем работ, чел-ч;

• годовой фонд времени рабочего соответственно действительный и номинальный;
• коэффициент, учитывающий перевыполнение рабочими норм выработки.

При 105 % =0,95

3,4 чел

Принимаем: = 3 чел

= 3,03 чел

Принимаем: = 3 чел

2.15 Организация технологического процесса на участке

Участок по сборке коленчатого вала относится к участкам 1-ого класса. Детали на участок подаются партиями поочередно с учетом технологических маршрутов со склада деталей, ожидающих ремонта и других производственных участков. После шлифовальной обработки детали поступают на участок комплектования или другие обрабатывающие участки. Часть деталей после обработки и восстановления их на других участках, возвращается на участок для окончательной обработки.

Оборудование на участке должно быть расставлено с учетом технологического процесса. Расстояние между станками определяется нормами, обеспечивающими безопасность и удобства работы. Проходы между станками должны быть прямолинейными с учетом возможности использования других средств ремонта.

На участке работают 3 человека: слесарь механосборочных работ, сварщик и шлифовщик.

2.16 Расчет количества и выбор организационной оснастки

При выборе оборудования для каждой технологической операции необходимо учитывать размер партии деталей, рабочую зону оборудования, габаритные размеры изделия, расположение изделия при обработке, требования к экономичности обработки, механизацию выполняемых работ.

Оборудование подбирают из каталогов и табелей технологического оборудования.

Расчет необходимого количества технологического оборудования по трудоемкости представлен формулой:

, (2.22)

где — годовой объем конкретной работы, чел-ч.;

• действительный годовой фонд оборудования, ч.

Количество правочных и шлифовальных станков равно:

Принимаем количество — 1 правочных и 1 шлифовальных.

Количество потребных в пролете кранов определяется по формуле:

, (2.23)

где — среднее время одной крановой операции, мин;

• мин;
• количество крановых операций за смену;

=2;

• продолжительность смены, ч.;
• =8ч;
• коэффициент использования крана;
• =0,95…0,97.

Принимаем количество кранов X _кр = 1.

2.17 Расчет площади участка

Площадь участка , , определяется по формуле:

, (2.24)

где — площадь, занимаемая напольным оборудованием,

= 0,56 + 4 + 19,44 = 24;

• коэффициент, учитывающий плотность расстановки оборудования на участке, = 4,0…4,5.

= 24•4,5 = 24 м ²

Примем участок равный 9х12.

Фактическая площадь участка составляет 108

3. Конструкторская часть

3.1 Назначение и устройство приспособления

Изобретение относится к наплавочной технике и может быть использовано при восстановлении изношенных шатунных шеек коленчатых валов методом электроконтактной наплавки.

Устройство состоит из наплавляющего 1 и контактного 2 роликов, корректора 3, шестерни 4 привода корректора, центросмесителей 3 и узлов 6 подвески роликов.

3.2 Принцип действия проектируемого приспособления

При наплавке шатунных шеек коленчатых валов вследствие сокращения длины поверхностных слоев шеек происходит закономерная деформация отсеков. Это приводит к изгибу валов и их укорочению. Осевая сила, сжимающая коленчатый вал во время наплавки в значительной мере усиливает деформации вала. Следовательно, возникает вопрос, как поведет себя коленчатый вал, если в процессе наплавки шатунных шеек на него воздействовать не сжимающей, а растягивающей силой. Предполагается, что в процессе наплавки в зоне наложения валиков (швов), где происходит расплавления поверхностных слоев металла, момент сопротивления изгибу уменьшается. Изгибающий момент, создаваемый осевой силой, будет восприниматься внутренними упругими слоями шейки. В то же время кристаллизация металла вблизи сварочной ванны будет происходить без воздействий на него напряжений от растягивающей силы.

3.3 Расчёт проектируемого приспособления

Данное приспособление рассчитывалось исходя из габаритных размеров коленчатого вала. Благодаря своей конструкции оно является универсальным приспособлением, так как это приспособление можно использовать при любых коленчатых валах.

Заключение

В процессе работы над курсовым проектом дана характеристика детали, определены возможные дефекты детали и причины их возникновения, разработан технологический процесс восстановления коленчатого вала, рассчитаны припуски на обработку.

Рациональным способом сборки коленчатого вала.

Рассчитаны: режимы растачивания и нормы времени для операций.

В графической части разработаны: чертёж детали, сборочный чертёж приспособление.

А так же в процессе работы над курсовым проектом закреплены знания по дисциплине «Ремонт автомобилей».

Список используемой литературы

[Электронный ресурс]//URL: https://pravsob.ru/kursovaya/vosstanovlenie-kolenchatogo-vala-vaz/

1. Воловик Е.Л. Справочник по восстановлению деталей М:Колос,1991г.

2. Молодык К.В., Зенкин А.С. Восстановление деталей машин. — М.: Машиностроение, 1993 г.

3. Черноиванов В.И. Организация и технология восстановления деталей машин. М: ВО Агропромиздат, 1999 г.

4. Серый И.С., Смелов А.Л., Черкун В.Е. Курсовое и дипломное проектирование по надёжности и ремонту машин. М: ВО Агропромиздат, 1991 г.

5. Технологический процесс восстановления основных деталей двигателя Зил-130. М: ВНПО Ремдеталь, 1986г.

6. Сергеева З.В., Химченко Г.Т. Справочник нормировщика. Россельхозиздат, 1993г.

7. Бабусенко С.М. Проектирование ремонтно-обслуживающих предприятий. —М: ВО Агропромиздат, 1990г.

8. Бабусенко С. М. Проектирование ремонтных предприятий. — М: Колос, 1989 г.

9. Каталог оборудования для восстановления изношенных деталей тракторов, автомобилей и сельскохозяйственных машин в 4-х частях. М: 1982г.

10. Каталог ремонтно-технологического оборудования для восстановления деталей. М: ГОСНИТИ, 1988г.

11. Каталог сварочно-наплавочного оборудования. М: ГОСГIВТИ, 1987г.

12. Солуянов П.В. Охрана труда. М: Колос, 1997г.

13. Горохов В.А., Руденко П.А. ремонт и восстановление коленчатых валов 1978г.