Технологический процесс восстановление тормозного барабана «ГАЗ-4301»

Tekhprotsess.doc

ГОСТ 3.1105-84 форма 2
«Автомобильного траспорта»
Министерство образования Республики Беларусь
Полоцкий государственный университет
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ВОССТАНОВЛЕНИЯ ТОРМОЗНОГО БАРАБАНА
ГОСТ 3.118-82 форма 1
«Автомобильного транспорта»
Код наименование операции
Обозначение документации
Код наименование оборудования
РМ 005 Очистка ИОТ №5
Очистка погружением в моющие средство Ламбид-203 1-2
РМ 010 Механическая обработка ИОТ №10
Токарный станок 1Д-301
РМ015 Обезжиривание ИОТ №15
Печь для обжига Сикрон-500 Органический растворитель
РМ020 Дробеструйная обработка ИОТ №20
Компрессор ЕСО АЕ-501-4. Дробь II ЧК-01
РМ 025 Сушка порошка ИОТ №25
Электрический шкаф AEGBSM892330M
Наименование детали сборочной единицы или материала
РМ030 Напыление ИОТ №30
Порошок ПТ-10Н-01 HRC 55-62. Горелка ГН-2
РМ 035 Токарная ИОТ №35
РМ 040 Контроль качества ИОТ №40
Стол дефектовщика штангенциркуль ШЦ-1-500-01 ГОСТ 165-80 линейка стальная 500 мм.

Спецификация Передний тормозной механизм ГАЗ-3309.spw

Пояснительная записка
Палец эксцентриковый
Пластина эксцентриковых пальцев
Болт М8 х 45 ГОСТ 7798-70
Болт М10 х 45 ГОСТ 7798-70
Винт М10 х 18 ГОСТ 17475-80
Гайка М14 ГОСТ 5915-70
Гайка М20 ГОСТ 5915-70
Гайка М27 ГОСТ 5916-70
Гайка М10 ГОСТ 15523-70
Мaнжета 1-75 х 100-1 ГОСТ 8752-79
Подшипник 7307 А ГОСТ 27365-87
Подшипник 7609 А ГОСТ 27365-87
Шайба 8 Н ГОСТ 6402-70
Шайба 10 Н ГОСТ 6402-70
Шайба 14 Н ГОСТ 6402-70
Шайба 20 Н ГОСТ 6402-70
Шайба 27 ГОСТ 11371-78
Шпилька М20 х 90 ГОСТ 22042-76

Ok_015_-_Naplavka.doc

Код наименование операции
Обозначение документации
Код наименование оборудования
Наименование детали сборочной единицы или материала
Пl I U Vнап S ЧП dэ hэ lэ
Порошок марки ПТ-10Н-01
Установить деталь и закрепить.
Наплавить поверхность выдерживая размеры
Снять деталь и контролировать наплавленные поверхности
Щетка металлическая штангельциркуль ШЦ-1-500-01 ГОСТ 165-80.
ОПЕРАЦИОННАЯ КАРТА НАПЛАВКИ
“Автомобильного транспорта”
Наплавить нужную поверхность выдерживая размеры.

Titulnik_.docx

Министерство образования Республики Беларусь
Полоцкий государственный университет
Кафедра автомобильного транспорта
по дисциплине «Механизация процессов технической эксплуатации»
тема проекта: "Восстановление тормозного барабана «ГАЗ-4301»

Передний тормозной механизм СБ ГАЗ-3309 ~sv87_21.cdw

КР.МПТЭ.163046.01.000
При сборке не допустимо загрязнение тормозных накладок
смазочными материалами.
После сборки тормозной барабан должен вращаться без заеданий.
Перед сборкой все детали промыть в изопропиловом спирте или
тормозной жидкости и обдуть сжатым воздухом.
Манжеты и рабочую поверхность цилиндра смазать касторовым
маслом или тормозной жидкостью.
При перемещении поршни должны двигаться равномерно без
Подтекание тормозной жидкости не допускается

Ok_30_-_Frezerovka.doc

“Автомобильного транспорта”
Наименование операции
Оборудование устройство с ЧПУ
Обозначение программы
Установить деталь и закрепить.
Фрезеровать токарным расточным резцом ГОСТ 18882-73
Снять деталь контролировать все обработанные поверхности: штангенциркулем ШЦ-1-500-01 ГОСТ165-80;
ОПЕРАЦИОННАЯ КАРТА МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ
Фрезеровать тормозной барабан выдерживая размеры.

ЧертежПРИСПАСОБА.cdw

Курсовик ПЗ.doc

1.ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
1Анализ условий эксплуатации и возможных неисправностей детали
Тормозные системы служат для снижения скорости движения и полной остановки автомобиля а также для удержания на месте неподвижно стоящего автомобиля. Тормозные системы устанавливаемые на автомобилях должны быть максимально эффективны при торможении с различной нагрузкой и на разных скоростях. Так же тормозные механизмы должны обеспечивать торможение автомобиля независимо от внешних условий.
Наибольшее распространение получили фрикционные тормозные механизмы в которых торможение происходит за счёт сил трения возникающих между вращающимися и неподвижными деталями. Барабанный тормозной механизм - механизм в котором силы трения возникают за счёт прижатия неподвижных колодок к внутренней поверхности вращающегося цилиндра тормозного барабана. Основные возможные неисправности – это обломы трещины задиры появляющиеся между трущимися поверхностями а также кольцевые канавки или износ рабочей поверхности.
2 Определение предельных значений дефектов деталей
Согласно «Руководству по ремонту» а также практическому опыту эксплуатации цилиндры тормозных барабанов подвергают восстановлении при обнаружении на рабочей поверхности цилиндра глубоких рисок задиров а также кольцевой канавки образующейся с течением времени в результате соприкосновения цилиндра с накладкой тормозных колодок. Как показывает практический опыт при дальнейшей эксплуатации тормозных барабанов возможно появление обломов и трещин цилиндра. В результате появления кольцевой канавки уменьшается площадь соприкосновения тормозных накладок с площадью цилиндра и как следствие уменьшение эффективности торможения автомобиля что может привести к негативным последствиям.
Согласно техническим данным предельно допустимый диаметр барабана 3815 мм в противном случае нарушается его прочность.
3Выбор рациональных способов ремонта деталей
В настоящее время известно довольно много способов восстановления деталей. Ремонт рабочей поверхности цилиндра можно провести следующими способами:
а) в случае если диаметр барабана не превышает предельно-допустимый размер - слесарно-механическая обработка (расточка);
б) если принятых мер недостаточно или диаметр рабочей поверхности уже превысил предельно допустимое значение тогда рекомендуются следующие методы: выпресовка цилиндра из тормозного барабана и запрессовка нового наплавка газотермическое напыление.
После нанесения слоя материала поверхность обрабатывают под нужный размер.
Наиболее широкое применение при восстановлении автомобильных деталей получили различные виды слесарно-механической обработки. К ним относится собственно слесарная обработка механическая обработка связанная с подготовкой детали к нанесению покрытий и обработкой после их нанесения обработка деталей под ремонтный размер поставка дополнительных ремонтных деталей.
Наплавка является самым распространённым способом восстановления детали. Она предназначается для нанесения покрытий с целью компенсации износа поверхностей. Напыление как способ восстановления деталей основано на нанесении распылённого металла на изношенные поверхности деталей.
В зависимости от способа расплавления металла различают виды: электродуговое высокочастотное плазменное детонационное и другие. Выпресовку цилиндра из тормозного барабана и запрессовку нового мы рассматривать не будем так как здесь имеет место замена вышедшей из строя детали. В данной работе мы будем пологать что диаметр тормозного барабана по глубине кольцевой канавки превышает предельно-допустимые значения (2015 мм). В этом случаи избавится от дефекта только при помощи растачивания не представляется возможным. Поэтому как способ ремонта мы выбираем напыление дополнительного слоя металла с целью компенсации износа рабочей поверхности с последующей механической обработкой.
4Определение оптимальной последовательности операций по восстановлению деталей
Последовательность выполнения операций назначаем в следующем порядке:
Схема технологического процесса восстановления деталей газотермическим напылением
Основные технологические операции показанные на блок схеме:
5. Очистка. После разборки тормозного барабана поступает в моечное отделение где он очищается от различных загрязнений.
0. Механическая обработка рабочей поверхности цилиндра тормозного барабана. Барабан подвергается растачиванию для избавления рабочей поверхности от рисок задиров и т.д.
5. Обезжиривание. Перед абразивной обработкой рабочая поверхность подлежащая нанесению газотермического покрытия обезжиривается органическими растворителями т.к. цилиндр чугунный то при температуре 260-530 0С он подвергается обжигу для выгорания масла содержащегося в парах.
0. Дробеструйная обработка. Такая обработка предназначенная для активизации и предания шероховатости восстанавливаемой поверхности. Дробеструйную обработку выполняют при давлении сжатого воздуха 05-07ППа. В качестве абразивного материала принимается чугунная дробь ДИК-01. После обработки деталь обдуть сухим воздухом для удаления частиц абразива с поверхности.
5. Сушка порошка. Перед использованием композиционные порошковые материалы необходимо посушить в электрическом шкафу. Порошки сушат на противнях из нержавеющей стали при периодическом перемешивании.
0. Напыление. В процессе напыления струя должна быть устойчивой без пульсаций. Расход порошка и транспортирующего газа регулируют в необходимых пределах. После нанесения барабан снимают с приспособления не допуская повреждения покрытия. Экраны и другие защитные приспособления снимают с детали после охлаждения её до комнатной температуры.
5. Механическая обработка. Окончательная механическая обработка (расточка) рабочей поверхности тормозного барабана с нанесением покрытия осуществляется абразивным инструментом.
0. Контроль качества покрытий. Тормозной барабан с покрытием подвергают контролю по внешнему виду толщине геометрическим размерам. Контроль по внешнему виду осуществляется для выявления внешних дефектов: скосов вздутий отслоений. Осмотр осуществляется при помощи лупы.
7. Дефектация. Осуществляется при помощи внешнего осмотра для выявления неисправностей тормозного барабана.
7. Обжиг. Осуществляется при температуре 260-530 0С.
5Проектировочные операции очистки и мойки
5. В процессе эксплуатации автомобиля на наружных поверхностях тормозного барабана в больших количествах скапливаются отложения. В данном случаи очистка может быть проведена методом погружения. Для данной цели используют моечную установку ОМ-4267. Установка предназначена для мойки сборочных единиц и деталей с применением синтетических моечных средств. Промывка в струйных моечных машинах с применением соответствующих моющих средств не обеспечивает должной степени очистки от отложений. В связи с этим детали с отложениями очищают в ваннах.
Для очистки погружением в качестве моющих средств применяют «Лабомид-203» или МС-8 концентрацией 20-30 гл. Рабочая температура растворов 80-100 0С. Для повышения моющих свойств используют каустическую соду. Норму времени на мойку принимаем Т0=2-6 часов.
6Проектирование дефектовочных операций
7. Целью дефектации деталей является определение их технического состояния и сортировка на соответствующие группы: годные подлежащие восстановлению и негодные.
Дефектацию тормозного барабана можно провести при помощи внешнего осмотра на наличие трещин рисок кольцевой канавки и т.д. После осмотра барабана заполним карту дефектации. Норму времени на дефектовку принимаем Т0=0.5 1.5 мин.
Способ установления дефекта
Увеличенный в связи с 1 диаметр барабана
Риски задиры трещины
Ремонт расточкой сваркой
Трещины и сколы барабана
7Проектирование операций получения ремонтной заготовки
Перед напылением деталь необходимо механически обработать – расточить для получения ровной поверхности без рисок задиров и кольцевой канавки.
0. Токарная операция. Для механической обработки тормозного барабана выберем токарно-револьверный станок 1Д 310 или аналогичный 1Д 310П. Параметры и технические характеристики станков следующие: Наибольший диаметр установленного над станиной-480; Наибольшие размеры обточки штучных заготовок в патроне: диаметр-240 длина-160; Частота вращения шпинделя – 100-4000 обмин.; Продольная подача револьверного суппорта – 004-04 ммоб (мммин); Габаритные размеры: 1770*800*1500; Приставное оборудование – 1028 кг.
В нашем случаи при точечном точении при непрерывном резании режущий инструмент для обработки чугуна рекомендуется принимать из марки твёрдого сплава ВК3 или ВК3М. Рекомендуемый резец – токарный расточный резец с углом с пластиной из твёрдого сплава по ГОСТ 18882-73 с размерами: h=16 мм в=12 мм l=170 мм h=12 мм l=12 мм (рисунок 1).
Расчёт режимов резания
Глубина резания t: при черновом точении и отсутствии ограничений на мощности оборудования глубина резания принимается равной припуску на обработку. В нашем случае припуск на обработку назначим 15 мм. При этом параметр шероховатости обработанной поверхности будет равен Ra=32мм.
Подача S: при черновом точении подача принимается максимально допустимой по мощности оборудования прочности режущей пластины и прочности державки. Принимаем при глубине резания t=15 мм подачу S=02-03 ммоб.
Скорость резания V обмин: при растачивании рассчитывают по эмпирической формуле:
где значения коэффициентов Cv=292 X=015 y=02 m=02. Коэффициент kv является произведением коэффициентов учитывающих влияние материала заготовки kмv.
Коэффициент где HB=200 nv=125 (табл. 2[1])
коэффициенты: kнv=085
Определим коэффициент kv:
Силу резания принято раскладывать на соответствующие силы направленные по осям координат станка. При растачивании эти составляющие рассчитываются по формуле:
Значения постоянной Ср и показателей степени xy и n для различных условий обработки для каждой из составляющих или резание берём из табл. 22[1].
Для: Pz: Сp=92; y=0.75; n=0
Py: Сp=54; y=0.75; n=0
Поправочный коэффициент kp представляет собой произведение ряда коэффициентов:
учитывающих фактические условия резания. Численные значения этих коэффициентов берём из таблицы 9 10 и 23 [1]
Определим силы резания:
Мощность резания кВт определяем по формуле:
5. Далее проводим обезжиривание рабочей поверхности цилиндра тормозного барабана при помощи органических растворителей а также обжигаем при t=260-530 C0
0. После обезжиривания следует дробеструйная обработка поверхности для придания ей шероховатости. В качестве абразивного материала применяем чугунную дробь II ЧК-01. Дробеструйную обработку выполнять при давлении сжатого воздуха 05-0.7 мПа. После чего деталь обдуть сжатым воздухом под давлением для удаления части абразива с поверхности.
Подготавливаем порошок предварительно просушив его в электрическом шкафу. Для напыления используем порошок марки ПТ-10Н-01 твёрдостью HRC 55-62
0. Газоплазменное напыление будем проводить ручным способом при помощи горелки ГН-2. Газоплазменное напыление обеспечивает максимальную толщину покрытия – 2 мм. В этом случае конечный размер ремонтной заготовки будет равен:
где: Д0 – предельно допустимый диаметр;
t – глубина резания ;
Q – толщина напыления.
8Проектирование операций получения годной детали из ремонтной заготовки
5. Токарная операция. Годную деталь получаем механическим способом – растачиванием ремонтной заготовки.
Определяем режим резания:
Глубина резания t: Для чистового точения припуск срезаем за два прохода. При первом проходе глубину резания назначаем t=1мм. При втором проходе t=025 мм. В этом случаи при снятии слоя материала толщиной 125 мы получим суженный диаметр тормозного цилиндра барабана – 380 мм. При этом параметр шероховатости будет:
Тогда S: при чистовом точении подачу выбираем в зависимости от требуемых параметров шероховатости обработанной поверхности и радиуса при вершине резца из таблицы 14 [1].
Для Ra=063 мм и R=1мм подача равна S=011 ммоб.
Скорость резания V ммин.
При растачивании скорость резания определяется по эмпирической формуле
Стоимость Т одноинструментальной обработке принимаем Т=45 мм. Значения коэффициентов Сv х у m возьмём из таблицы 17[1].
Коэффициент Кv определяется как произведение следующих коэффициентов:
коэффициенты kмv kнv kuv выбираем из таблиц 1-4 56 соответственно [1]
Определим скорость резания
- при первом проходе:
- при втором проходе:
рассчитываем по формуле
Мощность резания кВт рассчитывается по формуле
при первом переходе:
при втором переходе:
Норму времени на окончательную механическую обработку в часах примем равной:
9Составление технической документации
В качестве технических документов заполняем маршрутную операционную карты.
В маршрутную кату заносим все операции в том порядке в котором они выполняются и технические маршруты оборудование инструмент.
Операционную карту составляют под токарную операцию 010.
Маршрутная и операционная карты приведены в приложении.
КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ
1 Выбор типа и схемы приспособления
Приспособление – это устройство создающее необходимые условия и удобства для выполнения технологических операций. Приспособления делятся на четыре группы по целевому назначению.
Разборочно-сборочные приспособления – предназначены для разборки и сборки узлов и агрегатов. В нашем случаи тормозной барабан снимается со ступицы колеса при помощи лёгких постукиваний деревянного молотка по внутренней кромке барабана либо при помощи специального съёмного приспособления.
Станочные приспособления – для установки и закрепления обрабатываемых деталей относительно режущего инструмента. Для того чтобы обработать тормозной барабан на станке необходимо изготовить специальное приспособление чертёж которого приведён на листе 1 графической части.
С данной стороны приспособление крепится тормозной барабан с другой стороны приспособления вставляется в зажимной патрон станка.
Установочной базой для тормозного барабана является центровое отверстие. Для того чтобы барабан не сорвался с приспособления он зажимается специальной гайкой приведённой на листе 3 графической части.
Контрольное приспособление служит для проверки результатов ремонта. В нашем случаи контрольным приспособлением служит штангенциркуль для проверки внутреннего диаметра цилиндра ШЦ-1 с пределом измерений 500 мм а также индикатор часового типа для проверки радиального биения (ГОСТ 577-68). Радиальное биение барабана составляет не более 15 мм.
2Расчёт усилия зажима
Зажимные механизмы предупреждают перемещение заготовки относительно опор станочных приспособлений. Силу закрепления Рз определяют из условий равновесия силовых факторов действующих на установку. При Рз расчётах всегда учитывают силы резания и реакции опорной силы трения. Дополнительно учитывают силу тяжести силы инерции.
В нашем случаи деталь с приспособлением консольно закреплена в патроне кулачки которого имеют короткие уступы. Формула для расчёта Рз следующая:
для трёхкулачного патрона:
для четырёхкулачного патрона:
при черновом растачивании:
при чистовом растачивании:
L – длина заготовки (L=86 мм);
Дз – диаметр базы (Дз=40 мм);
f – коэффициент трения (f=075).
для трёхкулачкого патрона
при чистовом растачивании на первом проходе:
при чистовом растачивании при втором проходе:
для четырёхкулачкого патрона:
ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Технико-экономическая часть целесообразности ремонта детали.
Вычислим основную заработную плату рабочего СП:
где ЗП – прямая заработная плата
ТОi - общее время выполнения операции.
Операция чистки и мойки; Те1=227 т.р.час То1=4 часа;
Дефектовка; Те2=35 т.р.час То2=0025 часа;
Токарная операция; Те3=6 т.р.час То3=0125 часа;
Обезжиривание; Те4=227 т.р.час То4=02 часа;
Обжиг; Те5=227 т.р.час То5=016 часа;
Газоплазменное напыление; Те6=65 т.р.час То6=05 часа;
Дробеструйная обработка; Те7=35 т.р.час То3=01 часа;
Контроль качества покрытия; Те8=6 т.р.час То3=016 часа;
Токарная операция; Те9=6 т.р.час То9=022 часа;
Контроль качества детали; Те10=6 т.р.час То10=016 часа;
Сушка порошка; Те11=2 т.р.час То11=016 часа.
Дополнительная заработная плата:
Начисления на заработную плату:
Определим стоимость восстановленной детали
где Н1 - косвенные цеховые расходы в % к основной заработной плате
Н1=80-120% принимаем 90%;
Н2 - косвенные общезаводские расходы в % к основной заработной плате принимаем Н2=45%;
П - прибыль планируемая ремонтным предприятием. В условиях рыночной экономики принимаем П=14%;
М - стоимость материалов определяемая по количеству расходуемого материала на одну деталь в кг и цены на этот материал.
Объём порошка наплавляемого на поверхность равен:
Масса использованного порошка равна:
где р=265*10-3 кгмм3 – плотность порошка в этом случае будет
П – прибыль планируемая предприятием (14-18% от дохода)
Стоимость восстановления детали будет равна:
Рыночная стоимость детали (новой) колеблется в пределах 80-120 т.р.
Коэффициент долговечности примем (для металлизации напылением) Кд=08
Сд=80*08=64 т.р. – min
Отсюда видно что Св=6264
Следовательно с экономической точки зрения целесообразнее будет восстановить тормозной барабан предложенным способом чем заменить на новый.
Мы провели полный анализ условий эксплуатации тормозного барабана возможных неисправностей а также рациональных способов ремонта. Определили оптимальную последовательность операций по восстановлению работоспособности тормозного барабана и составили технологическую и операционную карты.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Справочник технолога-машиностроителя т.2 под редакцией А.Г. Косиловой и Р.К. Мещерякова 1985 г.
Петров «Основы ремонта машин» Москва – 1972 г.
Энциклопедия эксплуатации автомобилей ВАЗ: Издательство «За рулём» 1992 г.